Condizione dell'industria elettronica nel 2021

Con le sfide del 2020 alle spalle, quali opportunità si presenteranno per i progettisti hardware nel 2021? In questo articolo, Vincent Mazur, Technical Product Marketing Engineer presso Altium®, affronta tre tendenze emergenti e condivide i passaggi per affrontarle con successo nel corso dell'anno a venire.

Introduzione

È un eufemismo dire che il 2020 sia stato un anno che non dimenticheremo presto. Durante lo scorso anno ci sono state molte nuove sfide per tutti noi, in particolare per i progettisti di prodotti elettronici. Attualmente, le cose stanno migliorando con l'arrivo dei vaccini e la diminuzione dei tassi di ospedalizzazione. Tuttavia, il 2021 continuerà probabilmente ad essere influenzato da molte delle stesse dinamiche del 2020. Inoltre, l'attività in rapida evoluzione del campo dell'elettronica continuerà a portare avanti intense sfide di progettazione nel 2021 e questo ha poco a che fare con fattori esterni relativi al nostro settore.  

In questo articolo affronterò tre sfide relative alla progettazione elettronica. Queste sfide includono il lavoro continuativo da casa, le carenze di componenti elettronici e la formazione virtuale. Per ogni sezione elencherò alcune delle misure che puoi adottare per far fronte a queste sfide, chiudendo ogni articolo con un riassunto.

Lavoro continuativo da casa

La progettazione elettronica è uno sport di squadra. Anche i singoli sviluppatori di prodotti devono collaborare con vari individui e aziende, inclusi rappresentanti dei produttori, FAE, produttori di schede, produttori a contratto, potenziali terzisti esterni e altro ancora. Allo stesso tempo, il complesso mix di progettazione elettronica durante una giornata tipo, in normali circostanze, è soggetto a mal di testa, sfide e rischi. È semplicemente l'essenza dell'entusiasmante mondo della progettazione elettronica. Anche se esistono alcuni vantaggi nel lavorare da casa, l'incapacità di collaborare di persona continua ad essere una grande problematica.

Per le aziende di medie e grandi dimensioni la situazione è ancora più complessa. La tipologia fisica di queste aziende varia da una singola area ad una rete connessa a livello globale. Benché vi siano delle eccezioni, il metodo di collaborazione principale era quello delle comunicazioni di persona, con videoconferenze effettuate fra sedi remote o mondiali a seconda delle richieste. La discontinuità deriva naturalmente da team differenti, responsabili di specifici domini chiave all'interno di un prodotto o di un sistema di progettazione. La necessità di collaborazione fra i team di progettazione e un'efficace comunicazione tra i domini, come ECAD e MCAD, è fondamentale per il successo. Queste situazioni erano già complicate da gestire prima della pandemia e sono state rese ancora più difficili dalla separazione fisica. Inoltre, la mancanza di accesso a laboratori aziendali ben attrezzati, che includono milioni di dollari in apparecchiature di collaudo e misurazione, continua a creare seri problemi.

Mentre alcune professioni (vendite ad esempio) avevano già adottato per primi il lavoro da casa, nel mondo dell'ingegneria dei prodotti elettronici questa opzione non era stata ancora ampiamente accettata, a causa della necessità di accesso ai laboratori e della collaborazione di persona. L'evoluzione adottata da molti produttori di apparecchiature elettroniche originali, dalle proprie sedi centralizzate ai loro team frammentati in lavori remoti ed individuali da casa, ha creato un numero maggiore di sfide. I progettisti, abituati ad interagire come squadra, si sono ritrovati isolati in uffici casalinghi. Fortunatamente, un rapido passaggio all'uso di strumenti basati sul cloud, come Zoom, Dropbox, Google Drive e altri, ha permesso ai gruppi di lavoro di rimanere connessi fra loro. A quei tempi, noi di Altium® avevamo appena lanciato la nostra nuova piattaforma basata sul cloud, Altium 365, che è stata la prima del suo genere ad offrire ai propri utenti un'estensione pratica e completa dell'ambiente di progettazione elettronica relativa ai prodotti, grazie ad una semplice connessione Internet. Il risultato prodotto ha permesso agli utenti di avere la stessa prospettiva di controllo che avevano in ufficio durante il loro lavoro da remoto.

Quando i progettisti torneranno nei loro uffici probabilmente l'ambiente di lavoro sarà notevolmente diverso dall'atmosfera pre-pandemia, specialmente nell'area delle comunicazioni in persona. La distanza continuerà verosimilmente ad essere una parola d'ordine e la collaborazione potrebbe subire alcune criticità a causa delle continue precauzioni.

