Winzker Elektronik für Entscheider

Grundwissen für Wirtschaft und Technik
1. Auflage 2008
ISBN: 978-3-8348-9458-8
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 212 Seiten, Web PDF

Reihe: Computer Science and Engineering (German Language)

Bei der Entwicklung, Produktion und Vermarktung elektronischer Güter arbeiten Personen aus verschiedenen Fachgebieten interdisziplinär zusammen, um Produkte zum richtigen Preis, mit den richtigen Eigenschaften und zum richtigen Zeitpunkt anbieten zu können. Jedoch können Kosten, Qualität und Entwicklungszeit eines Produktes nicht unabhängig vonein- der optimiert werden. Also müssen die Verantwortlichen eines Projektes miteinander über Projektziele kommunizieren können. Darum vermitteln Hochschulen in den Ingenieurstudiengängen in deutlichem Umfang nic- technische Themen, wie Betriebswirtschaftslehre, Projektmanagement und Recht. Ingenieure können so die Sichtweise von „Nicht-Technikern“ verstehen und ihnen technische Zus- menhänge besser vermitteln. Dieses Buch soll der „anderen Seite“, den Managern, Betriebswirten, Juristen, PR-Fachleuten und Journalisten, aber auch Ingenieuren aus anderen Fachgebieten, die Möglichkeit geben, sich ein Stück auf das Gebiet der Elektronik zu begeben, um sowohl Aufgaben als auch Sp- che und Denkweise der Ingenieure verstehen zu können. Ziel ist es dabei nicht, dass Sie nach dem Lesen dieses Buches eine elektronische Schaltung entwickeln können. Im Vord- grund steht vielmehr ein generelles Verständnis für die Zusammenhänge und Grundbegriffe der Elektronik. Grundlage für Kommunikation ist eine gemeinsame Sprache, darum werden die wesentlichen Fachausdrücke eingeführt und erläutert. Formeln hingegen brauchen Sie nicht zu lernen. An den wenigen Stellen, an denen dann doch eine Formel auftaucht, steht sie zusätzlich zu - nem im Text erläuterten Zusammenhang und dient als Brücke zu einer ingenieurmäßigen Darstellung.

Zielgruppe

Upper undergraduate

Autoren/Hrsg.

Winzker, Marco

Inhaltsverzeichnis

Bedeutung der Elektronik.- Grundwissen.- Elektrische Ladung, Strom, Spannung.- Bauelemente der Elektronik.- Analog- und Digitaltechnik.- Analoge Signale.- Grundschaltungen der Analogtechnik.- Digitale Signale.- Grundschaltungen der Digitaltechnik.- Halbleitertechnik.- Halbleitertechnik und Dotierung.- Dioden und Transistoren.- Optoelektronik und Solartechnik.- Entwicklung und Fertigung.- Entwicklung elektronischer Systeme.- Fertigung.- Inbetriebnahme.- Wirtschaftliche Betrachtungen.- Mikro- und Nanoelektronik.- Integrierte Schaltungen.- Chip-Technologie.- Halbleiterspeicher.- Automobilelektronik und Embedded System.- Elektronik im Kraftfahrzeug.- Bussysteme in der Automobiltechnik.- Embedded System und Mikrocontroller.

Leseproben

12 Fertigung (S. 94-95)

In diesem Kapitel lernen Sie, . die wichtigsten Arbeitsschritte bei der Fertigung elektronischer Baugruppen kennen, . die Bedeutung der Beschaffung für die Fertigung, . Nutzen und Probleme der Auslagerung von Fertigungsschritten.

12.1 Beschaffung elektronischer Komponenten

Verfügbarkeit

Die Vorbereitung der Fertigung beginnt bereits während der Schaltungsentwicklung. Für alle verwendeten Bauelemente müssen Verfügbarkeit und Kosten überprüft werden. Schließlich ist es nicht ausreichend, dass ein Bauelement prinzipiell existiert, wenn es in einem Produkt eingesetzt werden soll. Es muss auch in ausreichender Stückzahl und zu kalkulierbaren Kosten für eine Produktion zur Verfügung stehen.

