Gestione del ciclo di vita del prodotto nella produzione elettronica

Panoramica

Una soluzione efficace di gestione del ciclo di vita del prodotto (PLM) per l'elettronica di consumo integra gli strumenti e i processi utilizzati per progettare, sviluppare e produrre un nuovo dispositivo. Questa soluzione va oltre le attività di ingegneria per includere la gestione del progetto, il controllo dei processi e la gestione finanziaria dei processi aziendali end-to-end.

Nell'industria elettronica, il lavoro collaborativo tra team multidisciplinari è essenziale per lo sviluppo di successo di un prodotto elettronico. L'esperienza degli specialisti nella progettazione elettronica richiede il supporto delle capacità meccaniche ed elettriche per creare prodotti funzionalmente eccellenti. Al contrario, l'esperienza finanziaria e di marketing è necessaria per garantire il successo del prodotto.

Le soluzioni PLM per la produzione creano questo ambiente collaborativo in cui lo sviluppo PLM dell'elettronica di consumo può prosperare, portando vantaggi aggiuntivi in termini di efficienze e comunicazioni trasparenti, rompendo i silos e accelerando il processo di sviluppo. Inoltre, questo ambiente di lavoro incoraggia la condivisione delle informazioni che porta all'identificazione e alla risoluzione precoce dei punti critici, individuando e mitigando i rischi del programma prima che possano materializzarsi.
 

Ciclo di Vita della Produzione Elettronica

Innovazione del Prodotto

Nell'industria elettronica, la maggior parte dei nuovi prodotti rappresenta un miglioramento di un prodotto esistente. Tipicamente, i nuovi modelli sono sviluppati per essere più veloci, più piccoli, più leggeri o per includere funzionalità aggiuntive. Tuttavia, occasionalmente può essere concepito un concetto innovativo e originale per colmare una lacuna nel mercato o per sfruttare una nuova tecnologia o materiale che è diventato disponibile.

Per essere portato avanti, il nuovo prodotto deve soddisfare i criteri o essere tecnicamente fattibile, il che è possibile realizzare utilizzando risorse disponibili in modo finanziariamente sostenibile. I benefici finanziari della creazione del prodotto saranno maggiori del costo dello sviluppo e della produzione dello stesso.

Analizzando il primo punto, se il nuovo prodotto si basa su una tecnologia che non esiste, allora è chiaramente un punto morto. D'altra parte, supponiamo che dipenda dall'esperienza tecnica che l'azienda non ha a disposizione, dalla tecnologia in scarsa offerta o eccessivamente costosa. In tal caso, ciò introduce rischi di programma che possono essere troppo grandi per un'azienda da sopportare.

Inoltre, è chiaramente inutile sviluppare un prodotto che costerà più di quanto i consumatori sono disposti a spendere. La differenza tra il prezzo di vendita e i costi di produzione è troppo piccola per recuperare i costi sostenuti progettando, sviluppando e commercializzando il prodotto.

La soluzione PLM per l'elettronica di consumo gestirà la raccolta degli input dai vari stakeholder, diffonderà questi dati all'interno del gruppo e ne gestirà i dati per garantirne la disponibilità e l'integrità. La chiave di questo è la gestione dei dati per assicurare che tutti abbiano accesso alla versione più aggiornata, in modo che le decisioni siano prese a partire da una comprensione comune, una singola fonte di verità.

Progettazione del Prodotto

La fase di progettazione è relativamente semplice. Copre le varie attività di ingegneria necessarie per trasformare un concetto in una soluzione pratica. Gli ingegneri elettronici progettano i circuiti mentre gli ingegneri meccanici progettano il contenitore. Altri specialisti forniscono input di progettazione per tutto, dalla progettazione dell'interfaccia utente e la gestione termica alla compatibilità elettromagnetica.

Le soluzioni PLM per la produzione gestiranno la diffusione dei requisiti del prodotto e la raccolta e integrazione delle decisioni di progettazione in un unico repository che rappresenta lo sviluppo del prodotto elettronico.