Azioni che puoi intraprendere

Ecco alcuni suggerimenti relativi alle azioni giornaliere per ottimizzare il tuo lavoro da casa:

1. Se non l'hai già fatto, crea una serie "standard" di strumenti adattati alle esigenze specifiche di progettazione e collaborazione elettronica, tra cui riunioni virtuali, commenti e strumenti di aggiornamento tipo Slack, creazione di progetti, progettazione PCB, accesso centralizzato alla libreria dei componenti e un'archiviazione condivisa dei dati di progettazione. La chiave consiste nel garantire che tutti i membri del tuo team utilizzino le stesse strutture. Una volta tornato in ufficio, tutti i relativi dati creati da casa potranno essere esportati nella struttura aziendale già in uso senza compromessi o incoerenze. 
2. Se la mancanza di accesso al laboratorio genera delle problematiche, ti consigliamo di trasferire le apparecchiature aziendali nella tua abitazione, oppure noleggiare strumenti di collaudo. Inoltre, prendi in considerazione un aumento dei processi di simulazione che esegui normalmente. Oggigiorno, la capacità di simulazione all'interno dello schematico è disponibile e contiene molte caratteristiche di analisi, che consistono essenzialmente in strumenti virtuali di collaudo e di misura molto utili.
3. Se sei coinvolto nello sviluppo di software integrati, prendi in considerazione l'opportunità di aumentare lo sviluppo del tuo codice assieme alle relative funzionalità di simulazione. Questa simulazione è disponibile in molti Ambienti Integrati di Sviluppo (IDE), come MPLAB® X per i Microchip. Se generalmente il tuo gruppo addetto all'integrazione del software richiede degli obiettivi hardware, ti consigliamo di esportare la struttura in un codice comportamentale che sia in grado di simulare l'hardware di destinazione. Probabilmente questo processo non sarà un perfetto sostituto per l'hardware di destinazione. Tuttavia, favorirà il necessario processo di sviluppo del software, in modo che durante l'esecuzione in laboratorio dell'integrazione hardware/software, lo stesso software sarà molto più coerente rispetto alle specifiche.
4. Non sottovalutare la necessità d'interazione sociale. Siamo sociali per natura e tutti noi abbiamo avuto delle instabilità in questo periodo. Esistono documenti utili riguardo questo argomento, come il seguente articolo che potrebbe essere di tuo interesse: https://newsnetwork.mayoclinic.org/discussion/teleworking-tips-for-coping-during-covid-19/

Carenza di componenti

La pandemia globale, unita all'impatto di ordini arretrati, ha creato notevoli carenze di componenti nel 2021. I rapporti mostrano che diversi produttori nel settore automotive hanno dovuto chiudere le linee di assemblaggio, in quanto i componenti elettronici principali necessari per la produzione non erano disponibili. Nel frattempo, le piccole aziende devono competere con le imprese più grandi per le disponibilità delle scorte relative ai componenti. A parte i casi già in essere, ci sarà una tendenza crescente di aziende che dovranno affrontare dannosi ritardi produttivi a causa delle attuali carenze. A sua volta, questa situazione potrebbe costringere le aziende a prendere decisioni rischiose sull'approvvigionamento dei componenti, che potrebbero risultare contraffatti. Si stima che i soli componenti contraffatti costino ai produttori 7,5 miliardi di dollari all'anno in mancati ricavi. In questo contesto, vale la pena considerare che IHS Markit®, la fonte d'informazioni sui componenti più accurata al mondo, afferma che ogni giorno vengono emessi una media di 15 avvisi di fine vita (EOL) per i componenti elettronici. A tal proposito, ti ricordiamo che IHS Markit® è incluso nel Piano di Abbonamento Altium Pro.

La gestione dei costi della distinta base e la scelta dei componenti, o le relative alternative, risultano essere più complesse che mai, poiché le sfide legate all'obsolescenza, ai livelli di scorte, alle contraffazioni e alla non conformità ambientale sono in continua crescita. È fondamentale assicurarsi che i componenti necessari per l'avvio del processo di produzione siano disponibili prima dell'invio del progetto. L'alternativa è una frustrante serie di eventi che possono portare ad inutili ritardi durante il processo di produzione. Sebbene sia difficile per le aziende proteggersi da tutti i rischi correlati ai componenti, molte incognite possono essere evitate con una corretta pianificazione delle emergenze.

