简化、协作和创新:在PCB中应用PLM

Oliver J. Freeman, FRSA
|  已创建:June 24, 2024
简化流程、协作和创新:PCB中的PLM

随着时间的推移,电子行业变得越来越饱和;越来越多的公司涌现,新产品不断推出,而每一个产品的背后都有着卑微的印刷电路板——这个让电流在连接的组件之间流动,赋予设备生命的无声力量。在这个日益增长的领域中,上市时间和产品复杂性至关重要,PCB工程师面临着优化设计和制造流程的压力,以满足需求并取得成功。 

这很困难。但这就是产品生命周期管理(PLM)作为解决方案的地方。 

PLM代表一种战略性商业方法,重点关注在产品生命周期内,之前孤立的人员、数据和流程之间的互联互通。其实施,尽管面临着可以克服的挑战,可以帮助组织在许多方面进行改进,但尤其是在效率、协作以及促进持续创新的驱动力方面。 

传统PCB设计和制造的挑战

PLM能解决PCB设计和制造中固有的挑战吗?

  • 数据孤岛和版本控制问题:设计数据常常分散在不同的软件程序和文件格式中,这使得维护单一真相来源变得困难。版本控制可能成为一场噩梦,导致混乱、错误以及浪费时间解决差异。 
  • 沟通瓶颈:设计团队、工程师和制造商之间的沟通通常依赖于电子邮件、电话和手动数据传输。这种碎片化的方法可能导致延迟、误解和错过最后期限,对底线产生负面影响。 
  • 元件过时和风险管理:电子元件有其有限的生命周期。传统的过时跟踪方法可能既繁琐又被动,可能导致昂贵的生产延迟和重新设计工作。 
  • 有限的可制造性设计(DFM)整合:传统上,DFM考虑通常是事后才考虑的,导致昂贵的设计修订和生产延迟。 
An engineer in the PCB manufacturing process
Can PLM address inherent challenges in PCB design and manufacturing?

这些挑战可能会阻碍企业在顶级竞争中的表现,其中新的、改进的电子产品的开发至关重要。继续阅读,了解PLM如何解决这些问题,并为更加协作和创新的PCB设计和制造过程铺平道路。 

克服挑战:PLM如何简化PCB设计和制造

PLM本质上是一个强大的桥梁,连接了之前孤立的PCB设计和制造的各个方面。以下是它如何应对前面概述的挑战: 

  • 集中数据管理:PLM系统为所有PCB设计数据建立了一个真理的单一来源——原理图、布局、物料清单(BOMs)以及其他对操作至关重要的信息都存储在一个中央仓库中,所有授权的组织内用户都可以访问。版本控制变得自动化,消除了花费时间协调差异的浪费。 
  • 增强的协作:PLM促进设计团队、工程师和制造商之间的沟通和协作的方式是多方面的。然而,真正的宝藏是实时数据访问和集成的通信工具,帮助团队有效、高效地一起工作。例如,设计工程师可以从制造合作伙伴那里即时获得有关潜在可制造性问题的反馈,从而实现更快的设计迭代和改进产品质量。 
  • 主动淘汰管理:PLM系统可以与元件数据库集成,提供有关寿命终点(EOL)或部件淘汰风险的实时警报,这有助于设计师在问题出现时主动寻找替代组件,避免昂贵的生产延误或重新设计努力。  
  • 集成的可制造性设计(DFM):在您的系统中,PLM可以将DFM工具直接集成到设计过程中。这样,设计师可以立即评估他们的设计的可制造性,以便尽早识别潜在问题,如组件放置、布线复杂性或可测试性问题,而不是等到制造团队后来发现问题。这是又一种减少成本高昂的设计修订和生产延迟的措施。 
PCB manufacturing
PLM bridges isolated aspects of PCB design and manufacturing

展示PLM影响的统计数据

当然,您不应该仅仅相信我们的话。这里有一些关于PLM对电子制造过程影响的有趣统计数据来自IBM的: 

  • 在实施PLM的八年时间里,IBM设法将放弃的项目数量从25%减少到1%。 
  • 与此同时,IBM成功增加了零件的重复使用,将制造所需的独特组件数量减半以上,并将80亿美元的亏损转变为84亿美元的利润。 

PLM如何在PCB设计中促进创新

虽然简化流程和改善协作是不可否认的好处,但PLM不是公司仅出于效率目的就应该投资的系统。它还能够在整个创造过程中促进创新。

  • 改进的设计复用:通过促进标准化设计库的创建和管理,PLM帮助工程师轻松访问和复用经过验证的组件和布局,以加速设计过程并为更有创造性的考虑释放宝贵时间。正如IBM的例子所示,这导致了显著的成本节省。
  • 增强的变更管理: PLM简化了变更管理过程,这使得设计迭代更快、更高效。团队可以尝试新想法,无障碍跟踪变更,并在必要时恢复到以前的版本。这为什么有益?它在团队中建立了一种实验和冒险的感觉,这对于推动创新至关重要。
  • 早期问题识别和解决: 设计和制造过程中实时数据的可见性使得可以早期识别潜在问题。像可制造性问题或组件兼容性等问题可以被主动解决,以更快的解决问题和提高设计质量。这释放了资源,允许团队专注于开发创新的特性和功能。
  • 知识捕获和分享: PLM充当捕获和分享团队间宝贵知识的中心存储库。设计工程师可以访问最佳实践、问题解决技巧和过去项目数据,这逐渐加速了学习和持续改进。
An engineer designing a PCB
PLM boosts efficiency and drives innovation in the creation process

这在实践中如何运作?

想象一下,一家公司正在开发一种新的可穿戴设备。设计团队将使用PLM系统的设计复用功能,利用之前成功产品的组件和布局来加速设计过程。在这一点上,实时协作功能帮助设计师与制造合作伙伴沟通,后者在早期设计阶段识别出一个潜在的焊接问题。设计团队迅速解决了这一问题,避免了后期可能出现的昂贵延误。最后,团队利用集中的知识库,从过去的设计挑战中学习并高效地排除潜在问题。 

通过实施PLM,组织有机会克服长期困扰PCB设计和制造过程的固有挑战。这是一个促进协作环境的系统,打破数据孤岛,确保所有利益相关者从单一真相来源工作,以简化工作流程并减少错误或浪费时间。在竞争激烈的电子行业,时间上市和产品复杂性是首要目标,这对于希望更快地将创新产品推向市场的公司来说是一个福音。一个明显的优势——如果您的组织打算确保其在技术进步的前沿占据一席之地,那么您应该考虑这一点。 

关于作者

关于作者

Oliver J. Freeman, FRSA, former Editor-in-Chief of Supply Chain Digital magazine, is an author and editor who contributes content to leading publications and elite universities—including the University of Oxford and Massachusetts Institute of Technology—and ghostwrites thought leadership for well-known industry leaders in the supply chain space. Oliver focuses primarily on the intersection between supply chain management, sustainable norms and values, technological enhancement, and the evolution of Industry 4.0 and its impact on globally interconnected value chains, with a particular interest in the implication of technology supply shortages.

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