La gestione centralizzata dei dati riduce al minimo le possibilità di errori e ridondanze nel design

Oliver J. Freeman, FRSA
|  Creato: March 12, 2024  |  Aggiornato: March 25, 2024
La gestione centralizzata dei dati riduce al minimo le possibilità di errori e ridondanze nel design

Il design e lo sviluppo di PCB hanno subito una significativa trasformazione, passando da schemi disegnati a mano e layout realizzati con il metodo del tape-up a tecnologie sofisticate e flussi di lavoro collaborativi. Tuttavia, la sfida di combattere errori e ridondanze è emersa a causa dell'aumento della condivisione dei dati tra i team.

I metodi iniziali di progettazione dei PCB erano inclini a imprecisioni a causa dei layout fisici, delle varie librerie di componenti e delle revisioni che portavano alla perdita di informazioni. Gli schemi digitali e il software di layout hanno migliorato gli strumenti di progettazione ma hanno mantenuto i dati isolati, portando a problemi di controllo delle versioni, informazioni sui componenti obsolete e difficoltà nel tracciare le modifiche di progettazione.

L'impatto della gestione centralizzata dei dati sulla progettazione dei PCB

Questa gestione dei dati di prodotto (PDM) è fondamentale nelle operazioni odierne, e stabilendo un repository centrale, le aziende troveranno diversi vantaggi:

  • Riduzione degli errori: La sincronizzazione dei dati in tempo reale elimina le incongruenze e le informazioni obsolete, riducendo il rischio di errori di progettazione.
  • Collaborazione: I team precedentemente isolati hanno accesso immediato agli ultimi file di progettazione, consentendo una collaborazione senza ostacoli e cicli di sviluppo più rapidi.
  • Riutilizzo ottimizzato dei componenti: Le librerie standardizzate all'interno del PLM mitigano il rischio di selezione ridondante dei componenti e garantiscono una coerenza di qualità attraverso i progetti.
  • Migliorata tracciabilità: Le funzionalità di controllo delle versioni aiutano i team a semplificare la cronologia delle revisioni e a identificare potenziali problemi attraverso il tracciamento delle modifiche di progettazione.
  • Produzione semplificata: Il PLM alimenta i dati direttamente nel software di produzione per ridurre gli errori e accelerare la produzione.

A parte i vantaggi, il PDM presenta ancora alcune sfide da superare, inclusa l'implementazione e la configurazione, così come l'integrazione con gli strumenti esistenti, che può richiedere molto tempo per le aziende che investono nel sistema; la migrazione dei dati, che spesso richiede sforzi manuali e processi di pulizia dei dati; e la necessità di riqualificare la forza lavoro esistente attraverso la formazione e la creazione di procedure adeguate per garantire che non si verifichino errori umani durante il periodo di adozione.

Vantaggi chiave per i singoli stakeholder

Il PDM incide sui compiti e sulle responsabilità di molti stakeholder nel processo di progettazione e produzione dei PCB, inclusi i gestori del ciclo di vita del prodotto, gli ingegneri di progettazione elettronica e i team di assicurazione e controllo della qualità. Ogni parte del processo di prodotto beneficia in modo unico dell'efficace implementazione del PDM, come visto di seguito:

Gestori del Ciclo di Vita del Prodotto

Per i responsabili del ciclo di vita dei prodotti, il PDM offre una maggiore visibilità e controllo su ogni parte del ciclo di vita del prodotto. Attraverso un repository centralizzato di dati accurati e in tempo reale, i manager possono monitorare i progressi, identificare potenziali colli di bottiglia e prendere decisioni ben informate in ogni fase; avere questa supervisione completa accelera i processi decisionali e riduce il tempo di immissione sul mercato, grazie a processi semplificati e accesso accelerato ai dati necessari. Lo stesso accesso migliora la collaborazione tra le parti interessate, con il PDM che sincronizza le informazioni tra i dipartimenti, dalla progettazione alla produzione e oltre. Il risultato netto? Riduzione dei costi attraverso la minimizzazione di errori e lavori di rifacimento, ottimizzazione dell'uso dei materiali e un processo più efficiente.