Progettazione Assistita da Computer Elettronica

Il Computer-Aided Design Elettronico (ECAD) supporta la progettazione e l'analisi degli elementi elettronici del prodotto. La disponibilità di biblioteche online di dati sui componenti e l'integrazione della funzionalità di simulazione dei circuiti rendono la verifica delle decisioni progettuali rapida e accurata. I sistemi possono poi prendere il progetto completato e aiutare il progettista a produrre un layout PCB significativamente più veloce rispetto ai processi manuali tradizionali. Possono anche essere create rappresentazioni visive del layout completato per fornire informazioni sul posizionamento dei componenti per la verifica della clearance dell'involucro, e per l'analisi termica e per supportare i processi di fabbricazione elettronica. Il feedback da queste attività di ingegneria di supporto può essere integrato nuovamente nel processo di progettazione dei circuiti per aggiustare, rifinire o ridisegnare elementi dopo aver identificato conflitti o problemi.

Computer-Aided Design Meccanico

Progettazione Assistita da Computer Meccanica (MCAD) i sistemi supportano la progettazione e l'analisi degli elementi meccanici del prodotto. La disponibilità di rappresentazioni visive 3D dei piani proposti rende la verifica delle decisioni di progettazione rapida e diretta. I sistemi possono quindi prendere il progetto completato e aiutare il progettista a produrre modelli e specifiche di produzione. L'integrazione con il sistema ECAD fornirà un controllo incrociato veloce delle dipendenze, come le distanze fisiche tra componenti e parti o i volumi e le velocità di flusso d'aria disponibili per la gestione termica. L'integrazione del feedback da queste attività di ingegneria di supporto nel processo di progettazione dell'involucro può regolare, rifinire o ridisegnare parti dopo aver identificato problemi potenziali.

Ingegneria Assistita da Computer

Ingegneria Assistita da Computer (CAE) i sistemi supportano la simulazione e l'analisi del progetto complessivo del prodotto per convalidare la soluzione completata e integrata. Tecniche come la Dinamica dei Fluidi Computazionale (CFD) e l'Analisi degli Elementi Finiti (FEA) consentono di modellare le prestazioni in un ambiente operativo per convalidare la conformità ai requisiti ambientali, come le prestazioni termiche o la resistenza agli urti e alle vibrazioni. I risultati possono essere retro-inseriti nei processi di progettazione elettronica e meccanica come un affinamento iterativo fino al raggiungimento previsto della conformità.

Produzione Assistita da Computer

I sistemi di Fabbricazione Assistita da Computer (CAM) possono quindi prendere le informazioni di progettazione finalizzate e validate per gestire e controllare i processi di produzione elettronica automatizzati. Produzione di PCB, posizionamento dei componenti, fabbricazione di parti meccaniche e assemblaggio. Una soluzione PLM integrata per l'elettronica di consumo può collegare automaticamente i processi di progettazione agli impianti di produzione, eliminando il rischio di errore durante il trasferimento dei dati di progettazione ai processi di produzione.

PLM Manufacturing

Abbiamo visto che le soluzioni PLM per la produzione facilitano il trasferimento automatizzato del set di dati di progettazione agli impianti di produzione elettronica per gestire gli aspetti ingegneristici del processo produttivo. La soluzione PLM supporterà anche le funzioni di gestione che controllano la produzione. I processi di marketing forniranno i requisiti per i tassi di produzione e i programmi di consegna per soddisfare la domanda prevista. I processi di progettazione genereranno distinte base che, in combinazione con i dati sui tassi di produzione, si inseriranno nei processi di gestione della catena di approvvigionamento e di approvvigionamento per garantire che i componenti acquistati siano disponibili quando richiesto dai processi di produzione elettronica. I processi di gestione della catena di approvvigionamento guideranno anche i processi di distribuzione, gestendo il trasporto e la magazzinaggio dei prodotti finiti.

Il vantaggio di un PLM integrato per le soluzioni di produzione è la gestione delle eccezioni. La non disponibilità di un componente verrà immediatamente comunicata a tutti gli stakeholder, evidenziando qualsiasi impatto sui programmi di produzione. Questa capacità prospettica consente la ricerca di componenti alternativi per l'indisponibilità a lungo termine o l'adeguamento dei programmi di produzione per problemi di fornitura a breve termine.

Portando questo all'estremo, l'indisponibilità a lungo termine di un componente critico senza un sostituto adeguato avrebbe tradizionalmente fermato la produzione e portato alla conclusione prematura del ciclo di vita del prodotto. La soluzione PLM consente un cambiamento nel design del circuito per trovare una soluzione alternativa da introdurre senza problemi come un cambiamento controllato che si propaga attraverso i processi di ingegneria e aggiorna il dataset di produzione. Un tale cambiamento può essere progettato, verificato e incorporato nel processo di produzione elettronica in giorni anziché mesi.

