Forum: Platinen Aufwand der Entwicklung


von Linus (Gast)


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Hallo,

ich habe noch nie ernsthaft Platinen entwickelt, nur die die 
Inbetriebnahme und Korrektur der fremden Platinen durchgeführt. Die 
Inbetriebnahme hat manchmal mehrere Wochen gedauert. Wie lange dauert 
dann die Entwicklung der Platinen? Eine ist an TE0725 von Trenz [1] sehr 
ähnlich, schafft man solche Entwicklung innerhalb von 2 Wochen?

Wie sieht es mit einer großen Platine mit Xilinx Zynq UltraScale+? Die 
Platine [2] von Trenz geht in diese Richtung. 1 Monat ist realistische 
Arbeitszeit?

Wie lange dauert die Entwicklung der Platine eines ARM SoC [3] wie zum 
Beispiel Raspberry Pi Compute Module 4? Genauso 1 Monat?

Schöne Grüße
Linus

[1] 
https://shop.trenz-electronic.de/en/TE0725-03-100-2I9-FPGA-Module-with-Xilinx-Artix-7-XC7A100T-2CSG324I-2-x-50-Pin-with-2.54-mm-pitch?c=339

[2] 
https://shop.trenz-electronic.de/en/TE0802-02-2AEU2-A-MPSoC-Development-Board-with-Xilinx-Zynq-UltraScale-ZU2-and-LPDDR4?c=474

[3] 
https://www.raspberrypi.org/products/compute-module-4/?variant=raspberry-pi-cm4001000&resellerType=home

von F. M. (foxmulder)


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Linus schrieb:
> ich habe noch nie ernsthaft Platinen entwickelt

Linus schrieb:
> Die
> Inbetriebnahme hat manchmal mehrere Wochen gedauert.

Linus schrieb:
> schafft man solche Entwicklung innerhalb von 2 Wochen?

Du nicht, Leute mit Erfahrung evtl. schon.

Linus schrieb:
> Wie sieht es mit einer großen Platine mit Xilinx Zynq UltraScale+?

Mehrere Wochen für einen Spezialisten.

: Bearbeitet durch User
von Karamelisierter Kondensator (Gast)


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Linus schrieb:

> ich habe noch nie ernsthaft Platinen entwickelt, nur die die
> Inbetriebnahme und Korrektur der fremden Platinen durchgeführt. Die
> Inbetriebnahme hat manchmal mehrere Wochen gedauert. Wie lange dauert
> dann die Entwicklung der Platinen? Eine ist an TE0725 von Trenz [1] sehr
> ähnlich, schafft man solche Entwicklung innerhalb von 2 Wochen?
>
> Wie sieht es mit einer großen Platine mit Xilinx Zynq UltraScale+? Die
> Platine [2] von Trenz geht in diese Richtung.
>
> Wie lange dauert die Entwicklung der Platine eines ARM SoC [3] wie zum
> Beispiel Raspberry Pi Compute Module 4?

Es hängt stark davon ab, ob man schon mit den genannten Chips gearbeitet 
hat und ob man fertige, passende Symbole in seinem CAD verwenden kann 
oder nicht.

Da die Literatur zum richtigen Layout/Beschaltung in der Regel mehrerer 
hundert Seiten umfasst und für die richtige Benutzung der GPIO's oft 
halbfertiges FPGA-design nötig ist, sind die obenen genannten Zeiten für 
einen Anfänger ohne Mentor im Team völlig unrealistisch.

Ich würde mindestens Faktor 2-3 ansetzen und trotz aller Vorsicht ein 
Redesign für [2] und [3] ansetzen. Kritisch sind insbesonders 
HiSpeed-Interface wie DDR3 oder DDR4.

