Inhalt: Story zu einem Re-Engineering (Nachbau) abgekündigter Baugruppen
Interbus-S Gateways für Absolut-Encoder mit OKI IBS SUPI II Chip
Unser Ansprechpartner, Betriebsingenieur einer Müllverbrennungsanlage, kam mit einer Anfrage auf uns zu, ob wir ein Interbus-S Gateway für Absolut-Encoder nachbauen können.
Der ursprüngliche Lieferant konnte oder wollte keine Ersatzteile mehr liefern.
Lieber doch gleich eine komplett neue Anlage verkaufen, als sich mit 30 Jahre alter Elektronik rumschlagen - so die Devise gängiger Steuerungs- und Anlagenbauer.
Aber dafür gibt es den Elektronikentwickler Aachen, der sich gerne solcher Problemstellungen animmmt.
Wie in jedem Nachbau-Projekt, füllte mein Kunde das Eingabeformular zur Erfassung von Re-Engineering-Projekten vollständig aus.
Unser automatisches System ermittelt aus den Eingabedaten relativ genau die Kosten für den Nachbau und gibt in Bezug auf die Dringlichkeit Preisspannen an.
Da es sich eigentlich um eine Doppelpack-Baugruppe, also zwei ähnliche Baugruppen übereinander angeordnet, handelt, macht die Eingabe der zweiten Baugruppe wenig Sinn.
Diese wurde dann von uns händisch entsprechend des Differenzaufwandes nachkalkuliert. Auch allein schon deshalb, da die Baugruppe zu etwa 70% identisch war. Der Kalkulator hätte an dieser Stelle wieder einen ähnlichen Preis ermittelt. Hier zeigen sich auch die Grenzen der automatischen Kalkulation.
Mit der Beauftragung der Machbarkeitsprüfung und Übersendung der Musterbaugruppe, konnte mit der Machbarkeitsprüfung begonnen werden.
Dazu werden die Baugruppen im ersten Schritt aus Ihrer mechanischen Behausung (Gehäuse) befreit. Dann erfolgt die Erfassung der einzelnen Bauteile, die sich auf der nachzubauenden Baugruppe befinden.
Hier zeigt sich dann zum ersten Mal, ob Bauteile dabei sind, die nicht mehr hergestellt und ersetzt werden müssen oder doch noch über Brooker bezogen werden können.
In diesem Schritt werden auch die Bauteilpreise erfasst.
Hier im konkreten Fall befanden sich auf der Baugruppe zwei richtig problematische Bauteile:
- der zentrale Chip OKI IBS SUPI II im PLCC84-Gehäuse.
- ein EPROM 27C256B-15 im DIP28-Gehäuse
Beide Integrierten Schaltkreise (ICs) konnten bei keinem der gängigen Distrubutoren mehr bezogen werden, so dass wir unseren Brooker beauftragt haben, sich um die Beschaffung der Bauteile zu bemühen.
Dies ging tatsächlich ohne Probleme und innerhalb von einer Woche hatten wir ein Angebot über beide Chips.
Die Preise allerdings waren gesalzen:
der OKI-Chip sollte etwas um die 25 Euro/Stück und das EPROM über 40 Euro/Stück kosten.
Das sind auch Konsequenzen, mit dem man beim Re-Engineering von 30 Jahre alten Baugruppen leben muss.
Da nun alle Lieferprobleme behoben waren und auch weiter nichts gegen eine Re-Engineering des Interbus-S-Gateway für Absolut-Encoder sprach, konnte es an die Erstellung des positiven Ergebnisses der Machbarkeitsprüfung für den Kunden gehen.
Kurz bevor die Machbarkeitsprüfung als PDF an den Kunden versandt wurde, kam noch die Fragestellung auf, ob es nicht sinniger sei, vorab noch zu versuchen ein Datenblatt von dem zentralen Chip zu bekommen, um schon in der ersten Phase des Re-Engineerings mehr Sicherheit zu haben.
So wurde die PDF noch etwas zurück gehalten - zum Glück, wie sich später rausstellte!
Es wurde eine umfänglich Internetrecherche nach dem Datenblatt zum OKI IBS SUPI II durchgeführt - leider blieb diese ohne Erfolg.
Der als Hersteller auf dem Chip aufgedruckte "OKI" heisst in Wirklichkeit OKI Semiconductors aus Japan und war sehr viel früher mal Bestandteil der OKI Unternehmensgruppe, die heute für Ihre guten Drucker bekannt sind.
Leider konnte sich die OKI Semiconductors auch nicht lange am Markt halten, so dass die Firma von der Firma ROHM Semiconductors aus Japan aufgekauft wurde.
Ungünstiger Weise genau zum ersten Lockdown in der CORONA-Pandemie mussten wir dann versuchen, bei der deutsch sprachigen Niederlassung von ROHM jemanden zu bekommen, der sich a) an OKI und b) noch besser an der IBS SUPI erinnern konnte. Da die meisten Mitarbeiter dort in Homeoffice waren, dauerte es über eine Woche bis wir zu unserer Anfrage eine leider negative Antwort bekamen: ein Datenblatt ist nicht mehr aufzufinden!