La soluzione integrata informa i processi di ingegneria e fornisce informazioni vitali alle funzioni di supporto. Le modifiche alle distinte base si inseriscono nei processi di approvvigionamento per valutare costi e tempi di consegna. I costi dei componenti rivisti alimentano le operazioni commerciali per valutare il prezzo del prodotto e la fattibilità finanziaria del cambiamento. I tempi di consegna rivisti si inseriscono nei processi di gestione del progetto e nei processi di produzione e catena di approvvigionamento. Questo flusso di informazioni consente di valutare l'impatto del cambiamento e supporta la presa di decisioni informate in tutto il processo aziendale.

Distribuzione

La soluzione integrata PLM per la produzione consentirà al team di marketing di vedere quali prodotti sono stati prodotti e dove. Inoltre, l'integrazione della distribuzione della catena di approvvigionamento con i processi di vendita può ottimizzare gli sforzi di marketing. Ad esempio, possono guidare dove gli eventi promozionali possono avere il loro impatto più significativo e evidenziare potenziali problemi di esaurimento scorte che possono essere risolti prima di impattare sull'attività.

La strategia di marketing sarà stata sviluppata con largo anticipo grazie alla visibilità trasparente che i processi di marketing avranno sui progressi nei processi di ingegneria. La gestione dei contrattempi nella produzione del prodotto a causa di ritardi nel processo di progettazione può verificarsi prima che il team di progettazione sia consapevole che il ritardo avrà un impatto. Questo approccio congiunto alla diffusione delle informazioni sul prodotto semplifica i processi e fornisce agli stakeholder un orizzonte significativamente più lungo per scopi di pianificazione utilizzando dati di previsione più accurati.

Supporto

Una volta che un prodotto è in produzione e disponibile sul mercato, i processi di ingegneria passano in una postura di supporto continuo. Ad esempio, il feedback dei consumatori e la segnalazione di guasti possono essere inseriti nei processi PLM per essere raccolti e analizzati per determinare se ci sono problemi di progettazione che devono essere risolti per il prodotto attuale o formare una lezione appresa nello sviluppo di prodotti elettronici. I processi integrati assicurano che tali informazioni preziose siano disponibili alle persone giuste per migliorare continuamente.

La soluzione PLM faciliterà anche il supporto e i processi di manutenzione dei prodotti in servizio, garantendo l'accesso alle informazioni necessarie per gestire le richieste immediate e intraprendere analisi di tendenza per prepararsi alla domanda di supporto prevista. Consente l'identificazione e la prevenzione di problemi prima che si verifichino su larga scala e può offrire significativi risparmi sui costi durante il ciclo di vita del prodotto. Introdurre miglioramenti al prodotto durante la produzione è significativamente più economico che richiamare e sostituire prodotti con un difetto di progettazione intrinseco.

Fine Vita

Tutti i prodotti hanno una fine vita quando vengono sostituiti da un modello nuovo e migliore o quando la domanda di mercato scende a un livello non economico. Mentre il riciclo e il riutilizzo dei vecchi prodotti stanno guadagnando slancio in tutte le industrie, i dispositivi elettronici hanno portato a regolamenti di riciclo e iniziative di sostenibilità. Una soluzione BLM integrata fornisce un supporto prezioso nell'identificare parti e materiali che possono essere riciclati, riutilizzati o riproposti e nella gestione del processo di smaltimento per i materiali di scarto che non possono essere rielaborati. Questa capacità ha il potenziale per ridurre i costi durante il ciclo di vita, dove lo smaltimento senza riciclo può essere un'opzione costosa.

Conclusione

Una soluzione integrata per la gestione del ciclo di vita del prodotto può offrire benefici significativi per l'industria della produzione elettronica. Supportare l'integrazione dei processi di ingegneria con gli altri processi aziendali di supporto fornisce un sistema end-to-end in grado di gestire tutti gli aspetti dello sviluppo della piattaforma di gestione del rischio del ciclo di vita del prodotto elettronico dalla culla alla tomba. Il vantaggio principale è la capacità di gestire qualsiasi tipo di cambiamento in modo fluido e indolore, assicurando che l'impatto sia gestito e controllato in modo efficiente ed efficace per minimizzare le interruzioni e massimizzare l'effetto.

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