Ich würde also für einen Erfahrenen (ET studiert, einfache 
µC-Schaltungen) bereits gemacht) FPGA-Anfänger ansetzen (von 
Schematic-Entry bis übergabefertige Gerber und BOM):

[1]  Mini-FPGA-Board SDRAM, >= 4  Wochen
[2]  FPGA-SoC               >=12 Wochen
[3]  ARM-SoC                >=10 Wochen

von Georg (Gast)


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Karamelisierter Kondensator schrieb:
> ob man fertige, passende Symbole in seinem CAD verwenden kann
> oder nicht.

Das ist das geringste unter den Problemen. Mit guter CAD-Software 
entwirft man ein BGA-Gehäuse mit mehreren hundert Pads in 10 Minuten. 
Etwas länger dauert der Entwurf der Symbole für den Schaltplan, aber der 
sollte ja angeliefert werden, und das war auch nicht die Frage.

Georg

von Gerd E. (robberknight)


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Linus schrieb:
> Wie lange dauert die Entwicklung der Platine eines ARM SoC [3] wie zum
> Beispiel Raspberry Pi Compute Module 4? Genauso 1 Monat?

wenn es sein muss, können manche es auch schneller:
https://twitter.com/FauthNiklas/status/1271096386562461698
https://twitter.com/JanHenrikH/status/1329459971675860993

Gut, der auf beiden Platinen verwendete Sochip S3 hat internes DRAM und 
macht damit das Design einfacher als ein Raspberry Pi mit externem DRAM, 
aber das wird nur wenige Stunden Mehraufwand sein.

Es kommt also vor allem auf die Erfahrung und Übung an.

von Nikolaus (Gast)


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Die Dauer hängt davon ab was du als Ergebnis erwartest.
Deine Schätzungen könnte ich schon einhalten/unterbieten für das Layout.
Aber dann halt in minderer Qualität ohne Berüchsichtigung von EMV, 
Fertigung, Endtest und Kosten.
Willst du ein klasse Industrieprodukt dann nimm mindestens Faktor 2-3 
dazu.

von MiWi (Gast)


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Gerd E. schrieb:
> Linus schrieb:
>> Wie lange dauert die Entwicklung der Platine eines ARM SoC [3] wie zum
>> Beispiel Raspberry Pi Compute Module 4? Genauso 1 Monat?
>
> wenn es sein muss, können manche es auch schneller:
> https://twitter.com/FauthNiklas/status/1271096386562461698
> https://twitter.com/JanHenrikH/status/1329459971675860993
>
> Gut, der auf beiden Platinen verwendete Sochip S3 hat internes DRAM und
> macht damit das Design einfacher als ein Raspberry Pi mit externem DRAM,
> aber das wird nur wenige Stunden Mehraufwand sein.
>
> Es kommt also vor allem auf die Erfahrung und Übung an.

yep. Es kommt auch sehr darauf an ob man den Kopf frei hat für diese 
Dinge oder irgendwelche Prozessfanatiker, Gschafftelhuber oder sonstige 
Blockierer ihren Anteil der Arbeitszeit einfordern damit ihre 
Anwesenheit begründet ist...

von Wühlhase (Gast)


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Was man auch nicht unterschätzen sollte: Bauteilerstellung. Wenn du die 
meisten Footprints schon hast und sowieso nur Symbol und Footprint 
irgendwie verwurstest, geht das halbwegs.

Wenn du im Footprint noch Informationen für Bestückungs- und Klebeplan, 
3D-Modell, oder allgemein noch Simulationsmodel, Datenblätter und 
Application Notes und einige Basisdaten wie maximale Betriebsspannung, 
Herstellernummer, zulässige Lötverfahren, ... einpflegen mußt, dann ist 
der Arbeitsaufwand auch nicht zu unterschätzen.

Ob einem das alles nutzt ist immer so eine Frage...man braucht das 
meiste nicht, um einfach nur ein Layout zu routen.
Es kann einem (sofern dein Programm das auch unterstützt) aber viel Zeit 
und Nerven sparen, einfach eine BOM beim Distributor hochzuladen der den 
Warenkorb daraufhin automatisch erstellt anstelle die Bestellnummern 
händisch rauszusuchen. Und kann reproduzierbar wiederbestellen und 
dokumentieren.

