den Kopf einrennen. - Erich Kästner
Design for Manufacturing als Ziel im CAD Prozess
‘Design for Manufacturing’(zu Deutsch: Fertigungs- / Herstellungs- konforme Gestaltung ) bezieht sich auf den gesamten Herstellungsprozess der Baugruppe. Die Fertigung der Leiterkarte, die Bestückung der Leiterkarte mit allen Bauteilen, den anschließenden Test der Baugruppe sowie die Integration der Baugruppe in das Gehäuse. Ein optimales Leiterplatten Layout durchläuft die Produktionskette in allen Prozessschritten problemfrei. Design for Manufacturing bedeutet letztlich: maximale Produktivität und Wirtschaftlichkeit im Fertigungsprozess.
Parameter für ein Fertigung konformes PCB-Design:
- Anforderungsgerechte Material Wahl
- Berücksichtigung möglicher Toleranzen
- Reduktion der benötigten Teile und Teilevielfalt.
- Vermeiden von manuellen Bestück und Lötvorgängen
- Vermeiden mechanischer Ausrichtungs- und Abgleichvorgänge
- Standardisierung einzelner Fertigungsschritte zu Modulsystemen
- Klare Beschreibung und Reduzierung der notwendigen Montageschritte
- Standardisierte und geprüfte Fertigungsunterlagen
Design for Manufacturing gelingt nur
in Fachbereich übergreifender Zusammenarbeit
Um das zu erreichen ist es Erforderlich das sich die einzelnen Fachbereiche untereinander abstimmen und gemeinsam PCB-Design Regeln erarbeiten.
Wenn die einzelnen Arbeiten In-Haus stattfinden ist dies am einfachsten zu gewährleisten.
Werden externe Dienstleister einbezogen, ist es notwendig die Bedingungen und Möglichkeiten bei einem Termin vor Projekt Start auszuloten.
In einem persönlichen Treffen der beteiligten Mitarbeiter, entwickelt sich schnell ein Bewusstsein für Bereichs übergreifende Zusammenhänge.
Das Prozess- und System Verständnis der einzelnen Fachbereiche verdichtet sich zu einem gemeinsamen Wissen zum ‘Design for Manufacturing’.
- Abschließende Datenprüfung für die Fertigung -
Vor der Ausgabe der Finalen CAD Ausgabe Daten ist es zweckmäßig, die Fertigungsdaten für die Leiterplatten- und Baugruppen Produktion abschließend im einem Bereichs übergreifenden Team auf die Einhaltung der Herstellungskriterien hin zu überprüfen.
Ein ungelöstes ‘Design for Manufacturing’ Problem, wird sonst später in der Produkt Kette erscheinen und einen vergrößerten Ausschuss oder aber Verzögerungen zur Folge haben.
Der Datensatz zur Leiterplattenherstellung und Bestückung beinhaltet alle Informationen, um die Produktion ohne Rückfragen in einer geeigneten Fertigungsstätte zu ermöglichen.
Idealer Weise treten bei einer abschließenden Prüfung der Fertigungsdaten keine gravierenden Mängel auf.
Die Einhaltung der festgelegten PCB-Design Regeln sollte vielmehr zuvor laufend überwacht worden sein.
Wie andere Leiterplatten Entflechtungstools auch, hat Altium Designer hierfür ein umfangreiches DRC (Design Rule Check) Regelwerk integriert.
Diese Regelwerke müssen aber immer an die Anforderung eines Designs individuell angepasst werden.
Nur dann erkennen sie PCB-Design Fehler verlässlich schon bei dem Ablegen der Leiterbahn oder des Bauteils.
Die DRC Regeln aus Bequemlichkeit nicht zu erstellen, oder den Design Rule Check abzuschalten wäre fahrlässig.