Dla producentów oraz innych firm działających w licznych branżach zależnych od elektroniki i łańcucha dostaw komponentów elektronicznych, starzenie się komponentów stanowi stałe ryzyko zakłóceń. Powiadomienie o zbliżającym się końcu cyklu życia (EOL) danego elementu wymusza na producencie konieczność podjęcia kilku trudnych decyzji, które mogą skutkować wzrostem kosztów, wydłużeniem harmonogramów produkcji, a także ryzykiem pogorszenia funkcjonalności produktu. Choć firmy często korzystają z własnych procedur radzenia sobie z wycofaniem kluczowego komponentu, wybrane rozwiązania niemal zawsze niosą ze sobą konieczność adaptacji i kompromisów — rzadko są one idealne.
Wzrost starzenia się komponentów
Starzenie się komponentów — napędzane głównie przez trudności produkcyjne, zmieniające się przepisy środowiskowe oraz szczególnie przez spadek popytu rynkowego — systematycznie narasta. Najnowszy raport Z2Data obrazowo wskazuje skalę i zasięg tego zjawiska w ramach łańcucha dostaw komponentów elektronicznych. Z badania wynika, że w 2022 roku niemal 750 000 komponentów osiągnęło EOL — to gwałtowny wzrost względem wcześniejszych lat, częściowo wynikający z bezprecedensowych napięć podażowo-popytowych w okresie pandemii. Choć w kolejnym roku liczba ta spadła, w 2023 roku koniec cyklu życia osiągnęło nadal niemal pół miliona komponentów.
Wraz ze wzrostem częstości starzenia się komponentów w branżach takich jak motoryzacja, lotnictwo, obrona czy elektronika konsumencka, inżynierowie oraz specjaliści ds. strategicznego zaopatrzenia muszą wykazać się coraz większą przezornością i starannością w zarządzaniu tym ryzykiem. Oznacza to konieczność odejścia od reaktywnego podejścia na rzecz strategii wpisanej w cały proces produkcyjny — już od etapu doboru komponentów.
Stawka ryzyka starzenia się komponentów
Producenci pozyskujący komponenty z globalnego łańcucha dostaw muszą stale mierzyć się z różnorodnymi zagrożeniami i zakłóceniami: od ekstremalnych zjawisk pogodowych, przez zamknięcia fabryk i konflikty handlowe, po coraz szerszy zakres regulacji środowiskowych. Na tle tego złożonego krajobrazu zagrożeń, jak dużą wagę należy przypisać starzeniu się komponentów? „To jedno z pięciu największych ryzyk” – stwierdza Daniel Grundy, dyrektor na Wielką Brytanię i rynki międzynarodowe w International Institute of Obsolescence Management (IIOM). Grundy stawia starzenie się komponentów na równi z takimi wyzwaniami jak ciągłość łańcucha dostaw, położenie geograficzne, globalne regulacje czy sankcje rządowe.
Potencjalna destrukcyjność tego ryzyka wynika z faktu, że pojedyncze powiadomienie o EOL może dotknąć wielu produktów i podzespołów, wywołując efekt domina i zmuszając producenta do wdrożenia działań ratunkowych. Grundy, pracujący w branży motoryzacyjnej, wskazał przypadek producenta samochodów korzystającego z tego samego komponentu w wielu modelach. Jeśli dany element zostanie wycofany, firma jest zmuszona do znalezienia zamiennika nie dla jednego, ale kilku modeli jednocześnie. Przy typowym tempie produkcji może chodzić nawet o ponad tysiąc pojazdów dziennie, których produkcja zostaje zagrożona przez jedną notę wycofania produktu (PDN). „Może się to szybko rozprzestrzenić w całej flocie” – dodaje.
Skutki starzenia się komponentów mogą też wykraczać poza aktualne portfolio produktowe firmy. W branży motoryzacyjnej pojedyncze wycofanie może mieć wpływ na przyszłe modele. Producenci często „przenoszą architekturę” do kolejnych generacji pojazdów — co oznacza, że powiadomienie o EOL może zmienić trajektorię planowanych modeli. „Nie chodzi tylko o ochronę tego, co mamy dziś” — akcentuje Grundy.
