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Sneak-Peek in die Elektronikindustrie

Eine Branche, charakterisiert durch lange Innovationszyklen und kurze Ausdrücke in ihrer Fachsprache: Wir werden mit beidem fertig.

Timon Ruban
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9
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Ihr möchtet mehr darüber erfahren, was wir bei Luminovo machen? Ihr wisst nichts (oder nur sehr wenig) über die Elektronikbranche? Oder warum wir sie so spannend finden? Dann ist dieser Blog genau richtig für euch.

Vor nicht allzu langer Zeit haben wir beschlossen, alles auf eine Karte zu setzen und das erste holistische Betriebssystem für die Elektronikindustrie zu entwickeln. Um ehrlich zu sein, sind nicht alle von uns sind mit dem Credo aufgewachsen: "Ich will das Betriebssystem für die Elektronikindustrie entwickeln!". Stattdessen hatten viele von uns folgende Gedanken im Kopf: "Was für ein schickes Auto!", "Was für ein tolles Telefon!" oder "Warum ist mein Zug immer zu spät?". Wie sich herausstellte, gibt es nur wenige Branchen, die in unserem Alltag so allgegenwärtig sind wie die Elektronikindustrie. Tatsächlich lassen sich viele menschliche Fortschritte der jüngeren Geschichte auf den technologischen Fortschritt in der Elektronik zurückführen. Wir bei Luminovo möchten dazu beitragen, diesen technologischen Fortschritt zu beschleunigen. Und so wurde es sehr schnell selbstverständlich für uns, das erste holistische Betriebssystem für die Elektronik entwickeln zu wollen.

Bevor wir erklären, was dieser letzte Satz tatsächlich bedeutet, werfen wir einen kurzen Blick hinter die Kulissen der Elektronikindustrie und auf die Akteure und Prozesse, die erforderlich sind, um ein elektronisches Produkt zum Leben zu erwecken.

Abkürzungen im Überfluss

OEM

OEM steht für Original Equipment Manufacturer (Originalausrüstungshersteller). Sie sind diejenigen, die neue elektronische Produkte entwickeln und vermarkten. Einige OEMs (wie Apple, VW oder Siemens) verkaufen direkt an den Endverbraucher, andere (wie MTU, ZF und auch Siemens) bieten Komponenten an, die als Teil eines größeren Produkts von einem anderen Unternehmen weiterverkauft werden.

Viele OEMs stellen selbst nichts her. Die Bezeichnung Hersteller kann also ein wenig irreführend sein.¹ Hier kommen die EMS ins Spiel.

EMS

Elektronische Fertigungsdienstleister (engl. Electronic Manufacturing Services). Sie sind die Hidden Champions der Elektronikindustrie und diejenigen, die den Laptop, das Telefon oder das Tablet herstellen, was du wahrscheinlich gerade benutzt, um diesen Beitrag zu lesen. Sie bauen außerdem Satelliten, Autos, medizinischen Geräte und Haushaltsgeräte (die Liste ließe sich fortsetzen), welche unsere heutige Gesellschaft aufrechterhalten. 🚀

Einige EMS stellen nicht nur her, sondern entwerfen auch neue Produkte (wobei kein EMS neue Produkte vermarktet - das ist und bleibt OEM-Territorium). Häufig versuchen EMS, sich durch zusätzliche Leistungen wie Tests, Logistik und (wie erwähnt) Hilfe bei der Entwicklung neuer Produkte von Anfang an zu differenzieren.

💡 Das Zusammenführen von Design und Fertigung ist der wichtigste Schlüssel zur Verkürzung der Innovationszyklen in der Elektronikindustrie. Hier lesen Sie mehr über unseren Standpunkt zu diesem Thema.

