Der Weg zur professionellen Stückliste - Teil 1

Wenn Sie in den Supermarkt gehen, können Sie immer wieder beobachten, dass viele Menschen für ihren Wocheneinkauf eine handgeschriebene Einkaufsliste verwenden. Wiederum andere sieht man mit Smartphone durch die Gänge schreiten, wild tippend auf dem Display in der Einkaufslisten App. Ob nun alt bewährt oder modern und zeitgemäß, in beiden Fällen dient es dem selben Zweck. Es wird nur das Nötigste gekauft und es soll nichts vergessen werden - eben exakt was geplant wurde und den Weg auf die Einkaufsliste gefunden hat.

Wenn bereits so etwas simples wie ein Wocheneinkauf von einer gut strukturierten Einkaufsliste lebt und profitiert, was denken Sie wird benötigt, um die Komponenten für eine hochkomplexe Elektronikbaugruppe einzukaufen? Und noch viel wichtiger, welchen nachhaltigen Vorteil können Sie durch eine professionell aufgebaute Stückliste erzielen?

In dieser dreiteiligen Blog-Artikelreihe möchte ich Ihnen die wichtigsten Punkte rund um die Bill of Materials näher erläutern. Sodass Sie im Anschluss in der Lage sind, eine für Ihre Projekte geeignete und nachhaltig verwendbare Stückliste zu erstellen und auszugeben.

Eine gut aufgebaute und sauber strukturierte Stückliste sorgt dafür, dass Sie die Rückfragen seitens Ihrer Bestücker und Einkäufer i.d.R. deutlich minimieren können. Wer kennt es nicht... Sie schließen Ihr Projekt gedanklich ab, indem Sie Ihre Produktionsdaten ausgeben, zusammenschnüren und in Bestellung geben, die Rückfragen jedoch kommen doch meistens dann, wenn man bereits gedanklich tief im nächsten Projekt steckt. Man wird herausgerissen und muss sich gedanklich erneut mit etwas beschäftigen, was man eigentlich bereits abgeschlossen hat. Und Sie wissen auch dass wir hier im Projektalltag nicht gerade von ein einzelnen Tagen reden. Abhängig von der Komplexität Ihrer Leiterplatte und der daraus resultierenden Fertigungsdauer kann das schon mal einige Wochen bis mehrere Monate dauern bis Sie dann Rückfragen zu Ihrer Bestellung erhalten.

An dieser Stelle ist Selbstschutz angesagt!

Sorgen Sie also im Vorfeld dafür, dass Sie Ihre Stückliste so aufbereiten, dass Sie möglichst keine Rückfragen ergeben und Sie störungsfrei mit dem nächsten Projekt starten können.

Nicht nur Sie selbst, sondern auch Ihre Einkäufer und Bestücker werden es Ihnen danken.

Im Altium Designer greift die Stückliste grundsätzlich immer auf den Schaltplan eines jeden Projektes zurück. Dieser dient in diesem Zusammenhang quasi als Basis für die Ausgabe der Bill of Materials.

Jedes Bauteil was im Schaltplan verwendet wird, ist durch einzelne Parameter wie beispielsweise Footprint, Preis oder Bestellnummer, um nur einige zu nennen, spezifiziert. Die Komponenten und somit die Parameter können jedoch auch zu einer Datenbank wie der *.DbLib oder dem Altium Vault verlinkt werden.

Die Parameter befinden sich alle an der Komponente und werden bereits bei der Artikelanlage hinzugefügt und befüllt. Alle Parameter die sie durch die einzelnen Bauteile in Ihrem Schaltplan zur Verfügung haben, können in der Stückliste ausgegeben werden. Somit entscheiden Sie also bereits bei der Anlage Ihrer Artikel, durch das anlegen und befüllen der einzelnen Parameter darüber, was Sie später in Ihrer Stückliste darstellen können.