Oder der Kunde kann in seinem CAD vorher prüfen ob er das so einbauen 
kann (es kam ja nun schon oft genug vor, daß die Platine in der dritten 
Dimension nicht mehr gepasst hat). Oder der Kunde kann das 3D-Modell in 
einer Präsentation einbauen und seinen Kunden damit beeindrucken, sieht 
sowieso geiler aus als der erste zerbastelte Prototyp.

Oder man kann dem Kunden auf Nachfrage sofort sagen, was die Teile 
kosten - auf den Cent genau, ohne Hühnerfutterpauschale mit 
Angstzuschlag. Und wo welche Teile am günstigsten sind.

Alles eine Frage von "Was will der Kunde", "Was kann mein Werkzeug" und 
"Was kann und will ich".
Wenn man bereits eine riesige Bauteilbibliothek hat, geht das auch 
halbwegs, dann sind die allermeisten Teile ja da, der Arbeitsaufwand 
wird geringer, aber der Nutzen bleibt. Wobei - dann wäre auch Erfahrung 
da...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Linus schrieb:
> Wie lange dauert dann die Entwicklung der Platinen?
Definiere "Entwicklung".
Beginnt die mit dem Einholen von Anforderungen bei potentiellen Kunden?
Oder noch früher im "Nichts" mit der Suche nach einem Problem?
Oder weiß man schon, welche Aufgaben womit zu erledigen sind und müssen 
nur noch geeignete Bausteine gefunden und vor dem Einsatz evaluiert 
werden?
Oder sind sogar schon die Bauteile klar und sie müssen nur noch versorgt 
und aneinander geschaltet werden?
Oder ist gar schon der Schaltplan fertig und es muss nur noch festgelegt 
werden, wo die Bauteile platziert sind und ob man dafür 2 oder 8 Lagen 
braucht?
Wurden bei der Schaltplanerstellung nur solche Bauteile verwendet, für 
die es bereits funktionierende Makros gibt?

: Bearbeitet durch Moderator
von Name: (Gast)


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Bei mir von 20 Minuten bis 14 Wochen.

20 Minuten ist eine LED-Beleuchtung gewesen, 14 Wochen eine CPU mit 
i.MX6. Beides ohne Layout, dafür haben wir Spezialisten.

"Entwicklung" definiere ich jetzt von einer Liste von Features bis hin 
zu einer fertigen Schaltung, nicht zu einer fertigen Platine.
Für die fertige Platine muss man für die LED-Platine einen halben Tag, 
für das i.MX6-Board 8 Wochen drauflegen.

--> Ohne genau zu sagen, was du den tun willlst, kann man das nicht 
sagen.

von C. A. Rotwang (Gast)


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Gerd E. schrieb:
> Es kommt also vor allem auf die Erfahrung und Übung an.

Naja, hier besteht die 'Erfahrung' im stumpfen Kopieren eines fertigen 
Designs aka 'Malen nach Zahlen'. Das ist keine FPGA-Entwicklung 
entwicklung, wo man sich vorher für jedes Pin entscheiden muss, ob 
dieses Signal mit dieser terminierung etc. dranpasst oder nicht.

Schon die Auswahl der richtigen Anzahl und Kapazität der 
Stützkondensatoren kann einige Zeit in Anspruch nehmen:
https://www.xilinx.com/support/documentation/user_guides/ug203.pdf

https://de.islcollective.com/deutsch-daf-arbeitsblatter/grammatik/adjektiv/spiele-im-deutschunterricht-malen-nach-zahlen-ohne-zahlen-fa/104076

>yep. Es kommt auch sehr darauf an ob man den Kopf frei hat für diese
>Dinge oder irgendwelche Prozessfanatiker, Gschafftelhuber oder sonstige
>Blockierer ihren Anteil der Arbeitszeit einfordern damit ihre
>Anwesenheit begründet ist...