Ingegneri di Progettazione Elettronica

Il PDM è un catalizzatore per migliorare gli standard di progettazione e l'efficienza tra gli ingegneri di progettazione elettronica. Fornisce strumenti per la gestione delle revisioni di progettazione e il controllo delle versioni, aiutando gli ingegneri a mantenere l'integrità dei loro progetti, il che si traduce in meno errori e un output di qualità superiore. L'accesso facile a librerie di componenti, standard e dati storici li aiuta anche a lavorare più efficientemente, evitando sforzi ridondanti e ottimizzando la produttività nelle aree giuste. I dati storici e le iterazioni del prodotto si rivelano particolarmente vantaggiosi per gli ingegneri che vogliono riutilizzare progetti e componenti esistenti per ridurre i tempi e i costi di sviluppo.

Assicurazione e Controllo della Qualità

Per i team di assicurazione e controllo della qualità, il PDM aiuta a garantire l'integrità e l'affidabilità dei PCB. Attraverso la tracciabilità dei componenti e dei materiali utilizzati in ogni progetto, il PDM facilita misure di controllo della qualità approfondite, aiutando i team a condurre analisi delle cause principali (RCA) e misure di prevenzione dei difetti. Aiuta anche a semplificare gli sforzi di conformità gestendo il tracciamento e l'adesione a regolamenti e standard industriali pertinenti, mitigando potenziali rischi e garantendo la sicurezza dei prodotti in conformità con i paesi in cui sono distribuiti.

Eccellenza Operativa attraverso l'Integrazione di PLM e ECAD

Integrando PLM e Progettazione assistita da computer elettronica (ECAD), le aziende possono creare una potente sinergia per lo sviluppo del prodotto. Rimuove il muro tra i diversi silos nel processo e consente un flusso di informazioni più fluido. Gli schemi elettrici e i layout dei PCB memorizzati in PLM, ad esempio, sono resi immediatamente accessibili a progettisti, produttori e fornitori, migliorando drasticamente la collaborazione tra i team, eliminando gli errori di inserimento manuale dei dati e garantendo la coerenza nelle liste dei componenti. Offre una visibilità in tempo reale sulla disponibilità dei componenti e sui cambiamenti dei prezzi, che consente ai team di adeguare i progetti alle fluttuazioni del mercato e di reperire parti disponibili più rapidamente - un approccio integrato che semplifica il ciclo di vita del prodotto, portando a un tempo di immissione sul mercato più rapido, riduzione dei costi e miglioramento della qualità.

Guardando specificamente al tempo di immissione sul mercato e all'efficienza produttiva, così come ai BOM, il PLM brilla per molti motivi:

BOM per Panoramiche Prodotto Complete:

  • Unica fonte di verità: L'eliminazione dei dati isolati tramite le integrazioni tra PLM ed ECAD crea una fonte unica e affidabile per le informazioni del BOM, garantendo che tutti gli stakeholder lavorino con il BOM più recente e accurato, riducendo il rischio di errori e di dover rifare il lavoro.
  • Generazione automatica del BOM: I dati ECAD sono inseriti nei sistemi PLM per generare automaticamente il BOM. Questo elimina l'inserimento manuale dei dati, riducendo il rischio di errori umani e risparmiando tempo.
  • Funzionalità avanzate del BOM: Il PLM, tramite il PDM, fornisce un BOM multilivello, rapporti di utilizzo e analisi dei costi, offrendo agli stakeholder una comprensione più profonda della struttura del prodotto e della ripartizione dei costi.
  • Gestione dei cambiamenti in tempo reale: I cambiamenti effettuati in uno dei sistemi vengono automaticamente aggiornati nell'altro, mantenendo tutti gli stakeholder aggiornati e garantendo che dispongano delle informazioni più recenti sul BOM. Questo riduce i ritardi e migliora la collaborazione.
  • Gestione del ciclo di vita dei componenti: Il PLM traccia i cicli di vita dei componenti e avvisa progettisti e ingegneri riguardo ai problemi di obsolescenza. Propone quindi opzioni alternative per mantenere lo sviluppo del prodotto sulla giusta traccia.