Distributoren und Hersteller

Ausnahmsweise einmal keine ambivalente Abkürzung hier. Die letzten nennenswerten Akteure in der Elektronikindustrie sind die Distributoren und Hersteller von elektronischen Komponenten wie Widerständen, Kondensatoren oder integrierten Schaltkreisen. Manchmal arbeiten die Erstausrüster während der Entwicklung direkt mit den Herstellern (wie Würth oder Texas Instruments) zusammen und handeln, wenn sie genügend Einfluss haben, Sonderpreise für ihr Projekt aus. Es gibt jedoch (buchstäblich!) Millionen von verschiedenen Bauteilen, die man auf einem PCB (Printed Circuit Board, dt. Leiterplatte, gern geschehen) einsetzen könnte. Distributoren (wie Farnell oder Digi-Key) helfen EMS und OEMs, dieses Füllhorn an elektronischen Bauteilen in den Griff zu bekommen.

RfQ

Request for Quotation. Dahinter versteckt sich die Anfrage zur Angebotsabgabe. Wenn ein OEM den Entwurf eines Produkt-Prototypen abgeschlossen hat, wendet er sich an einen oder mehrere EMS, um Angebote für den Bau des physischen Produkts einzuholen. Normalerweise erwarten sie die folgenden Infos:

"Wie viel wird mich der Bau dieses Prototypen kosten? Wie lange wird er dauern? Und welche Implikationen kann ich erwarten, wenn ich später in die Serienproduktion gehe?"

Um diese Fragen zu beantworten, gehen Angestellte beim EMS die gesamte Liste der für die Herstellung des Produkts benötigten Komponenten durch (die so genannte Stückliste oder - die nächste Abkürzung war aber auch überfällig - die BOM - Bill Of Materials 💣) und versuchen, die für den OEM besten Preise und Vorlaufzeiten zu finden. Außerdem checken sie das Design auf potenzielle Probleme mit der Herstellbarkeit, und schätzen den Arbeitsaufwand (sowohl für Maschinen als auch für Personal), der für die Montage des Endprodukts erforderlich ist.

Die Elektronikindustrie auf einen Blick.²

Im Großen und Ganzen ist der RfQ-Prozess nur ein kleiner Teil der gesamten Wertschöpfungskette. Aber wir haben uns entschieden, ihn als Tor zum Elektronik-Wunderland zu nutzen. 🌈

Grüneres Gras

Bevor wir erklären, warum genau wir mit RfQs beginnen, lasst uns nochmal einen Schritt zurückgehen, um zu verstehen, wie komplex der Prozess der Entwicklung von Elektronikprodukten wirklich ist. Man sagt, dass gute Zäune für gute Nachbarn sorgen, aber lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, wie die Entwicklung eines Softwareprodukts im Vergleich zur Entwicklung eines elektronischen Produkts aussieht.

⚠️ Disclaimer: Wir sprechen nicht von der teils gefürchteten, teils geschätzten Schicksalsfrage eines jeden Startups, dem Product-Market Fit (was ist nötig, um ein Produkt zu entwickeln, das potenzielle Kunden tatsächlich wollen). Das ist für Software garantiert ebenso schwierig wie für Hardware.

Um ein Softwareprodukt zu entwickeln, braucht es in erster Linie einen Softwareingenieur. In der Regel reicht ein gewisses Maß an Frontend- und Backend-Know-How  aus. Darüber hinaus hat man bestenfalls DevOps-Resourcen und wenn man Glück hat, jemanden mit Händchen für UI/UX-Design. In großen Teams handelt es sich dabei um verschiedene Personen, theoretisch kann aber auch eine einzige Person eine Software auf den Markt bringen. Das Hosting würde man dann am Besten über einen Server für Cloud-Services regeln. Ansonsten sollte noch der geschriebenen Quell-Code und die Nutzerfreundlichkeit regelmäßig getestet werden, um direktes Feedback zu erhalten.