Azioni che puoi intraprendere

1. Stabilisci in anticipo le decisioni attive da intraprendere in base agli imprevisti. Prima di salvare un componente nella tua libreria assicurati che siano presenti almeno tre codici articoli del produttore, in modo che possano soddisfare le specifiche per quel determinato componente. Identifica il codice di ciascun articolo in base a fattori essenziali per il tuo progetto, come i costi, la tolleranza e la tensione di funzionamento. 
2. L'importante è avere alternative idonee, che siano sottoposte a simulazioni o addirittura collaudate in laboratorio prima dell'utilizzo di nuovi componenti della libreria. Se disponi già di una libreria, individua le scelte alternative per ogni componente. Molti strumenti di archiviazione, tra cui Octopart™, possono permetterti di identificare rapidamente componenti simili, oltre a fornirti informazioni dettagliate sugli attuali livelli di giacenza.
3. Per i progetti esistenti a livello produttivo e i processi in corso (WIP), verifica e "organizza" in maniera più frequente la tua distinta base, in modo da individuare in anticipo potenziali problemi o evoluzioni. Mentre alcuni strumenti come ActiveBOM di Altium® eseguono questa operazione in maniera automatica, l'elaborazione manuale tramite un foglio di calcolo non produrrà un guadagno favorevole in termini di tempo e valore.
4. Gestisci la progettazione per ottenere un livello massimo d'intercambiabilità e disponibilità. È irragionevole realizzare dei circuiti con componenti discreti, quando invece hai a disposizione un circuito integrato di qualità per eseguire la stessa funzione. Tuttavia, quando il circuito integrato dispone di scorte inaffidabili, l'utilizzo di una progettazione discreta può offrire una maggiore garanzia di flessibilità, in modo da permetterti di passare alla fase di produzione. Spesso le soluzioni discrete comportano costi inferiori rispetto alle opzioni relative ai circuiti integrati, ma questo può variare a seconda dei casi. 
5. Stabilisci una giacenza magazzino come scorta di sicurezza per gli articoli essenziali al tuo processo. Esistono situazioni in cui un progetto deve utilizzare un dispositivo che risulta essere necessario per soddisfare gli obiettivi legati alle specifiche e ai costi. In questi contesti acquista bobine aggiuntive e conservale come scorte di sicurezza per un utilizzo immediato. Non è inconsueto osservare ritardi di produzione dovuti a componenti del valore di pochi centesimi. L'implementazione di queste pratiche potrebbero garantirti di ottenere una diminuzione dei costi senza precedenti.
6. Prendi decisioni accurate e tempestive basate sui dati, utilizzando quando necessario i relativi componenti completi in tempo reale. Siti come Octopart™ offrono un accesso gratuito ai dati dei componenti, che risultano essere molto utili per questi scopi. Piattaforme commerciali come Altium 365 colmano ulteriormente il divario e, se potenziate con l'intelligenza elettronica della catena di approvvigionamento dei componenti elettronici di IHS Markit®, estendono le informazioni di aziende incluse nella lista Fortune 100 a favore di imprese più piccole e persino di singoli progettisti. 

Insegnamento virtuale ed eventi

Un impegno costante dedicato alla formazione è integrato ormai da tempo nel panorama dell'industria elettronica. L'elettronica è sempre progredita ad un ritmo molto più elevato rispetto alla maggior parte degli altri campi e il tasso di cambiamento continua ad accelerare nel tempo. Rimanere aggiornato rispetto ai requisiti tecnologici e alle relative sfide è un requisito implicito legato alla tua professione. Se non ti terrai costantemente aggiornato e non applicherai le migliori e più recenti pratiche, correrai il rischio di essere escluso.

Eventi quali corsi, workshop, conferenze e fiere sono stati comunemente utilizzati per rimanere aggiornati sui nuovi sviluppi, sulle sfide e sulle relative soluzioni. Queste tradizionali fonti di apprendimento e di scambio d'informazioni sono state annullate o rinviate durante questa epoca post-covid. Al loro posto sono sorti una miriade di eventi virtuali, come i webinar e i corsi di formazione online. Anche se i progettisti hanno sempre trascorso molte ore di fronte ad uno schermo, la sostituzione delle fiere e delle riunioni giornaliere in persona con interazioni virtuali ha spostato l'equilibrio del tempo trascorso davanti al monitor ad un livello mai visto prima, causando un inevitabile affaticamento e stress digitale.