So ergeben sich Parameter die jede Komponente enthalten muss, wie beispielsweise Hersteller oder Hersteller-Artikelnummer, jedoch aber auch bauteilspezifische Parameter wie beispielsweise eine Spannungsfestigkeit oder eine Bauteiltoleranz. Die wichtigsten Parameter für Ihre Stückliste sind Manufacturer 1, Manufacturer Part Number 1, Supplier 1 und Supplier Part Number 1, Designator, Quantity, Description und ggf. einige ergänzenden unternehmensinterne Parameter. Was sie genau ausgeben liegt jedoch im Detail bei Ihnen.

Die folgende Übersicht zeigt Ihnen einige, nützliche Parameter die Standard des Altium Designers und Altium Nexus sind und in Ihrer BOM verwendet werden können:

Da der Schaltplan die Basis für die Ausgabe der Stückliste darstellt, müssen Sie auch bei Änderungen und Modifikation im Schaltplan, dafür sorgen dass Ihre Stückliste aktuell bleibt. Mein persönlicher Tipp an dieser Stelle, sorgen sie dafür, dass nur zu gewissen Ständen während des Projektablaufs eine Stücklisten-Ausgabe erfolgt. Das kann beispielsweise in einer frühen Konzeptphase sein oder nach der Fertigstellung des Schaltplans und vor Beginn des Layouts oder eben ganz am Ende bei der gesamtheitlichen Ausgabe der Produktionsdaten.

In der Schaltplan Ansicht des Altium Designers kann über das Variantenmanagement eingestellt werden welche Bauteile z.B. bestückt werden und welche den Status “not fitted” erhalten. Somit lässt sich über den Schaltplan bereits steuern welche Bauteile in der BOM auftauchen und welche nicht. Genauer gesagt können Sie es einstellen ob Sie die “not fitted” Komponenten in Ihrem Schaltplan darstellen möchten oder nicht. Ich selbst bevorzuge eingefärbte Zeilen für die “not fitted” Komponenten. Die BOM ist dann bezüglich Ihrer Positionen vollständig und der Leser sieht auf einen Blick welche Bauteile bestückt werden und welche nicht.

Neben der “not fitted” Funktion besteht darüber hinaus die Möglichkeit für identische Footprints unterschiedliche Bauteilwerte oder gar ganze Bauteile zu bestücken. Im konkreten Beispiel, Sie setzen während der Entwicklung in Ihrem Schaltplan einen 0R Widerstand, weil sie beispielsweise eine gewisse Funktion optional testen möchten. Für die Zukunft möchten sie dann, nach abgeschlossenem Funktionstest, den Bauteilwert auf beispielsweise 1k wechseln. Über den Varianten-Manager können Sie das dann entsprechend abändern.

Wenn Sie Ihr Projekt weitestgehend erfolgreich abgeschlossen haben und der Meinung sind die Einkaufsabteilung könnte so langsam aber sicher die Bestellung vornehmen, so können Sie zu guter letzt noch einige Modifikationen vornehmen um ihre Stückliste auch nachhaltig zu gestalten. Nachhaltig bedeutet in diesem Kontext, dass Sie Ihre Bauteile auch längerfristig von mehreren Bezugsquellen termingerecht beziehen können.

Es besteht beispielsweise die Möglichkeit bei Komponenten wie Kondensatoren oder Widerständen eine simple Zusammenfassung gewisser Bauteilwerte durchzuführen. Ein erster sinnvoller Schritt wäre zunächst nur Bauteile aus den kleineren E-Reihen zu verwenden, da diese in der Regel besser zu beziehen sind. Außerdem können sie z.B. Toleranzwerte, Spannungsfestigkeiten, Dielektrikas an Stellen, wo sie nicht unbedingt benötigt werden zusammenfassen oder ggf. upgraden. Es muss z.B. nicht immer der 0,1% Widerstand sein, an gewisser Stelle genügen ihnen eventuell auch 1% oder 5%, das liegt ganz klar im Ermessen des Entwicklers.