Bei einfachen Bauelementen ist die Verfügbarkeitmeist kein Problem.Widerstände und Kondensatoren werden von mehreren Herstellern angeboten. Falls ein Bauelement von einem Hersteller zeitweise nicht verfügbar ist, kann fast immer ein anderer Hersteller gewählt werden. Um eine Auswahl an Herstellern zu haben, sollten bei der Entwicklung möglichst nur Bauelemente mit Werten aus Normreihen verwendet werden. Diese sind außerdem kostengünstiger, da sie in größeren Stückzahlen produziert und nachgefragt werden.

Beispiel: Für eine Schaltung wird ein Kondensator mit 20 pF (Pikofarad) benötigt. In der Normreihe E6 sind jedoch nur dieWerte 10, 15 und 22 pF verfügbar. Darum sollte bei der Entwicklung geprüft werden, ob die Schaltung auch mit einem Wert von 22 pF funktioniert. Ist dies nicht möglich, ist es eventuell sinnvoll, zwei Kondensatoren mit je 10 pF zu kombinieren.

Auch bei Transistoren und Dioden sind vielfach vergleichbare Bauelemente von anderenHerstellern einsetzbar.Wenn die Bauelemente die gleichen Parameter haben, bezeichnetman den zweiten Hersteller als „Second Source". Sind die Parameter des alternativen Bausteins nicht exakt gleich, aber für die typischen Anwendungen fast übereinstimmend, spricht man von einem Ersatztyp. Für die meisten integrierten Schaltungen sind allerdings keine alternativen Hersteller oder Ersatztypen verfügbar. Dies liegt daran, dass die Hersteller ihre Entwicklungen nicht mit der Konkurrenz teilen wollen. Zwar gibt es manchmal vergleichbare Produkte mit ähnlichem Leistungsumfang, ein Ersatz in der Produktion ist jedoch nicht möglich, da sich die ICs in der konkreten Ausführung voneinander unterscheiden.

Beispiel: Ein Computer kann prinzipiell mit einem Prozessor von Intel oder AMD aufgebaut werden. Allerdings muss die Hauptplatine zu dem Prozessor passen. Es ist nicht möglich, in einem Computer einfach den Prozessor eines Herstellers durch einen Prozessor des anderen Herstellers auszutauschen.

Auch eher unscheinbare Bauelemente wie Steckverbinder können in den Mittelpunkt eines Projektes rücken, wenn sie für die Fertigung nicht verfügbar sind. Steckverbinder können sehr fortschrittliche Bauelemente sein, bei denen viele Leitungen auf kleinem Platz untergebracht sind, ohne dass sich die Leitungen gegenseitig stören. Darum muss generell bei allen Bauelementen die Verfügbarkeit sichergestellt werden.

Fertigungsplanung

Zur Vermeidung von Lieferengpässen ist eine gute Kommunikation zwischen Fertigung und Lieferanten nötig. Prinzipiell sollte die Fertigung möglichst rechtzeitig und möglichst genau den Bauteilbedarf an die Hersteller melden. In der Praxis ist dies natürlich nicht so einfach, da der Bedarf abhängig vom Markterfolg eines Produktes ist. Fertigung als Kunde und Bauteilhersteller als Lieferant sind normalerweise an langfristigen Geschäftsbeziehungen interessiert, haben jedoch auch unterschiedliche Interessen. Der Kunde möchte Zugriff auf möglichst hohe Stückzahlen haben, ohne sich zu verp.ichten, diese auch abzunehmen.

Der Lieferant hingegen möchte seinen Lagerbestand gering halten und möglichst genau so viel produzieren, wie von seinen Kunden bestellt wird. Für einen Betrieb, der elektronische Bauelemente verwendet, ist auf jeden Fall eine rechtzeitige Produktionsplanung erforderlich, denn oft kann ein Hersteller seine Produktion nicht kurzfristig steigern, so dass die Lieferzeit von Bauelementen mehrereMonate betragen kann.

Über Autor(innen)

Dr. Marco Winzker ist Professor an der Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg und lehrt dort Elektrotechnik und Digitaltechnik.