Dann kam uns wieder in Erinnerung, dass bei unseren Internet-Recherchen auf der Webseite von Phoenix-Contact ein Chip namens Phoenix IBS SUPI II zwar gelistet, aber nicht mehr erhältlich war. Zu diesem konnten wir zwei verschiedene deutschsprachige Datenblätter finden, die inhaltlich auch noch gleich waren.
Drei Probleme gab es nun zu klären:
- Sind das funktional die gleichen IBS SUPI II-Chips, also die von OKI und die von Phoenix-Contact?
- Ist das Pinning der beiden Hersteller sogar gleich?
- Warum listet Phoenix-Contact das Chip im Datenblatt mit Gehäusen PLCC84 UND QFP100 auf?
Ein Anruf bei Phoenix-Contact ergab die gleiche CORONA-Problematik wie schon bei ROHM: die meisten Mitarbeiter seien im Homeoffice.
Wir erhielten aber eine Durchwahl zu der Automatisierungs Division von Phoenix-Contact. Dort nahm sich ein freundlicher Mitarbeiter unsere Fragestellung an, konnte aber selbst nicht weiterhelfen, da er für diese Schaltkreise "zu jung" ist.
Ein paar Tage später rief er zurück und erzählte, dass ein "älterer Kollege" sich noch daran schwach erinnern konnte und bestätigte zumindestens, dass die Phoenix-Chips umgelabelte OKI-Chips waren. Mehr konnte er zu den Fragestellungen aber nicht beitragen.
Da kam dann auch plötzlich die Frage auf, was uns denn der Brooker überhaupt für Chips angeboten hat? Im Angebot wurde eine Gehäuse-Variante nicht erwähnt. Die Chips im PLCC84-Gehäuse oder die im QFP100-Gehäuse?
Tatsächlich war diese Fragestellung auch für den Brooker nicht einfach zu klären, da er seinerseits die Anfrage in Asien gestellt hatte und es dort CORONA-bedingt auch zur Zeit schwierig war an Informationen zu kommen.
Nach einigem hin und her einigten wir uns darauf, dass ein Fotos von den Chip uns ausreichen würde, um selbst die Gehäuse zu klassifizieren. Es waren QFP100-Gehäuse, die er angeboten hatte. Der von uns eigentlich benötigte PLCC84-Gehäusetyp, sei am Markt nicht mehr zu bekommen.
Also erst einmal "nix" mit positiver Machbarkeitsprüfung!
Nun hatten wir also folgenden Kenntnissstand:
- Die Phoenix-Contact IBS SUPI II Chips waren prinzipiell identisch mit den OKI IBS SUPI II Chips.
- Auf der Musterhardware unseres Kunden waren OKI-Chips mit dem Gehäuse PLCC84.
- Die noch verfügbaren OKI-Chips des Brookers waren im Gehäuse QFP100.
- Wir hatten ein Datenblatt von Phoenix-Contact, indem beide Gehäusetypen (PLCC84 und QFP100) mit Pinbeschreibung gelistet waren.
- Wir hatten keine Bestätigung dafür, dass sich die obigen Informationen matchen lassen.
- Wir hatten die Vermutung, dass es in Wirklichkeit tatsächlich nur ein Halbleiter-Die von dem Chip gibt, welches, je nach Gehäuse, in einen PLCC84-Frame oder QFP100-Frame gebonded wird.
Mit diesen Informationen zum Stand der Machbarkeitsprüfung wandten wir uns an den Kunden.
In Diskussion und Absprache einigten wir uns darauf, einen Adapter zu entwickeln, der einen OKI IBS SUPI II-Chip im Gehäuse QFP100 trägt und nach unten hin ein Gehäuse PLCC84 wiederspiegelt.
Folgende Fragestellung sollte damit geklärt werden:
Lässt sich der OKI IBS SUPI II-Chip im QFP100-Gehäuse auf ein Pining im PLCC84-Gehäuse bringen?
Wenn ja, dann wären alle Fragestellungen von obiger Auflistung positiv bestätigt.
Nach der Entwicklung und Fertigung des Adapters wurde beim Kunden in einer Testhardware am "lebenden Objekt" geprüft, ob die Funktionen auch mit dem Adapter auf einem funktionierendem Gateway gegeben ist.
Zu unserer aller Überraschung funktionierte der Adapter ohne Probleme und ohne Fehler!
Nun konnte auch die Machbarkeitsprüfung positiv abgeschlossen und mit dem Re-Engineering angefangen werden.
Das Re-Engineering selbst war dann ohne Probleme duchführbar. Bei dieser Tätigkeit wurde auch direkt das EPROM durch ein PROM ersetzt, sowie gleichzeitig auf ein Sockel gesetzt. Der Preisunterschied zwischem altem EPROM und aktuellem PROM lag bei etwa 38Euro/Stück.
Nach der Fertigung eines Prototypen wurde wieder beim Kunden die Funktion überprüft. Das System lief ohne Fehler!
Dieses Projekt war wieder ein toller Erfolg für uns, auch wenn wir diesemal viele Steine aus dem Weg räumen mussten.
Informieren Sie sich über Re-Engineering (Nachbau) von Platinen
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