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Luminovo: Digitale Revolution in der Elektronik

| Autor / Redakteur: Sebastian Schaal* / Sebastian Gerstl

Die Elektronikindustrie ist die Leitindustrie für die Digitalisierung und Schrittmacher des technischen Fortschritts. Wenn es jedoch um die Transformation seiner eigenen Prozesse geht, ist sie eher ein Nachzügler als ein Innovator. Das Elektronik-Betriebssystem von Luminovo soll hierbei Abhilfe schaffen.

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Die Gründer der Luminovo GmbH: Timon Ruban (links) und Sebastian Schaal (rechts).
Die Gründer der Luminovo GmbH: Timon Ruban (links) und Sebastian Schaal (rechts).
(Bild: Luminovo)

Die letzten Wochen und Monate haben sehr deutlich gezeigt, wie sehr wir uns als Industrie, Arbeitgeber oder Arbeitnehmer auf eine digitalisierte Arbeitswelt vorbereiten müssen. Davon ist die Elektronikindustrie sicherlich nicht ausgeschlossen. Etablierte und bewährte Prozesse mussten und müssen hinterfragt und neu gedacht werden. So turbulent diese Zeiten auch sind, so sehr sollte dieser externe Anstoß vor allem als Chance wahrgenommen werden, um die Prozesse der Elektronikentwicklung, der Komponentenbeschaffung und der Fertigung noch digitaler und vernetzter aufzustellen.

Denn eins zeigt sich sehr deutlich: Unternehmen, die bereits vor der Krise auf digital vernetzte und kollaborative Initiativen gesetzt haben, meistern diese Krise leichtfüßiger und scheinen besser auf die kommenden Unsicherheiten vorbereitet zu sein. Unter diesen Voraussetzungen kann die konsequente Digitalisierung und Automatisierung Deutschland und Europa wieder konkurrenzfähig machen, und dazu beitragen, verloren geglaubtes Geschäft aus Asien zurückzuholen.

Von den Ansätzen der Software-Entwicklung lernen

In der Software-Entwicklung hat sich in den vergangenen Jahren viel getan. Man ist von der typischen Wasserfall-Entwicklung und den halbjährlichen Produktversionen zu agiler Software-Entwicklung und kontinuierlichen Verbesserungen übergegangen. Die Hardware-Entwicklung lebt konträr dazu immer noch sehr stark im lang bewährten V-Modell, das einen schrittweisen Entwicklungsplan vorgibt. Das führt dazu, dass die Geschwindigkeit in der Software-Entwicklung der Hardware immer weiter enteilt.

Die aktuellen Trends einer zunehmend vernetzten Welt sprechen jedoch nach wie vor eine deutliche Sprache: es wird mehr Hardware- und Softwareprodukte geben als je zuvor. Unter dieser Prämisse entwickelt sich die Hardware-Entwicklung immer weiter zum Engpass für technische Innovationen. Blickt man weiter in die Zukunft, kann man jedoch mit großer Sicherheit sagen, dass sich viele der aktuellen doch eher manuellen Prozesse innerhalb der Wertschöpfungskette der Hardware-Entwicklung grundlegend verändern werden. Angefangen beim physischen Layouting von Leiterplatten, die durch smarte Assistenten die Notwendigkeit von Design Interationen auf ein Minimum reduzieren werden, bis hin zum Einkauf von Komponenten und Leiterplatten, der durch integrierte und datengetriebene Vernetzung der involvierten Wertschöpfungspartner Ineffizienzen auf Produkt- und Prozessebene eliminieren wird.

Daten- und Informationssilos aufbrechen

Daraus ergibt sich unser Auftrag, die Zeit und die Ressourcen zu reduzieren, die benötigt werden, um von einer Idee zu einem marktreifen elektronischen Produkt zu gelangen. Wir wollen ein Zuhause für die Elektronik unserer Kunden schaffen, um ihnen zu helfen, ihre Produktideen zum Leben zu erwecken.

In erster Instanz bedeutet das, zunächst die echten Probleme im aktuellen Alltag anzugehen. Das können zum Beispiel Werkzeuge sein, die den komplexen und manuellen Angebotserstellungsprozess in moderner Software abbilden oder den Auswahlprozess für passende Elektronikbauteile und Lieferanten mitsamt der Kommunikation unterstützen. In der Endstufe soll dies das erste End-to-End-Softwaretool sein, das sowohl OEM als auch EMS bei der Entwicklung und Herstellung von PCBAs naht- und reibungslos verbindet.

Angebotserstellung neu gedacht

Um unserer Vision näherzukommen, beginnen wir mit einer Lösung, die nahezu alle relevanten Akteure der Elektronikentwicklung involviert: der Angebotserstellungsprozess aufseiten der EMS-Anbieter. In dieser Prozesskonstellation befindet sich der EMS zentral in der Wertschöpfungskette und interagiert sowohl mit OEMs, die die Angebotsanfrage initiieren und eine zügige Rückmeldung erwarten, als auch mit Distributoren, um die Verfügbarkeiten und Preise der angeforderten Elektronikkomponenten zu ermitteln.