Für ein elektronisches Produkt im Gegenzug, braucht man einen Elektroingenieur, einen Leiterplattendesigner, einen Produktdesigner und einen Maschinenbauingenieur. Außerdem, für die Herstellung, einen Wirtschaftsingenieur und jemanden, der die verschiedenen Teile auf der Stückliste aushandelt und beschafft. Dazu kommen dann noch Menschen (und Maschinen), die Ihr Produkt zusammenbauen.

Mehr Leute. Mehr Probleme.

Auch auf die Gefahr hin, Captain Obvious zu wecken: Je mehr Menschen koordiniert werden müssen, desto schwieriger wird die effektive Zusammenarbeit. Erschwerend kommt hinzu, dass ein großer Teil dieser Zusammenarbeit über Unternehmensgrenzen hinweg erfolgen muss.³ OEMs. EMS. Distributoren. Hersteller. Ihr erinnert euch?

Diese Konstellation wird nicht auf magische Weise verschwinden. Eine vollständige Trennung der Bereiche ist bei elektronischen Produkten nicht realistisch. Das Gehäuse beeinflusst, wie viel Platz die Leiterplatten haben. Das Design der Leiterplatte beeinflusst den Aufwand bei der Herstellung. Die Auswahl der Komponenten beeinflusst die Kosten und die Verfügbarkeit.

Nun könnte man einwenden, dass bei Software die Wahl der Algorithmen auch die Serverkosten beeinflusst. Die Zusammenarbeit zwischen Produktmanager, UX-Designer und den Ingenieuren ist ebenfalls wichtig. Aber bei der Hardware-Entwicklung steht mehr auf dem Spiel. Nur wenige Software-Startups scheitern, weil die Wahl des falschen Algorithmus die Wirtschaftlichkeit ihres Produkts gefährdet hat. Software-Unternehmen müssen sich keine Gedanken über ihre Lieferkette machen. Sie kommen nicht in die unglückliche Lage, sich entscheiden zu müssen, ob sie ihre Software neu entwerfen oder sechs Monate warten, bis die für ihren Prototyp benötigte Komponente wieder verfügbar ist. Und um fehlgeschlagene Tests durch Iteration des Entwurfs zu beheben, reicht es bei Hardware nicht aus, ein paar Codezeilen zu ändern. Es bedeutet, dass alle oben genannten Beteiligten erneut einbezogen werden müssen.

Wir wollen damit nicht sagen, dass Software einfach ist. Aber Hardware ist schwieriger.

Und da kommen wir ins Spiel.

H̵a̵r̵r̵y̵ ̵P̵o̵t̵t̵.̵.̵.̵ Luminovo und das Elektronik-Betriebssystem

Was wollen wir also ändern? Weil wir keinen guten haben, kommt hier ein schlechter Vergleich. Das Electronics Operating System von Luminovo ist für Elektronik das, was GitLab für Software ist. Mit GitLab kann man seine Arbeit zurückverfolgen und versionieren und gemeinsam an der Lösung von Problemen arbeiten. Man bekommt kontinuierliches Feedback zu "Entwürfen" und kann Verbesserungen mit einem Mausklick übernehmen. Die drei Grundprinzipien unseres Betriebssystems sind kollaborativ, datengesteuert und automatisiert. Die Analogie funktioniert nicht so gut für den zweiten Punkt, aber die Kernbotschaft kommt an. Wäre es nicht cool, wenn die Entwicklung von Elektronik so ablaufen würde? Wäre es nicht cool, wenn wir dazu beitragen würden, die Entwicklung von autonomen Autos, Raumschiffen zum Mars und lebensrettenden medizinischen Geräten zu beschleunigen - und das alles zur gleichen Zeit?

Es wird ein langer und steiniger Weg, diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen, aber es hat auch sieben Bücher gebraucht, um Voldemort zu besiegen. Und wir sind gekommen, um zu bleiben.

