Per molte persone, il passaggio dal progetto all’assemblaggio fisico della scheda Pcb può essere particolarmente difficile. Un gran numero di progettisti si trova nella stessa situazione: un progetto è finalmente finito, pronto per andare in produzione per la realizzazione dei prototipi, ma sorgono problemi con i componenti. Uno dei principali problemi legati alla realizzazione di un progetto elettronico è disporre di una Bom (Bill of material) producibile e riuscire a mantenerla tale durante l’intero arco della vita del prodotto.
L’importanza della Bom
La Bom in pratica è il punto di collegamento fra tre domini: progettazione, produzione e catena di fornitura. Sebbene considerata da molti come un ulteriore prodotto del processo di progettazione, la Bom contiene (o dovrebbe contenere) un numero sufficiente di informazioni che rispecchiano il contenuto nel progetto stesso. Sfortunatamente essa può contenere ambiguità, o peggio ancora errori, che complicano il processo di acquisto dei componenti necessari. Codici dei componenti mancanti o parziali o inesatti possono essere la causa di un gran numero di telefonate e scambi di e-mail con il contract manufacturer prima ancora di aver ordinato tutti i componenti necessari.
Disponibilità e componenti errati
In un progetto, ad esempio, avete utilizzato un circuito per la gestione della potenza che risponde perfettamente alle esigenze tecniche del progetto in questione. Il problema ora è rappresentato dal fatto che nel momento in cui cercate di procurarvelo, scoprite che la disponibilità nel tipo di package selezionato non è più quella indicata dal distributore scelto solo poche settimane prima. In effetti, reperire un componente per la realizzazione del campione spesso è come cercare un ago in un pagliaio. A questo punto immaginate di aver risolto tutti i problemi relativi alla Bom, le schede Pcb sono state realizzate dal costruttore di schede e il contract manufacturer è pronto per iniziare l’assemblaggio. Inoltre avete prenotato un corriere notturno per trasportare due schede assemblate presso di voi in modo che possiate lavorare sul bring-up (ovvero sulla validazione funzionale ed elettrica) delle schede in modo che possano essere pronte per una presentazione. Sembra che tutto stia andando per il verso giusto. Ma viene individuato un problema sulla linea di assemblaggio. Nel progetto era previsto un ingombro per un package di tipo Qfn per l’hub Usb ma la bobina che è stata consegnata contiene una versione in package Tssop. Il problema deriva dal fatto che il part number previsto dalla Bom sembrava specificare la versione in package Tssop, mentre il componente che doveva essere utilizzato nel progetto era in package Qfn. In pratica un errore di una sola lettera nel suffisso. Sfortunatamente è tardi per correre ai ripari. Il componente in questione verrà ovviamente scartato, ma ora vi trovate di fronte a un problema che difficilmente potrà essere risolto in tempi utili. Dopo tutto il lavoro svolto, un singolo errore su un part number rischia di compromettere tutto. Quella appena delineata è una situazione abbastanza comune. Per cercare di ovviare a tali problemi spesso si introducono nuove verifiche e metodi di valutazione sfruttando sistemi realizzati internamente. Ma i problemi in fase di realizzazione si presenteranno ugualmente, anche se diversi da quelli che avete appena affrontato. Nel momento in cui nuovi ingegneri si affacciano alla progettazione, essi ripeteranno quasi certamente gli errori fatti dai progettisti più esperti che hanno imparato dalle esperienze negative vissute. Si tratta di esempi semplici, ma esistono numerosi problemi che si possono presentare più e più volte in fase di realizzazione. Fortunatamente è possibile evitare queste problematiche familiarizzando con le migliori procedure.
Il potere della conoscenza
Non sempre si può disporre di tutte le informazioni necessarie per prendere una decisione e a volte tali informazioni non sono note. Il problema della catena di fornitura è un ottimo esempio. Il distributore che avete scelto potrebbe avere oggi un componente a stock così decidete di utilizzarlo: storicamente, però, la disponibilità del componente in questione è solo sporadica. Potreste anche scoprire che esiste un’altra versione nella famiglia di cui fa parte il componente scelto che potrebbe soddisfare le vostre esigenze ma non è stata inclusa nel datasheet che avete a disposizione e quindi non eravate a conoscenza della sua esistenza durante la progettazione: questa versione, inoltre, non può sostituire direttamente il componente scelto. Se tutte queste informazioni fossero state disponibili nelle fasi iniziali del progetto, probabilmente avreste fatto una scelta differente. Un’informazione completa non solo permette di prendere decisioni più mirate, ma anche di ridurre se non addirittura eliminare completamente alcuni ostacoli.
Lavorare con discontinuità
All’interno del nostro sistema di progettazione, tutto funziona correttamente. Ma all’infuori di questo ambiente la situazione non è così semplice, complice la molteplicità di fogli Excel fuori controllo, Google docs (ovvero la suite di programmi gratuiti basati su Web di elaborazione testi, fogli elettronici e presentazioni che consente agli utenti di creare e modificare documenti online e di collaborare con altri utenti in tempo reale) e lunghe sequenze di e-mail. Dopo la fase di design, il controllo di risorse critiche come la Bom può risultare difficile. I documenti basati su file sono semplici da duplicare e condividere, ma non esiste mai la certezza assoluta che ciascuno sia sulla stessa pagina e stiano utilizzando la versione più recente. Informazioni critiche acquisite dal gruppo che si occupa della progettazione e che devono essere comunicate al gruppo che si occupa della progettazione potrebbero non essere mai ripristinate nel modo corretto. Evitare queste problematiche non dovrebbe rappresentare un grosso problema e le soluzioni sono disponibili, a patto di utilizzare i tool adatti e le informazioni corrette. Esistono sicuramente molti ostacoli sulla strada della realizzazione di un progetto elettronico e non esiste una formula magica per ciascuno di essi. In ogni caso, l’utilizzo dei dati nei processi di verifica automatizzati assicura continuità e garantisce un flusso costante di informazioni tra i tre reparti coinvolti: progettazione, produzione e supply chain. Poter disporre delle informazioni corrette rappresenta un metodo efficace per attenuare i rischi ed evitare che si ripresentino di nuovo.
Un progetto subito funzionante
Nonostante tutti questi ostacoli che si possono incontrare in fase di progettazione, sono disponibili soluzioni che possono aiutare a gestire in modo efficace la Bom. Una di queste è Ciiva, un tool che permette di selezionare, verificare e gestire con semplicità i componenti e assicurare la redazione di una Bom producibile. Grazie alla disponibilità di dati “intelligenti”, è possibile prendere decisioni consapevoli e perfezionare le scelte fatte relative ai componenti in modo da poter sempre realizzare un progetto correttamente funzionante al primo tentativo.
