מהו BOM Optimization וכיצד מומלץ לבצע אותו

25 מאי, 2014

תהליך בדיקה וייעול (BOM Optimization) של רשימת החומרים, עשוי להביא לחיסכון של 15%-25% בעלות המוצר ולספק יתרונות נוספים, דוגמת פישוט הרכש, הלוגיסטיקה ותהליכי הקליטה והייצור

תהליך BOM Optimization עשוי להביא לחיסכון של 15%-25% בעלות המוצר ולספק יתרונות נוספים, דוגמת פישוט הרכש, הלוגיסטיקה ותהליכי הקליטה והייצור

מאת: לב שפירו, מנכ"ל All4bom

המונח BOM מוכר היטב בתעשיית האלקטרוניקה. משמעותו רשימת החומרים הדרושים לייצור (Bill Of Materials). משמעות המונח BOM Optimization הוא "ייעול רשימת החומרים" (או הרכיבים האלקטרוניים).

זהו הליך שבמהלכו נבדקים כל הרכיבים הנמצאים ברשימת החומרים, במטרה להביא את הרשימה למצב היעיל ביותר ולהפחית את עלות המוצר.

ביצוע תהליך BOM Optimization בשלבים המוקדמים של הפרויקט יכול למנוע סיבוכים כמו בעיות בזמני אספקה, מציאת רכיבים חלופיים, רכיבים שהורדו מהייצור (Obsolate) וכדומה. לכן מדובר בתהליך חיוני בכל פרוייקט פיתוח מוצר.

לקחים מעשיים מקיום תהליך BOM Optimization

חברת All4BOM מספקת שירותי BOM Optimization לתעשיית האלקטרוניקה בישראל. הדוגמאות האמיתיות הבאות שבהן טיפלנו, ממחישות את סוג הבעיות שהתהליך מסוגל למנוע.

מקרה א': הרכיב הנדרש אינו זמין אצל רוב הספקים.

הלקוח החליט להשתמש בטרניסטור MOSFET של חברת STMicroelectronics מדגם STL8NH3LL. מדובר ברכיב המופיע במארז Chip Scale Package ייחודי בעל 8 יציאות שייצורו הופסק בשנת 2010. היצרן המליץ על הרכיב החליפי STL9N3LLH5 שייצורו הופסק בשנת 2012. בבדיקה שלנו התברר שאם הלקוח יבחר באריזה סטנדרטית SO-8, הוא יוכל להשתמש ברכיב STS10N3LH5 של ST, שהוא בעל מיפרט זהה ונמצא בייצור. בנוסף, הוא גם ייהנה ממספר גדול יותר של רכיבים חלופיים:

חשוב לציין שבחירה ברכיב הנכון, יכולה גם לפתור בעיות Lead Time וגם לסייע לאנשי הרכש להוזיל את עלות רכש הפריט.

מקרה ב': כיצד להוזיל עלות של מייצב מתח מתוצרת TI.

הלקוח החליט להשתמש במייצב מתח (Voltage Regulator) של חברת Texas Instruments מדגם TPS799xx. הבדיקה הראתה שהרכיב מיוצר בשלוש אריזות שונות: אריזת SOT23-5 סטנדרטית, אריזת Wafer Chip Scale Package ייחודית (WCSP), ואריזת Small Outline No-Lead ייחודית בסימון SON-6.

במקרה זה, איש הפיתוח בחר באריזת SON-6 ללא התחשבות בזמינות של רכיבים חלופיים של יצרנים אחרים באריזה הזו (כדי לא לבצע שינויים במעגל המודפס). המלצנו ללקוח להחליף את סוג האריזה לאריזת SOT23-5, שבה המוצר זול יותר ויש זמינות רבה של רכיבים חלופיים.

מקרה ג': למרות שהרכיב יקר, הייצור זול יותר.

לקוח מסויים ביקש בדיקת BOM Optimization זמן קצר לפני המעבר לייצור המוני. בבדיקה התברר שברשימת החומרים מצויים שלושה קבלים שונים: 4 קבלי טנטלום מארז A ל-10V, שני קבלי טנטלום מארז A ל-10V וקבל קרמי אחד במארז X5R ל-10V.

מהנדס הפיתוח הסביר שהשתמש בשני קבלי טנטלום בערכים שונים (10V ו-16V) כדי לחסוף בהוצאות, מכיוון שקבלי 16V יקרים יותר.