LumiQuote

Unsere erste Station auf diesem Weg ist der Aufbau einer Cloud-basierten App zur Verbindung und Unterstützung von OEMs und EMS während des RfQ Prozesses. Inzwischen könnt ihr euch wahrscheinlich denken, warum der RfQ Prozess - ein zentraler Berührungspunkt zwischen den beiden Hauptakteuren in der Elektronikindustrie - der logische Startpunkt für unser Elektronikbetriebssystem ist.

Aktuell dominieren Verwendung und Fehlnutzung von Excel, Datensilos in On-Premises-Lösungen und die daraus resultierenden ineffiziente Kommunikation zwischen diesen Silos den RfQ Prozess.

"Jede Organisation, die (im weitesten Sinne) ein System entwirft, wird ein Design hervorbringen, dessen Struktur eine Kopie der Kommunikationsstruktur der Organisation ist." - Melvin E. Conway

In einer Branche, in der Zusammenarbeit von zentraler Bedeutung ist und Design und Fertigung untrennbar miteinander verwoben sind, stellt Conways Gesetz angesichts der aktuellen Lage eine düstere Prognose dar.

Doch Luminovo eilt zur Hilfe. 🚀

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Wenn ihr mehr erfahren möchtet, besucht unsere Website. Wir sind immer auf der Suche nach neuen Luminerds, die sich unserer Reise anschließen. 🤗

Danke an Erin Bacsy, Benedikt Ummen, Magdalena Witty, Sebastian Schaal, Sebastian Schuon, Bernice Ruban, Benoit Miquel, Benedikt Bünz und Lars Thorben Neustock für euer Feedback. ❤️

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¹ Die meisten OEMs produzieren nicht, allerdings gibt es einige Ausnahmen. Um die Verwirrung noch zu komplettieren, ist das erste Beispiel auf der Wikipedia-Seite für OEMs Foxconn, das, wie sich herausstellt, der größte EMS weltweit ist.

Da dies bereits die Fußnoten sind und wir daher Zeit haben, über eher nebensächliche Dinge zu sprechen, ein kurzes Wort zur Geografie: Entgegen der landläufigen Meinung wird nicht alle Elektronik in China hergestellt! Das gilt für die meisten Produkte der Unterhaltungselektronik, aber viele Produkte anderer Branchen (z. B. Automobil-, Medizin-, Industrie- oder Bahntechnik) werden immer noch größtenteils in Europa (oder den USA) hergestellt. Wieder was gelernt!

² Verdienst für die Grafik geht an Ghania Riaz. Vielen Dank! Die Icons stammen alle von Flaticon.com, mit freundlicher Genehmigung von Freepik, Vectors Market, Icongeek26, surang, Dighital und Becris.

³ Es gibt eine lange Geschichte der akademischen Forschung, die von Ronald Coase und seinem Aufsatz The Nature of the Firm begründet wurde und sich mit der Frage beschäftigt, wann und warum sich Unternehmensgrenzen bilden.

"Ein Grundgedanke des Kapitalismus ist, dass die unsichtbare Hand des Marktwettbewerbs als Koordinationsmechanismus zwischen den Marktteilnehmern besser funktioniert als die Kontrolle durch das Management." - Clayton Christensen, The Innovator's Solution

Wenn man in der Lage ist, die wichtigen gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen zwei Unternehmen zu spezifizieren, zu messen und vorherzusagen, wird die Zusammenarbeit praktikabel. Nur wenn die Informationen über Unternehmensgrenzen hinweg unzureichend sind, kommt es zu Marktversagen. Es wird "zu teuer, zwischen ansonsten unabhängigen Parteien zu verhandeln [...]" (ebd.), und die Aufsicht durch das Management wird zum überlegenen Koordinierungsmechanismus.

In der Elektronikindustrie ist es einfach, die gegenseitigen Abhängigkeiten (wie Vorlaufzeit, Kosten und Herstellbarkeit) zu spezifizieren. Es ist ihre Messbarkeit und Vorhersagbarkeit, die wir verbessern wollen.

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