Screaming Circuits公司Duane Benson与Nolan Johnson探讨了组装商遇到的BOM和部件短缺问题，Duane就如何避免一些常见问题给出了建议。

Nolan Johnson：Duane，2020年年初我们的杂志报道了短期供应链和部件采购问题。就在这一切似乎结束的时候，疫情来袭，再次导致了与之相关的供应链问题。现在，即使半导体公司生产出更多的产品也仍然供不应求。各公司正在投入数百亿美元建造新的生产线，有消息称，至少今后两年，我们都仍将面临部件供应方面的挑战。

此外，设计团队需要如何应对一些常规的问题，例如PCB关键元件报废后采用替代品如何保证产品正常运行？设计团队如何与组装人员进行良好的沟通？

Duane Benson：沟通是关键。这和2018年遇到的挑战非常相似，但我认为这次挑战可能更严峻。2018年，情况每时每刻都在发生变化。如果说从中学到了什么，那就是适应变化的能力。

让我们从样品生产开始。生产样品时，需要说明元件规格、填写物料单，然后为生产样品采购元件。你会发送物料单和设计文件以获取报价，然而发现物料单上75个部件中有25个已停产、另外10~15个部件交付期需要24个月。

幸运的是，大部分不可获取的元件都有替代品，需要做的是迅速行动和充分沟通。首先，在发送物料清单之前要仔细检查。不要以为1个月前甚至几周前还有库存的元件现在仍有库存。对于无源元件，应该提前找到替代品。对于缺货的元件，有些公司会发一份包含替代品的物料清单，我们仔细检查并获得购买批准后，再向供应商提出购买要求时，此时该元件已经没货。这种情况曾于2018年发生过，今年再次遇到了这种情况。如果必须反复这样做，那么可能会连续两到三次发生这样的循环情况，每个循环都需要重新报价、获得批准、订购，该元件可能已缺货。作为组装公司，无论与谁一起合作，都需要准备替代品，以停止这种浪费时间、浪费精力的循环。

此外，要善于沟通。如果工程师在周四给我们发来设计，我们会在周五将其发回并告诉他们：“这些部件缺货了，能给我们提供一些替代品吗？”然后他们会发来一些替代品。周五下午，我们就可以获得报价，并在确定有库存后立刻订货。但如果直到周一他们才回复并获得批准，这些部件可能已经缺货了。所以要主动并及时沟通。

Johnson：这看起来像处理农产品期货定价——猪肉或其他东西。

Benson：一些代理商正在买断热门库存；本来卖30美分的东西，现在“可以花5美元买100个”。他们在玩这种投机游戏。然后他们会问：“你愿意支付5美元吗？另一家组装厂或其他制造商愿意支付6.5美元。你有多绝望?”我认为，不管我们喜欢与否，投机已经成为必然。基于需求的定价是正常的，但当它逐渐变为剥削时，这就不好了。

部件料盘

Johnson：听起来，对于设计团队来说，即使他们正准备进入样品生产阶段，拥有替代品也是一种很好的商业方法？还是应该等到准备生产的时候再准备替代品？

Benson：从样品生产到批量生产都需要提前准备好替代品。当准备进行批量生产时，假设需要15万个特定的电阻，制造商可以在最初3个月内购买所有元件料带。但接下来的3个月，部件没有库存了，需要等24个月的交付期。在这种情况下，可以有几种选择，但是，需要保证有长期库存。

汽车制造商现正遭受重创，部分原因是汽车中的电子元件数量众多，但也由于及时生产制度（just-in-time，简称JIT）库存。这种生产模式是20世纪80~90年代制造业的真正救星，每个工厂都转型为及时生产，降低了成本，减少了浪费。但JIT可能不是现在的最佳策略。只是不要像汽车制造商在2018年那样疯狂地买下所有部件就好。

喂料器中的部件

另一要点是选择更小的元件尺寸。如果工厂试图重振旗鼓，他们是选择在晶圆上放置0402或0201元件，还是放置0603或0805元件，对于相同规格的元件后者需要更多的材料，他们会怎么做？成品元件的价格大致相同。他们会选择更小的尺寸，因为每单位原材料可以得到更多元件。因此，尚未弥补与更小元件之间差距的设计师需要改变，不管是无源元件还是芯片，小型化是未来供应链的发展方向。