בבדיקה התברר שכדאי להשתמש דווקא בקבל היקר יותר (16V), ממספר סיבות:

א. מכיוון שיש לו ביקוש רב, ספקים רבים מחזיקים אותו במלאי ומציעים אותו במחירים מוזלים.

ב. האיחוד בהזמנה של שני הקבלים, מאפשרת לבצע הזמנהגדולה יותר של קבל מסוג אחד, ובכך לקבל הוזלת כמות.

ג. איחוד שני הקבלים מפחית את מספר סוגי הרכיבים בתוך ה-BOM, ומקטין את הטיפול הכולל שה-BOM דורש ממחלקות שונות בחברה (רכש, ביקורת קבלה, לוגיסטיקה והכנת קיטים).

ד. האיחוד מעניק יתרון נוסף שלא תמיד נלקח בחשבון: בשלב יציור המעגל, איחוד שני הקבלים מקטין את זמן הכנת -Feeder משתי פעולות לפעולה אחת, ולכן מתקבלת הוזלה נוספת של עלות ההרכבה.

בנוסף, המלצנו ללקוח להעלות ברמה נוספת את ייעול ה-BOM ולהחליף את קבלי הטנטלום בקבל קרמי, מהסיבות הבאות:

א. קבלים קרמיים עם דיאלקטריק X5R מהווים חלופה אטרקטיבית עם יתרונות רבים, דוגמת חוסר קוטביות, טווח תדרים רחב יותר, עכבה נמוכה יותר, זליגת זרם ופרמטרים פרזיטיים של התנגדות (ESR) והשראות (ESL) יותר נמוכים.

ב. הקבל הקרמי קטן יותר.

ג. קבל טנטלום דורש מתח נומינלי גבוה כמעט פי 2 מהמתח של המעגל. לקבל קרמי אין צורך בכך. מכאן שקבל קרמי של 10V יכול להחליף בהצלחה את קבל הטנטלום 16V.

התוצאה: ברשימת הרכיבים המיועלת ניתן להשתמש ב-7 יחידות של קבל קרמי זהה, הדורש גם פחות שלבים בתהליך הרכבת המעגל.

דגשים נוספים בייעול רשימת החומרים של רכיבים פאסיביים:

במקרים מסוימים כולל ה-BOM נגדים בעלי ערך התנגדותי זהה, אך בגודל שונה ועם דיוק שונה (1%-5%). מהנדסי הפיתוח מרבים לטעות בבחירת קבלים קרמיים רב-שכבתיים (MLCC). השימוש בשבב גדול יכול להיות מוצדק כאשר קיימת דרישה להספק גבוה.

אך שימוש בקבלים בגודל 1210 או 1206 ללא צורך מחייב היא טעות שעלולה להביא לתוצאות בלתי רצויות ולכן יש להשתמש בקבלים קטנים יותר כמו 0603 או 0402. ראוי לזכור שהעלות של קבלי MLCC תלויה בגודלם. ככל שקבל קטן יותר, כך נעשה שימוש בפחות חומר קרמי ומחיר הרכיב נמוך יותר.

ככלל, רכיבים קטנים נפוצים יותר מרכיבים גדולים ומיוצרים בכמויות גדולות יותר. לכן מחירם גם נמוך יותר. לדוגמא, מחירו של קבל  בעל קיבוליות של 100pFלמתח של 50V ורמת דיוק של 5% במארז 0402,  נמוך ב-30%-40% ממחירו כשהוא מופיע במארז 1206.

סיכום

הבחירה האופטימלית ברכיב תלויה בגורמים נוספים מעבר ליכולותיו הפונקציונליות, בהם: ייחודיות הרכיב הנבחר, פרמטרים ואריזה סטנדרטיים, זמינות הרכיב אצל יצרנים מובילים ועוד. להערכתנו, תהליך בדיקה וייעול (BOM Optimization) עשוי להביא לחיסכון של 15%-25% בעלות המוצר ולספק יתרונות נוספים, דוגמת פישוט הרכש, הלוגיסטיקה ותהליכי הקליטה והייצור.

חברת All4bom מספקת שירותי ייעוץ בתחום הרכיבים וההכנה לייצור.

למידע נוסף:  [email protected], www.all4bom.com

03-6911456, 054-7929965

 

 

פורסם בקטגוריות: חדשות , ייצור וקבלנות משנה , רכיבים

פורסם בתגיות: featured