Zarządzanie starzeniem się już na etapie doboru komponentów
Jednym ze sposobów minimalizowania negatywnych konsekwencji nieoczekiwanego starzenia się jest uwzględnienie tego ryzyka już na najwcześniejszym etapie procesu produkcyjnego. Inżynier uwzględniający ryzyko starzenia się już podczas analizy komponentów i przygotowywania wstępnego zestawienia materiałowego (BOM), skutecznie ogranicza prawdopodobieństwo kryzysów wymagających nagłych decyzji zarządczych. W momencie wystąpienia zakłócenia łańcucha dostaw decydenci nie mają komfortu czasu, dostępu do danych i ostrożnej analizy – konsekwencje zwykle oznaczają nieuniknione kompromisy w zakresie kosztów, harmonogramu produkcji czy ogólnej jakości.
Grundy przedstawił scenariusz najgorszego przypadku wywołany przez starzenie się komponentu. W sytuacji braku realnych komponentów alternatywnych, producent może być zmuszony do obniżenia specyfikacji i funkcjonalności produktu — to tzw. „downspec”. „W wyjątkowych, ekstremalnych sytuacjach niemal każdy producent samochodów musiał wyłączyć z oferowanych funkcji pewien element wyposażenia pojazdu” — zauważył. Takie trudne decyzje zdarzały się częściej podczas globalnego kryzysu niedoboru półprzewodników, kiedy wycofywanie komponentów przebiegało w błyskawicznym tempie, a pozyskanie alternatyw w rozsądnym czasie było niezwykle utrudnione.
Choć tak skrajne sytuacje należą do rzadkości, ilustrują one niezaprzeczalną wartość wcześniejszego ograniczania ryzyka starzenia się, zanim sytuacja stanie się krytyczna.
Strategie proaktywnego zarządzania starzeniem się komponentów
Wielu producentów wciąż podchodzi do ryzyka starzenia się w sposób doraźny, lecz istnieje wiele sprawdzonych metod, by skuteczniej i świadomiej zarządzać końcem cyklu życia komponentów. Najlepsze praktyki przynoszą najwięcej korzyści, gdy wdrożone są już na etapie selekcji komponentów — zanim eksperci ds. zaopatrzenia są ograniczeni przez ustalony i trudny do zmiany BOM wraz z powiązanymi podzespołami.
Prognozowanie starzenia się komponentów
Podczas doboru części do nowego projektu lub redesignu, główne kryteria inżyniera to zawsze forma, dopasowanie oraz funkcja (FFF), jak również koszt. Jednak by prowadzić odpowiedzialne zarządzanie ryzykiem, warto wykorzystywać prognozy starzenia się komponentów — narzędzie umożliwiające skuteczne określenie bieżącego statusu cyklu życia oraz oszacowanie liczby lat pozostałych do starzenia się. Platformy do zarządzania ryzykiem łańcucha dostaw (SCRM) agregują szerokie spektrum danych, by generować precyzyjne prognozy EOL. Dzięki nim inżynierowie mogą unikać komponentów, które spełniają wprawdzie wymagania FFF, ale są bliskie wycofania z produkcji.
Dobór komponentów alternatywnych
Kolejną praktyczną strategią, którą można wdrożyć podczas doboru komponentów, jest identyfikowanie możliwych zamienników. Pozwala to stworzyć jasny plan awaryjny, jeśli dany element osiągnie EOL wcześniej niż przewidywano. Dobór takiego komponentu, dla którego istnieje kilka zamienników spełniających wymagania FFF, jest przykładem proaktywnego zarządzania starzeniem się, które można płynnie uwzględnić w procesie selekcji.
Śledzenie nowych regulacji prawnych
Firmy i ich zespoły inżynieryjne nie zawsze dostrzegają bezpośredni związek między pojawianiem się nowych regulacji a starzeniem się komponentów. Faktem jest jednak, że nowe dyrektywy środowiskowe często istotnie wpływają na trendy EOL. Kiedy Dyrektywa o Ograniczeniu Stosowania Substancji Niebezpiecznych (RoHS) weszła w życie w Unii Europejskiej w 2006 r. i ograniczyła użycie 10 substancji chemicznych w elektronice, regulacja ta wywołała falę wycofań komponentów zawierających ołów, rtęć czy kadm.