假设你是芯片制造商，拥有晶圆级芯片规模封装，就是其I/O为凸缘，这样的芯片很小，或者有需要引线框架、塑料、胶及其他物料的旧SOIC。当你开放备用产能时，哪种芯片更有市场？如果你不需要那么大的封装，就选择生产小部件。

Johnson：这是非常好的建议。为了确保生产的弹性和稳定，将替代品放入物料单是必要的，但谁负责把这些弹性BOM组合在一起？

Benson：在样品生产阶段，通常是设计工程师负责；在批量生产阶段，尤其是大型企业，则更可能是供应链人员。这些供应链人员应该与我们的供应链人员充分沟通，以确保有替代品，然后提前购买。现在经常发生的情况是，那些习惯于找不同供应商下订单、发邮件的人，过去可能只需要处理一两个BOM问题，而现在则要处理数百个BOM问题。供应商不断给他们打电话说：“这个元件，还有这个元件都缺货。”因此，他们的工作量会非常大。

这只会使问题更加复杂，因为这需要大量的时间和精力，而从事这项工作的人正承受着额外的工作量。我们不得不为采购部增加人员，因为他们的工作量实在太大了。

Johnson：这听起来是不可持续的；从宏观来看，这感觉就像商品市场，迫切需要使用实时更新工具。

Benson：有些公司已经在使用这类工具。我就不公开名字了，但实时更新工具或者接近实时更新工具的类似产品不是专为这个目标而设计的。没有哪家公司工具的库存是最新的。你访问在线工具，显示某类元件有50000个库存。而我需要20000个，那么让我下订单吧。“哦，不，对不起。我们昨天把这些元件都卖了。”或者1小时前或10分钟前把这些元件都卖了。从制造商到分销商，到我们，到工程师，再到OEM公司的采购员，有实时工具真的很好，但是“实时”的定义已经不适用于现在了。

Johnson：当然，由于采购方面的工作量很大，其中一些工作会交给工程师。从设计师的角度来看，整理物料单的工作是繁重的。在他们看来，为250个元件填写包含16个字符的部件号字符串的电子表格并不是工程师想要做的事情。此外由于团队没有足够的灵活度，不能在市场变化时及时更新所有物料单，也使得情况变得更糟。这给组装厂带来了很大的负担。

装入贴装小推车的部件

Benson：这就是其周期性循环的原因。当供应充足时，制造商和原始元件制造商都必须更有创意才能让人们购买他们的部件，因此他们将产品线细分：“我们有5%，10%和20%。2.5%怎么样？2%或2.7%怎么样？2.85%怎么样？他们将其细分化，因为必须这样做才能脱颖而出，并直接与有确切需求的客户进行沟通。微控制器芯片领域也在做同样的事情。我知道一种特定的芯片，可以购买256字节、512字节、16K、32K、64K、128K不同规格的芯片，然后人们就会依赖这些不同的规格。这是我们现在工作的一部分，这使得替代变得非常困难。这时你就会看到制造商开始整合。

2018 年，有几家无源元件制造商表示他们将淘汰所有大尺寸的产品。我不知道他们有没有这样做，但这种情况确实会发生。元件将合并。可以选择的产品会越来越少，规格也越来越少，部件编号也越来越少，而且工厂生产线生产出的部件数量也越来越少。这样会使情况缓和一些。然而我怀疑这种情况会再次发生。这似乎已是世界末日，我记得2018年发生这种情况的时候，元件供应商表示“在从业20年以来，从来没有见过这样的情况”“这比以往任何时候都糟糕”“这可能是每隔4年就会出现一次的问题”……置身其中的感觉太糟了。

但工程师会根据情况及时调整。在这些产品上花费了很多时间的工程师都非常聪明。他们会设计产品和工艺制程。被某个特定元件制造商激怒的工程师不会再使用他们的产品。我认为到2022年初，局面将持续。

由于篇幅原因，本文节选刊登，更多内容点击这里查看，文章发表于《PCB007中国线上杂志》22年2月号，更多精彩原创内容，欢迎关注“PCB007中文线上杂志”公众号。

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