Smartare Elektronikhandboken

Smartare Elektronikhandboken är resultatet av ett projekt inom Vinnovas strategiska innovationsprogram Smartare Elektroniksystem.

Programmet har tre utpekade fokusområden där värdekedjan är en. Handboken har tagits fram för att öka kvalitet och effektivitet i gränssnittet mellan utveckling och produktion av elektronik, och alla aktörer som är involverade. Utvecklare, konstruktörer, produktägare, tillverkare, inköpare med flera har nytta av de samlade kunskaper och erfarenheter som står att finna i boken. Ett stort antal företag har mycket engagerat bidragit i arbetet och det har verkligen varit ett fantastiskt roligt och givande projekt. Aktuell version Handboken 2.0 är en omarbetad och kompletterad version av den första Handboken som gavs ut hösten 2017. Vi har bland annat fördjupat oss ytterligare inom områdena DfX (Design for Excellence) och Tillförlitlighet.

En del av DfX är DfC Design for Compliance dvs konstruktion för överensstämmelse. Ett område som ligger mig särskilt varmt om hjärtat. Att få en produkt att klara kraven i regelverken kan bli en dyr del av elektronikdesignen om det är det sista momentet i utvecklingsprojektet. Det är stor risk att produkten då inte kommer att uppfylla alla krav och att testlabbet skickar tillbaka produkten för omarbetning. Klarar man inte kraven får man ju inte sätta produkten på marknaden, så det är helt fundamentalt att hitta ett bra arbetssätt. Där grunden får sägas vara; starta så tidigt som möjligt i utvecklingsprojektet, sammanställ kraven, och jobba med DfC parallellt genom hela projektet.

Här följer några utdrag ur handboken i ämnet:

Designprocessen

När alla krav är kända och utvecklingsarbetet kan starta, hur ska man då tänka för att på bästa möjliga sätt uppnå att produkten blir godkänd?

Självklart är det stora skillnader i svårighetsgrad och komplexitet beroende på produktens användningsområde och hur tekniskt avancerad konstruktionen är. Högteknologiska, säkerhetskritiska eller medicintekniska produkter har en mycket omfattande kravbild och arbetet med att uppfylla alla regelverkskrav är en stor del av produktframtagningsprojektet. Några grundläggande processer är dock gemensamma:

• Bemanna med rätt kompetens i utvecklingsteamet.
  
• Dokumentera beslut och designval.
  
• Gör riskanalyser utifrån de olika regelverken.
  
• Mitigera riskerna från riskanalyserna genom att tillämpa en relevant harmoniserad standard. Bevisföringen (att risken är omhändertagen) kan annars bli mödosam.
• Håll granskningsmöten genom hela utvecklingsprojektet där regelverken är en punkt på dagordningen och med deltagare med kompetens inom de olika områdena.
• Gör tester och pre-compliance mätningar/provningar (EMC och elsäkerhet!) så tidigt som möjligt, gärna redan på den första labbprototypen.
• Välj komponenter inte bara ur funktions- eller kostnadsaspekter utan ta även hänsyn till till exempel kemikalieinnehåll eller EMC-egenskaper.
• Ladda ner all komponentinformation till den tekniska filen (technical file).
• Certifikat på kritiska komponenter mot en teknisk standard är ofta ett krav för att få ett tredjepartsgodkännande när det kommer till rena elsäkerhetskrav. Med kritisk komponent menas en komponent som, om den fallerar, riskerar att sänka säkerheten på ett oacceptabelt sätt i en utrustning.

Tekniska spörsmål som ofta påverkar EMC

• Jordningsfilosofi: jordningen har en avgörande betydelse, både på kretskortsnivå och apparatnivå.
  
  
• Användningen av snabba signaler har också en avgörande betydelse. Använd inte signaler med snabbare stig- och falltid än nödvändigt.
  
  
• Kablering: använd skärmad kabel om möjligt. Vid oskärmad kabel, filtrera alla signaler. Sätt fast interna kablar mekaniskt.
  
  
• Mekanikutformning: Metallkapsling är det bästa att använda om det är möjligt, tänk också på att säkerställa kontaktytor mellan delarna så att inte slitsar uppstår. Förbered gärna layouten för att kunna införa skärmburar etc om det visar sig behövas.
  
  
• Displayer är ofta bekymmersamma ur EMC-synpunkt, främst p.g.a. många och snabba datasignaler i kombination med att de till sin natur inte är så enkla att kapsla in. Displayer kräver därför en genomtänkt produktdesign både mekaniskt och elektriskt.
  
  
• Lageruppbyggnad och antal lager: Särskilt för lite mer avancerad och snabb elektronik är lageruppbyggnaden och antal lager mycket väsentligt. För en produkt som inte ska tillverkas i stora serier kan det löna sig att använda extra lager för att komma väsentligt snabbare i mål. Signalintegriteten påverkas även i hög grad av lageruppbyggnaden och det är mycket viktigt att vara tydlig i sin kommunikation med mönsterkortstillverkaren så att den inte ändras för att reducera kortkostnad.

Ibland räcker inte lagkraven

För att få sätta en produkt på marknaden måste alla krav som ställs vara uppfyllda. Men det är värt att komma ihåg att den legala aspekten inte alltid räcker för att produkten ska vara funktionell. Man måste alltid även ta hänsyn till den miljö och de funktionella krav som ställs på en specifik produkt. Att bra exempel på detta är EMC-kraven för en embeddedprodukt med inbyggd radiokommunikation. Det är inte ovanligt att man i ett sådant fall kan klara de krav som ställs för EMC rent legalt, men den inbyggda radion fungerar dåligt p.g.a. störningar i den egna produkten.

……………….

Hela handboken inklusive dess bilagor och mallar kan laddas ner gratis från Smartare Elektroniksystem och Branschorganisationen Svensk Elektroniks hemsida. Svensk Elektronik arrangerar också kurser i handboken.

https://www.smartareelektroniksystem.se
https://www.svenskelektronik.se

Tack till Magnus Svensson (mailadress) programchef på Smartare Elektroniksystem och Mats Andersson som varit processledare för Handboken.

Sist men inte minst ett varmt tack till de företag som bidragit med sin erfarenhet, kunskap och stora engagemang:

Atlas Copco AB, EK Power Solutions AB, Eskilstuna Elektronikpartner AB, Frikab AB, Inission AB, Mycronic AB, NCAB Group Sweden AB, Note AB, Orbit One AB, Prevas AB, RISE IVF AB, Trimble AB, Veoneer AB och ÅF Digital Solutions AB.

Har du frågor? Hör gärna av dig!

//Maria Månsson, Director, innovation and research, Prrevas AB.
Samt styrelseledamot i Smartare Elektroniksystem och ordförande i Värdekedjarådet.