O ile dawniej pojawianie się tak szeroko zakrojonych regulacji jak RoHS było rzadkie, rosnąca świadomość negatywnego wpływu chemikaliów na zdrowie ludzi i środowisko spowodowała wyraźny wzrost liczby tego typu przepisów. Rosnąca liczba regulacji dotyczących PFAS na całym świecie niemal na pewno znacząco wpłynie na proces starzenia się komponentów. Specjaliści dobrze rozeznani w krajobrazie legislacyjnym mogą wykorzystywać tę wiedzę przy doborze elementów mniej narażonych na utratę zgodności w krótkiej perspektywie czasowej. „Z uwagi na długowieczność realizowanych programów, komponentów i produktów trzeba myśleć nawet ośmioletni naprzód” — podkreśla Grundy. Dużą część tej przezorności stanowi rozumienie ewolucji wymogów środowiskowych oraz trendów zrównoważonego rozwoju.
Bliższa współpraca z producentami układów scalonych
Oprócz sprawdzonych metod proaktywnego zarządzania ryzykiem, Grundy zwraca uwagę także na rzadziej omawianą strategię z obszaru zarządzania ryzykiem łańcucha dostaw: budowanie relacji z dostawcami półprzewodników. Przez długi czas producenci z dużych branż, opierający się na globalnym łańcuchu dostaw komponentów elektronicznych, nie przywiązywali większej wagi do doboru półprzewodników do swojego sprzętu. „Wymagania były opisane przez pryzmat parametrów sprzętu — to, co wewnątrz, miało mniejsze znaczenie” — komentuje.
Obecnie jednak firmy coraz częściej dostrzegają korzyści z bardziej aktywnej roli w określaniu, jakie układy scalone wchodzą w skład ich kluczowych komponentów. „To dopiero w ostatnich trzech latach zaczęliśmy tworzyć bardziej szczegółowe zestawienia materiałowe dla komponentów na poziomie tier-one” – zauważa Grundy. W jaki sposób zarządzanie starzeniem się wpisuje się w decyzję o większej kontroli nad doborem półprzewodników?
Branża półprzewodników należy dziś do najbardziej konkurencyjnych na świecie. Producenci nieprzerwanie wprowadzają innowacyjne układy, napędzając rozwój technologii smart, uczenia maszynowego, AI i innych zaawansowanych rozwiązań. Ubocznym efektem gwałtownego postępu jest fakt, że układy scalone są dziś wycofywane z rynku znacznie szybciej niż jeszcze dekadę czy dwie temu. Budując, jak to określa Grundy, „ściślejszą współpracę” z producentami półprzewodników, firmy mogą podejmować bardziej świadome decyzje dotyczące układów stosowanych w swoich samochodach, komputerach, smartfonach i samolotach. Strategiczne partnerstwo z wytwórcami chipów staje się zatem unikatową strategią zarządzania starzeniem się komponentów.
Jak platforma SCRM może wzmocnić zarządzanie starzeniem się komponentów
Część działań opisanych w tym artykule możliwych jest do wdrożenia samodzielnie przez zespoły inżynierskie i zakupowe. W praktyce jednak wymaga to wysokiego poziomu kompetencji oraz zasobów, by skutecznie realizować te zadania. M.in. śledzenie stale zmieniających się regulacji i analiza zamienników FFF dla każdego potencjalnego komponentu w zestawieniu materiałowym (BOM) pochłania wiele czasu i energii. Choć działania te są niezmiernie istotne, mogą nadmiernie obciążać zasoby zespołu, skutkować spadkiem wydajności, a nawet wypaleniem.
Dla producentów, którzy chcą tworzyć wydajny system zarządzania starzeniem się elementów bez nakładania dodatkowych obowiązków na zespół, idealnym rozwiązaniem może być platforma do zarządzania ryzykiem łańcucha dostaw. Z2Data, jedna z najbardziej kompleksowych platform SCRM dostępnych na rynku, dostarcza firmom dane, pełną widoczność oraz analizę predykcyjną niezbędną do precyzyjnego i skutecznego szacowania ryzyka starzenia się. Rozbudowana baza Z2Data, zawierająca profile ponad miliarda komponentów, obejmuje dostępność zamienników oraz szczegółowe dane o zgodności środowiskowej. Ponadto Z2Data udostępnia klientom zaawansowane narzędzie prognozowania EOL, którego skuteczność historyczna przekracza 90%.
Aby dowiedzieć się więcej o Z2Data i całym pakiecie narzędzi do proaktywnego zarządzania starzeniem się komponentów, umów bezpłatne demo z naszym ekspertem produktowym.