Bei vielen EMS ist dieser Prozess noch stark von manuellen Tätigkeiten, wie die Aufbereitung der Bill of Materials (BOM), die Suche nach passenden Lieferanten, die Kommunikation mit Distributoren oder die Zusammenstellung des Angebots, dominiert, weshalb es nicht verwundert, dass OEMs nicht selten mehrere Wochen warten müssen, um ein finales Angebot zu erhalten. Genau hier setzen wir an und unterstützen EMS-Anbieter durch die datengetriebene Automatisierung die internen Transaktionskosten bei der Angebotserstellung zu senken und die Abschlussrate von Angebot zu Auftrag durch die schnellere Angebotsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Einblick in Luminovo’s Lösung

Die in der Industrie eingesetzten Softwarewerkzeuge verwenden in der Regel proprietäre Dateiformate, und wichtige Informationen sind im Internet auf den Seiten der Teilehersteller und -händler verstreut. Um das volle Potenzial der Daten zu erschließen ist es notwendig, diese Silos aufzubrechen.
Die in der Industrie eingesetzten Softwarewerkzeuge verwenden in der Regel proprietäre Dateiformate, und wichtige Informationen sind im Internet auf den Seiten der Teilehersteller und -händler verstreut. Um das volle Potenzial der Daten zu erschließen ist es notwendig, diese Silos aufzubrechen.
(Bild: Luminovo)

Wie kann Digitalisierung und Automation den Angebotserstellungsprozess bei Fertigungsdienstleister für elektronische Baugruppen verbessern? Das fängt bereits bei der BOM an, die EMS-Anbieter von ihren potentiellen OEM-Kunden erhalten. Denn nicht jeder OEM nutzt das gleiche Format (PDF, Word, Excel, Mail, uvm.) oder eine identische Struktur (unterschiedliche Anordnung der Spalten mit unterschiedlichen Inhaltsumfängen) für seine BOM. Dies macht es den EMS-Anbietern schwer die BOM ohne manuellen Aufwand in ihren regulären Prozess einzubinden.

Mit klassischen sowie Machine Learning basierten Ansätzen des Natural Language Processing (NLP) lösen wir mit unserer Softwarelösung dieses Problem, indem Inhalte und kontextuelle Zusammenhänge der BOM automatisch erkennt und relevante Daten in eine Standardstruktur umgewandelt werden. Durch diesen Ansatz fällt nicht nur der manuelle Initialaufwand der Angebotserstellung weg, sondern wird zugleich die Grundlage für sämtliche weiteren Features unserer Software geschaffen. Die aufbereiteten Daten der BOM werden direkt genutzt, um automatisch Anfragen zu Preisen und Verfügbarkeiten der einzelnen gelisteten Komponenten zu versenden. Mit dem “API-first” Ansatz binden wir Distributoren für elektronische und sogar mechanische Bauteile ein, wobei direkte Lieferanten- und Distributorenbeziehungen des EMS-Anbieters berücksichtigt werden.

Zusätzlich werden dedizierte Zugänge und Import-Funktionen für die Angebote von Distributoren geschaffen, um den ungeliebten Excel-Anfragen ein Ende zu bereiten. Zusätzlich wird das Management von Alternativkomponenten und das Statustracking der Angebotserstellung für EMS und OEM in dem System abgebildet. Mit der Erweiterung um eine flexibel abbildbare Fertigungskalkulation gelingt der komplette Durchstich, womit eine quasi automatisierte Angebotserstellung ermöglicht wird. Welchen Einfluss eine solche smarte Prozessdigitalisierung hat, zeichnet sich bereits bei unseren innovativen EMS-Partnern ab.

Auf dem Weg zum Elektronik-Betriebssystem

Während die Kalkulationssoftware der erste Baustein unseres Elektronik-Betriebssystems ist, sind bereits zusätzliche Erweiterungen vorgesehen, die auf Basis künstlicher Intelligenz weitere manuelle Reibungspunkte in der Wertschöpfungskette zwischen OEM, EMS und Distributoren adressieren. Design for Manufacturability (DfM) Checks sind in der Auftragsverarbeitung beispielsweise alltägliche Prozesse an der OEM-EMS Schnittstelle mit geteilter Verantwortlichkeit zwischen den beiden Akteuren. Aus ECAD- und Gerber-Daten lassen sich kritische Parameter extrahieren, welche eine Grundlage für Machine Learning basierte Anomalieerkennung liefern, und sich auf die Fertigungsgegebenheiten beim jeweiligen EMS-Anbieter abstimmen lassen. Dies kann sowohl im Angebotsanfrageprozess vom EMS per Knopfdruck oder frühzeitig im Designprozess vom OEM überprüft werden. Somit vereint die Software Module für Design for Cost, Manufacturability und Availability, welche einen unmittelbaren Einfluss auf die Entwicklungskosten und die Produkteinführungszeit haben. Je später Fehler entdeckt werden, desto komplexer und kostspieliger werden die notwendigen Redesign-Maßnahmen. Auf dem Weg zum Elektronik-Betriebssystem verfolgen wir das Ziel die digitale Kollaboration zwischen Akteuren entlang der Wertschöpfungskette und innerhalb von Unternehmen zu verbessern. Mit jedem weiteren Feature und Release kommen wir diesem Ziel ein Stückchen näher.

Treffen Sie Luminovo auf dem EMS-Tag in Würzburg

Wenn Sie Fragen an die beiden Gründer von Luminovo richten möchten, können Sie das auch am 3. September 2020 auf dem 18. EMS-Tag in Würzburg tun. Der EMS-Tag gilt als eine der wichtigsten Veranstaltungen der Electronics Manufacturing Services-Branche. Geschäftsführer und Führungskräfte von EMS-Providern (Electronics Manufacturing Services-Provider), Inhouse-Fertigern und deren Zulieferer treffen sich in Würzburg, um sich über Themen, die die Branche bewegen, zu informieren.

18. EMS-Tag: Programm und Referenten

* Sebastian Schaal ist Gründer & Geschäftsführer der Luminovo GmbH in München

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