Naja bei manchen ist 'Frei im Kopf' nur ein Synonym für 'Hohlkopf'. 
Natürlich gehört zu der Entwicklung eine Überprüfung/Review die alle 
Fehlerquellen abdeckt und die erstellten Dokumente müssen in einer Form 
sein, das die anderen Abteilungen daran weiter arbeiten können. Was 
nützt eine flott durch Copy/Paste erstelltes Layout wenn ein zentrales 
Bauteil darin ne Lieferweit von 12 Wochen+ hat.

von Name: (Gast)


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C. A. Rotwang schrieb:
> sein, das die anderen Abteilungen daran weiter arbeiten können. Was
> nützt eine flott durch Copy/Paste erstelltes Layout wenn ein zentrales
> Bauteil darin ne Lieferweit von 12 Wochen+ hat.

Erst gestern habe ich ein Redesign wegen eines Trimmers gemacht. Grund: 
Man hat dem ECADler die Auswahl überlassen und hat nur "Trimmer 10k" in 
den Schaltplan geschrieben. Der hat sich einen passenden aus dem 
CAD-System gefischt.
Resultat: Exotische SMD-Bauform, 24 Wochen Lieferzeit -> Redesign.

Noch lustiger: Der Fertiger hate noch 20 Altbestand, die Prototypen 
konnte er also schnell liefern. Erst als wir 60 bestellt haben, ging der 
Ärger los.

Und darum ist der Aufwand für eine serienproduzierbare Platine um ein 
mehrfaches höher als für ein Hobbyprojekt. Man muss sich fast jeden 
dummen Widerstand gut überlegen.

von Wühlhase (Gast)


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Auch nett:
Entwickler spezifiziert flapsig "1kΩ, 1206". Es gibt ja genug 
Entwickler, für die ist damit alles gesagt.

Nur: der Entwickler hatte bei der Auslegung einen Widerling mit einer 
maximalen Verlustleistung von 250mW herausgegriffen. Der Einkauf 
bestellt aber einen deutlich billigeren der jedoch nur 125mW abkann.

Ist mir bisher zwar noch nie passiert, kam aber garantiert auch schon 
vor.

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Name: schrieb:
> C. A. Rotwang schrieb:
>> sein, das die anderen Abteilungen daran weiter arbeiten können. Was
>> nützt eine flott durch Copy/Paste erstelltes Layout wenn ein zentrales
>> Bauteil darin ne Lieferweit von 12 Wochen+ hat.
>
> Erst gestern habe ich ein Redesign wegen eines Trimmers gemacht. Grund:
> Man hat dem ECADler die Auswahl überlassen und hat nur "Trimmer 10k" in
> den Schaltplan geschrieben. Der hat sich einen passenden aus dem
> CAD-System gefischt.
> Resultat: Exotische SMD-Bauform, 24 Wochen Lieferzeit -> Redesign.
>
> Noch lustiger: Der Fertiger hate noch 20 Altbestand, die Prototypen
> konnte er also schnell liefern. Erst als wir 60 bestellt haben, ging der
> Ärger los.

Üble Sache :-}

Da kann man verstehen, dass Unternehmen einen definierten Pool an 
Bauteilen mit Liefergarantien haben, an den sich der Entwickler bitte zu 
halten hat.

von Karamelisierter Kondensator (Gast)


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Chris D. schrieb:
>> Noch lustiger: Der Fertiger hate noch 20 Altbestand, die Prototypen
>> konnte er also schnell liefern. Erst als wir 60 bestellt haben, ging der
>> Ärger los.
>
> Üble Sache :-}
>
> Da kann man verstehen, dass Unternehmen einen definierten Pool an
> Bauteilen mit Liefergarantien haben, an den sich der Entwickler bitte zu
> halten hat.

Auch das ist keine wirkliche Garantie, das sich das Gerät über den 
gesamten Produktionszyklus fertigen lässt, man muss also immer auf 
Redesigns wegen Nichtverfügbarkeit oder Obsoleszenz vorbereitet sein, 
also einen Änderungsprozeß initieren der auch noch Jahre später 
rückverfolgbare Hardwarerevisionen ermöglicht.