Miglioramento dell'efficienza produttiva e riduzione del tempo di immissione sul mercato:

  • Trasferimento dati semplificato: La comunicazione diretta tra PLM ed ECAD garantisce l'integrità dei dati e riduce il tempo speso nel trasferimento manuale delle informazioni.
  • Regole di Progettazione per la Fabbricabilità (DFM): Il PLM integra anche regole DFM per aiutare i progettisti a evitare limitazioni di produzione, riducendo così il lavoro di rifacimento e ottimizzando la resa potenziale.
  • Pianificazione e programmazione della produzione: Il PLM fornisce strumenti di pianificazione e programmazione della produzione che assicurano la disponibilità tempestiva dei materiali e ottimizzano il flusso di produzione, accelerando i tempi di realizzazione.
  • Miglioramento della collaborazione: I sistemi integrati facilitano la collaborazione tra i team di progettazione, produzione e approvvigionamento, aiutandoli a risolvere i problemi e ad approvare le modifiche più rapidamente.
  • Analisi dell'impatto dei cambiamenti: Il PLM analizza l'impatto dei cambiamenti di progettazione nel BOM e nel processo di produzione per minimizzare le interruzioni e facilitare un'implementazione più fluida.

Ricorda che il successo dell'integrazione tra PLM ed ECAD dipende dalla scelta della soluzione giusta e dall'organizzazione di un'implementazione efficiente e di una formazione adeguata per gli utenti. Ma sfruttando questa integrazione, i produttori di PCB possono raggiungere l'eccellenza operativa, ottenere un vantaggio competitivo sul mercato e consegnare prodotti di alta qualità più rapidamente ed efficientemente ai consumatori sempre più esigenti.

Tendenze e tecnologie emergenti nell'integrazione PLM con la progettazione PCB

Ci sono molti sviluppi in arrivo nello spazio PLM; è in continua evoluzione per adattarsi a nuove norme e necessità. Al momento, sono stati fatti passi significativi nel semplificare la gestione dei dati e la collaborazione, ma c'è ancora di più in arrivo man mano che nuove tecnologie nascenti iniziano a potenziare le capacità del PLM:

L'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico sono destinati a rivoluzionare il processo di progettazione. Come? La manutenzione predittiva può prevenire costosi tempi di inattività; gli algoritmi di ottimizzazione della progettazione possono adattare le soluzioni a esigenze e vincoli specifici; e l'analisi dei dati potenziata dall'IA può scoprire schemi nascosti e potenziali problemi nel processo di produzione.

L'adozione di soluzioni PLM basate su cloud sta diventando sempre più diffusa, con le aziende che si stanno lentamente allontanando dalle soluzioni on-premise a favore dell'abbattimento delle barriere geografiche e dell'empowerment della collaborazione remota. È accessibile, scalabile, può gestire volumi di dati in crescita e ha funzionalità di sicurezza avanzate gestite dal fornitore, rendendola attraente sia per le aziende in crescita che per quelle consolidate. 

Il concetto di gemelli digitali innalza il livello di collaborazione. Creando repliche virtuali di PCB fisici, i team possono condurre prototipazione virtuale, monitorare le prestazioni in tempo reale e migliorare la tracciabilità durante tutto il ciclo di vita del prodotto. 

Gli ambienti di progettazione collaborativa miglioreranno anche il lavoro di squadra tra i silos attraverso la modifica in tempo reale, il controllo di versione senza soluzione di continuità e le piattaforme di comunicazione integrate. Ciò favorirà l'agilità e l'innovazione tra team disparati in modo che possano lavorare insieme ai progetti. 

Le aziende possono ottimizzare i processi abbinando la gestione centralizzata dei dati tramite PLM a strumenti di collaborazione sofisticati. Dalla produzione semplificata e un migliore controllo della qualità a un'efficienza maggiore e tempi di immissione sul mercato più rapidi, i benefici sono inequivocabili. Mentre guardiamo avanti e adottiamo le tecnologie in arrivo, il futuro della progettazione dei PCB promette un'efficienza, qualità e innovazione notevoli. Ora, in un mercato volatile con un numero crescente di concorrenti, è il momento di superare i silos, connettere i tuoi team e sbloccare il pieno potenziale del percorso di progettazione della tua azienda.

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Sull'Autore

Sull'Autore

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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