L'apprendimento e la partecipazione fisica ad eventi offrono numerosi vantaggi rispetto alla controparte virtuale. Gli eventi dal vivo e l'apprendimento spesso offrono un gradito cambio di scenario, come un momento necessario lontano dagli schermi dei computer. Gli eventi fuori sede offrono ai progettisti preziose opportunità per concentrarsi sullo sviluppo professionale. Inoltre, i responsabili dei team di progettazione possono apprendere conoscenze e risorse da condividere successivamente con i propri gruppi di lavoro. Le sedi esterne scelte per gli eventi offrono opportunità inestimabili per sviluppare gruppi di discussione e collegamenti in rete.

In termini pratici, vantaggi simili sono ugualmente disponibili negli ambienti virtuali. Sebbene le ricche risorse siano accessibili attraverso eventi cloud e online, questo aspetto rappresenta solamente una piccola parte rispetto allo stress da schermo, alle distrazioni domestiche e alle pressioni derivanti dall'isolamento e dalla monotonia giornaliera della tua scrivania.

Azioni che puoi intraprendere

1. Crea o personalizza il tuo ambiente di apprendimento. Invece di rimanere costantemente vincolato alla tua scrivania domestica per eventi virtuali, prendi in considerazione l'utilizzo di un altro luogo. Il cambio di ambiente potrebbe attenuare il senso d'isolamento e soddisfare le tue necessità di adattamento. Se questo cambio non risulta possibile, chiudi la posta elettronica e le app di lavoro, tenendo aperti solamente gli strumenti necessari per partecipare all'evento. Se necessario, metti in modalità silenziosa il tuo telefono oppure spegnilo. Usa la tua Smart TV o Google Chromecast per assistere all'evento virtuale sul tuo televisore. Scegli il metodo più adatto alle tue esigenze, in quanto risulta fondamentale ridurre al minimo le distrazioni e massimizzare la concentrazione. A volte accadono grandi cose quando cambiamo luogo.
2. Prima di partecipare imposta i tuoi obiettivi e le aspettative. Definisci ciò che desideri ottenere dall'evento. Hai domande specifiche a cui vorresti che rispondessimo? Desideri ricevere una determinata serie di risorse? Esistono particolari opportunità relative ai collegamenti in rete che stai ricercando? Definisci un elenco di punti salienti relativi ad una partecipazione attiva, in modo da ottenere il miglior risultato desiderato durante l'evento.
3. Prendi appunti specifici. Che si tratti di un blocco note tradizionale o di un editor aperto sul tuo sistema, agisci attivamente per prendere appunti utili. Hai individuato una discussione rilevante per un tuo attuale progetto? Riesci a descriverla? Alcuni degli argomenti trattati hanno stimolato la tua vena creativa? Allora applica e sfrutta le regole fondamentali che utilizzeresti generalmente in un evento esterno.
4. Se possibile, partecipa ad eventi programmati al di fuori del normale orario di lavoro o disponibili su richiesta. In questo modo potrai programmare la tua partecipazione in un orario più adatto al tuo stile di vita e alle tue preferenze. Tuttavia, tieni presente che molti eventi dal vivo offrono un'interazione con esperti di settore e sessioni di domande/risposte, che fanno parte di alcuni aspetti non inclusi nell'apprendimento on-demand.
5. Approfitta dell'opportunità di collaborazione. Partecipa a riunioni virtuali, chat e sessioni di domande/risposte. Metti in pratica azioni consapevoli per interagire verbalmente e visivamente con i colleghi di settore. In questo modo gli altri partecipanti potranno offrire informazioni vantaggiose e colmare alcune delle lacune relative all'isolamento fisico. La partecipazione ha inoltre il vantaggio secondario di mantenere vive e solide queste abilità di socializzazione professionale, che saranno utili una volta ritornati alla normalità! 

Riepilogo

In questo articolo, ho esaminato alcune delle sfide attuali che i progettisti elettronici devono affrontare durante il 2021, con la speranza che possano essere attenuate una volta terminata la pandemia. Queste sfide includono il proseguimento del lavoro da casa, l'attuale carenza di componenti elettronici e lo sfruttamento pratico del valore derivante dall'educazione virtuale e dagli eventi. Ho evidenziato alcuni passaggi che possono aiutarti ad affrontare ciascuna di queste sfide. Spero che queste informazioni possano esserti utili a promuovere i tuoi impegni professionali.

Dal momento che il 2020 ha presentato molte sfide stressanti, sono aumentate le aziende e i professionisti che continuano a superarle, affrontando questi avvenimenti con una migliore adattabilità e flessibilità. Durante questo nuovo 2021, credo che le difficili sfide a cui siamo stati sottoposti nel 2020, unite allo spirito di adattabilità e flessibilità, continueranno a valorizzare la tua carriera ingegneristica all'interno della tua azienda.