Und Reparaturen an Rückläufern oder Prototypen: Blöd, wenn die 
Firmwareentwicklung das letzte Fix nicht testen kann, weil am einzigen 
Prototypen, den man als 'Golden sample' benutzt grad das Exotenteil 
ausgefallen ist, bei dem der Lagerbestand seit Wochen auf  0 steht, weil 
man grad für den wichtigsten Kunden noch zwei Geräte vor dem Auslaufen 
der dritten 'Gnadenfrist' bestückt und ausgeliefert hat ...... t.b.c.

von Blechbieger (Gast)


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Besonders übel in Sachen Obsoleszenz ist RAM. Im aktuellen Projekt war 
der schon abgekündigt bevor das Layout fertig war. Und jetzt wo der 
Prototyp läuft und die Nullserie bestellt wurde war der Ersatz auch 
schon wieder nicht mehr lieferbar. Wobei zugegebenermaßen sich das 
Projekt durch wechselnde Prioritäten schon lange hinzieht.

von Wühlhase (Gast)


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Sind Bauteile, bevor sie endgültig nicht mehr hergestellt werden, nicht 
erstmal eine Weile "not recommanded for new designs"?

Und wenn man eine Baugruppe über längere Zeit herstellen will, kann man 
sich vom Lieferanten auch Bescheid geben lassen, bevor ein Teil 
abgekündigt wird, dann gibt es nochmal eine Last-Buy-Runde, und kann 
sich genug Vorrat anlegen daß man noch ein oder zwei Jahre produzieren 
kann und hat genug Zeit sein Produkt dem Stand der Zeit anzupassen.

Aber ach, da braucht man ja wieder eine strukturierte Arbeitsweise. Und 
muß sich vorbereiten. Wenn die Sekretärin mit einer Email belästigt wird 
daß der NIX0815-2000 demnächst eol geht, bringt das nix. Und die Email 
bringt auch nix wenn die Mail zwar bei der durchaus zuständigen Stelle 
landet, die Stellenbesetzung aber denkt daß die Baugruppe ja schon 
längst modernisiert ist und bei der nächsten Serienlieferung erst 
bemerkt daß besagter Baustein noch in einem Produkt verbaut ist, das 45% 
des Umsatzes macht.

von Gerd E. (robberknight)


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Wühlhase schrieb:
> Sind Bauteile, bevor sie endgültig nicht mehr hergestellt werden, nicht
> erstmal eine Weile "not recommanded for new designs"?

Bei besseren Herstellern normalerweise schon. Aber Blechbieger hat schon 
Recht, RAM und eMMC sind in dem Bereich ziemlich schnelldrehende Märkte 
mit nur sehr kurzen Lebenszyklen. Und da kommt es durchaus vor daß es 
kein NRND-Phase gibt sondern gleich EOL kommt.

> Aber ach, da braucht man ja wieder eine strukturierte Arbeitsweise. Und
> muß sich vorbereiten. Wenn die Sekretärin mit einer Email belästigt wird
> daß der NIX0815-2000 demnächst eol geht, bringt das nix. Und die Email
> bringt auch nix wenn die Mail zwar bei der durchaus zuständigen Stelle
> landet, die Stellenbesetzung aber denkt daß die Baugruppe ja schon
> längst modernisiert ist und bei der nächsten Serienlieferung erst
> bemerkt daß besagter Baustein noch in einem Produkt verbaut ist, das 45%
> des Umsatzes macht.

Tja, da braucht man einen Chef der Erfahrung in der Branche hat und die 
richtige Organisation von solchen Aufgaben entsprechend hoch hängt. Wenn 
statt dessen nur das neueste Zoom/Webex/Teams/...-Spielzeug ausprobiert 
wird um das neue agile Scrum Kanban Entwicklungmodell zu planen, dann 
gute Nacht...

: Bearbeitet durch User
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