Selbiges gilt für die Kondensatoren hier sind Kapazität in Kombination mit Spannungsfestigkeit oft entscheidend, somit können Sie hier eine sinnvolle Zusammenfassung durchführen. Haben Sie beispielsweise mehrere 100 nF- Kondensatoren mit unterschiedlichen Spannungsfestigkeiten im Einsatz, so kann je nach Anwendungsfall evtl. eine Zusammenfassung zweier Werte durchaus sinnvoll sein. So wird eventuell aus zwei Einträgen in Ihrer Stückliste, einem 25V- und einem 50V-Typ, zukünftig nur noch eine 50V-Typen-Zeile mit eben der doppelten Anzahl.

Ein sehr interessanter Punkt in Zusammenhang mit der Nachhaltigkeit einer Stückliste, ist die PartSearch-Funktion des Altium Designers. Hier können Sie Live Daten einiger gängiger Distributoren direkt mit Ihrer Bauteildatenbank verknüpfen. Diese Daten wiederum stehen Ihnen dann in der Stückliste zur Verfügung. In Teil 3 der Blog-Serie werden wir dieses Thema in Kombination mit der Thematik ActiveBOM näher beleuchten.

Die BOM kann im Altium Designer über die standardmäßige Exportfunktion ausgegeben werden. Hierbei greift das Tool auf den Schaltplan als Basis zurück, der aktuelle Stand des Schaltplans wird in der Stückliste ausgegeben. Sollten Sie also Änderungen vorgenommen haben so kann es durchaus sein dass mit einem Update des Schaltplans auch die Stückliste aktualisiert werden muss. In der Exportfunktion können Sie einstellen welche Parameter sie dann ausgeben möchten. So gibt es z.B. die Möglichkeit in einem frühen Stadium des Projektverlaufs bereits eine erste, grobe Stückliste für die Einkaufs bzw. Produktmanagement Abteilung zu erstellen. So können sie z.B. alle Spalten die für eine erste Kalkulation benötigt werden einblenden.

Das Output-Job File im Altium Designer ermöglicht es Ihnen sich ihr persönliches, abgestimmtes Template zu generieren, sodass in all ihren Projekten die Bill of Materials identisch ausschaut. Hierzu greift der Altium Designer bzw. die Stücklisten Exportfunktion auf ein Excel-Template zurück welches Sie individuell gestalten und bei Ihnen in Ihrem Output-Job-File einbinden können. Im zweiten Teil dieser Blog Reihe werden wir uns detailliert mit dem Template und dessen Gestaltung beschäftigen.

Hierdurch lässt sich ein wiederverwendbarer Standard etablieren, sodass sie nicht in jedem Projekt das Rad neu erfinden müssen. Als Ausgabeformate lässt sich das klassische PDF verwenden oder aber auch das weit verbreitete MS-Excel. Grundlegend greift der Altium Designer hier auf das Office Paket im Background zurück was in diesem Fall Microsoft Office ist.

Hier geht's zu Teil 2 der Blog-Artikelreihe

Hier geht's zu Teil 3 der Blog-Artikelreihe 

About the Author

Sven Ingelfinger


Sven Ingelfinger arbeitet als Hardware Entwickler bei der Firma IDS - Imaging Development Systems GmbH, einem der Weltmarktführer im Bereich der Industriekamera-Technik.

Neben der Schaltplan- und Layout Entwicklung, ist er schwerpunktmäßig für alle Themen rund um Altium Nexus zuständig.

Über die letzten Jahre hat er neben zahlreichen Starr-Flex- und HDI-Projekten, auch die erfolgreiche Migration zum Altium Designer begleitet.

Darauf aufbauend, wurde im Anschluss die Umstellung auf Altium Nexus durchgeführt.

Gemäß dem Leitspruch „Praxiswissen von Anwender für Anwender“, arbeitet er außerdem als (Online)-Trainer, Coach und Consultant für Altium Designer, Altium Vault und Altium Nexus.

Erfahren Sie mehr über Sven Ingelfinger auf: www.sveningelfinger.com

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