新製品に適したキットを作成するのは難しい作業であり、元のプロトタイプを作成するよりも難しい場合があります。
部品表 (BOM) の最適化を行うと、コンポーネントのコストと製造コストを大幅に削減できます。製品設計がアイデアの創出からプロトタイプ、そして構築と分析へと進むにつれて、BOMの最適化は、自動化、コストの削減、フォーム ファクターと機能の改善、そしてより優れた市場性のある製品の作成の各段階で役立ちます。
エンジニアごとに独自の設計システムがあり、チームごとに独自のペースがあります。多くの場合、特に最先端の製品のプロトタイプ作成では、エンジニアは孤立した状態で作業します。エンジニアリング部門は、製品の発売が品質と機能に関して設定された目標を達成できるように、他の部門、特に販売、計画、調達、および製造現場のチームとできるだけ早い段階で、そして製品の発売全体を通じて連携する必要があります。
研究室から生産まで、すべてが平等というわけではありません。新しい製品やシステムを設計する場合、最も重要なことは、割り当てられた時間内にソリューションを考案し、それを組み立てラインに準備することです。
製品がラボでテストされ、準備が整ったと判断されたら、生産までの時間が重要になります。ただし、実用的なプロトタイプには、大量生産に最適なコンポーネントが含まれていない可能性があります。
同時に、土壇場での変更により、生産が数週間、場合によっては数か月遅れる可能性もあります。そのため、プロトタイプ作成の最終段階では、エンジニアはコンポーネントの可用性、価格、生産要件を把握しておく必要があります。
設計変更が不要であっても、重要な部品の供給を確保する必要がある
完璧な製品やサブシステムを設計したにもかかわらず、部品の不足、高価なBOM、または一部の市場で販売できないために大量生産できないことほど、苛立たしく悲惨なことはありません。
サプライ チェーンは製品設計の不可欠な部分である必要があります。寿命の切れた部品が製品に組み込まれるのを防ぎ、認定サプライヤーからの部品が使用されていることを確認し、リードタイムが事前にわかっていること、および本格的な生産のために同じ形状、適合性、機能を持つ代替/代用部品/サプライヤーが特定されていることを保証します。
製品設計に携わるエンジニアや、既存の製品に対してラボ調整を行うエンジニアは、サプライ チェーンの基本的な概念や、耐用年数終了 (EOL) や代替部品などの問題を理解する必要があります。
さらに、同じ機能を維持しながらデザインを少し変更すると、価格や納期に影響する可能性があります。これは、製品が最初の生産に備える直前の最終段階でよく起こります。そのため、多くのOEMは、最終設計をメインの組み立てラインに送る前に、問題や変更の可能性を見つけるために、シミュレーションされた製造シナリオで最終製品の小バッチ生産をスケジュールします。
製品を変更する際には、製品のパッケージとデザインも考慮する必要があります。一部のコンポーネントは、電子仕様が同じであっても、外観やパッケージング上の理由によりPCBに配置するのに適さない場合があります。場合によっては、使用される材料が、ワイヤレス モデムやアンテナなどの特定のコンポーネントの配置と互換性がないことがあります。
製品設計中にコンポーネントを指定する際に考慮すべきもう1つの重要な要素は、製品の総所有コスト (TCO) です。動作寿命が短い、または故障率が高いコンポーネントを使用して数セント節約しても、現場で製品が故障した場合には、はるかに大きなコストがかかる可能性があります。
国際貿易も考慮する必要があります。一部のコンポーネントを国際的に調達したり、特定の地域で制限または禁止されているコンポーネントを使用したりすると、製品のコストが増加したり、市場ごとに異なるバージョンが必要になる可能性があります。
例えば、欧州連合は、鉛、カドミウム、その他の汚染物質[1] などの物質を使用する製品や、コンゴ民主共和国（DRC）などの特定の戦争地域からの鉱物を含む部品の輸入を禁止しています。
米国はまた、紛争鉱物や経済制裁を理由に特定の国からの部品の輸入を禁止しており、最近では欧州やアジアを含むいくつかの地域からの製品や材料に対する関税を引き上げている。
上記の問題に加えて、生産、テスト、配送のすべての段階でサプライ チェーンの管理が困難になります。
適切な部品を確保する際には、市場には偽造品が溢れているため、特に中古品を購入する場合には、それらがオリジナルであり、品質が良いことを確認する必要があります。
また、新しい基準や規制により、電子機器ベンダーは材料や製造に関する決定を行う際に持続可能性を考慮するよう求められています。これはもはや、企業の利益が環境への配慮よりも優先される世界ではない。[2]
循環型経済のためのデザイン
新製品を設計したり、サプライチェーンを最適化したりする際には、循環型経済の原則（再利用、改修、リサイクル、維持、収集）を考慮することが不可欠です。[3]
電気・電子機器による汚染は、設計段階から対処する必要がある、ますます深刻な問題となっています。欧州連合は、2020年までに加盟国で廃棄された製品によって毎年1,200万トンの電気電子機器（WEEE）が発生すると推定しています。[4]
ほとんどの製品とコンポーネントは、使用済み製品のリサイクルに対応するように設計できます。例えば、電気自動車に使用されるバッテリーは、再生可能エネルギーの電力貯蔵として再利用することができ、また、使用済みのデバイスやPCBから多くの金属を抽出して、新しい製品に再利用することができます。
Arrowは適切なキットの設計とサプライチェーンの管理をお手伝いします
電子部品の最大手ディストリビューターであるArrowは、構想から市場投入までの製品設計と製造のあらゆる段階でOEMと連携してきた長年の経験を持っています。
Arrowは、製品またはPCBに適したキットを定義するのに役立ちます。BOM最適化サービスでは、製品の可用性、コンポーネントの寿命、物流、国際規制、その他の要件を考慮して、設計に最適なコンポーネントを特定できます。
さらに、既存の設計に対してエンジニアリング変更指示 (ECO) が発行された場合、ArrowはBOM全体を再計算し、物流を最適化して生産への影響を最小限に抑えることができます。
Arrowの調達サービスでは、入手状況により二次市場のユニットを使用する必要がある場合でも、サプライヤーとコンポーネントを検証して、品質、原産地、コンプライアンスを確保できます。OEMは、Arrowで購入した製品が完全なコンプライアンス証明書とともに出荷され、偽造部品がサプライ チェーンに入り込むリスクがなくなるため、安心できます。
Arrowはプロセス分析にも役立ち、組立ラインと手順の最適化に役立ちます。数十億の部品を在庫しているため、ほとんどの場合、OEMが必要とする部品やコンポーネントが入手可能で出荷準備が整っており、Arrowのサプライチェーンインテリジェンスにより、 [5]タイムリーな配送を確実にするのに役立ちます。
専門知識を顧客の近くに持つことは、Arrowの主な目標の1つです。そのため、世界中にエンジニアリング チームがあり、現地のタイム ゾーンであらゆるテクノロジーに関して顧客をサポートできます。
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元の記事は eetimes.com
参考文献
[1] 「有害物質制限指令 – Wikipedia」 https://en.wikipedia.org/wiki/Restriction_of_Hazardous_Substances_Directive。
[2] 「持続可能なエレクトロニクスイニシアチブ – Wikipedia」 https://en.wikipedia.org/wiki/Sustainable_Electronics_Initiative。
[3] https://www.ellenmacarthurfoundation.org/circular-economy/infographic
[4] http://ec.europa.eu/environment/waste/weee/index_en.htm
[5] 「Arrow Intelligent Systems – サービス：サプライチェーン管理」 https://www.arrow.com/intelligentsystems/na/en/services/business-solutions/supply-chain-management/。