エレクトロニクス製造における製品ライフサイクル管理

概要

効果的な消費者向け電子製品のPLM（製品ライフサイクル管理）ソリューションは、新しいデバイスの設計、開発、製造に使用されるツールとプロセスを統合します。このソリューションは、エンジニアリング活動を超えて、プロジェクト管理、プロセス制御、およびエンドツーエンドのビジネスプロセスの財務管理を含みます。

電子業界では、多分野にわたるチーム間の協力作業が、成功した電子製品開発には不可欠です。電子設計の専門家からの専門知識は、機能的に優れた製品を作成するために、機械および電気の能力のサポートが必要です。一方、財務およびマーケティングの専門知識が、製品が成功することを保証するために必要です。

製造PLMソリューションは、消費者向け電子製品PLM開発が繁栄できる協力的な環境を作り出し、効率性と透明性のあるコミュニケーションの追加の利点をもたらし、サイロを破壊し、開発プロセスを加速します。さらに、この作業環境は情報共有を促進し、痛点の早期識別と解決、プログラムリスクの発見と軽減を可能にします。
 

電子製造ライフサイクル

製品イノベーション

電子業界では、新製品の大半が既存の製品の強化版です。通常、新モデルはより高速、小型、軽量であるか、追加機能を含むように開発されます。しかし、時には市場のギャップに対応するため、または利用可能になった新技術や新素材を活用するための革新的なオリジナルコンセプトが考案されることもあります。

新製品を前進させるためには、技術的に実現可能であり、利用可能なリソースを使って財政的に実行可能であるという基準を満たす必要があります。製品を作ることの財政的利益が、それを開発し生産するコストよりも大きくなければなりません。

この最初のポイントを詳しく見てみると、新製品が存在しない技術に依存している場合、それは明らかに非スターターです。一方で、それがビジネスが利用可能な技術的専門知識に依存している場合、技術が不足しているか、過度に高価である場合、これはビジネスが負担するには大きすぎるプログラムリスクを導入します。

また、消費者が支払う意思がある金額よりも製造コストが高い製品を開発する意味は明らかにありません。小売価格と生産コストの差が小さすぎて、設計、開発、マーケティングにかかったコストを回収することができません。

消費者向け電子製品のPLMソリューションは、さまざまなステークホルダーからの入力の収集を管理し、このデータをグループ内で共有し、その可用性と整合性を保証するためにデータを管理します。これの鍵は、データ管理であり、誰もが最新バージョンにアクセスできるようにすることで、共通の理解、つまり単一の真実の源泉から意思決定が行われるようにすることです。

製品設計

設計フェーズは比較的簡単です。これは、概念を実用的な解決策に変換するために必要なさまざまなエンジニアリング活動をカバーします。電子エンジニアは回路設計を行い、機械エンジニアは筐体を設計します。その他の専門家は、ユーザーインターフェースの設計や熱管理から電磁両立性に至るまで、あらゆるものの設計入力を提供します。

製造PLMソリューションは、製品要件の普及と設計決定の収集および統合を管理し、電子製品開発を代表する単一のリポジトリにします。

電子コンピュータ支援設計

エレクトロニック・コンピュータ支援設計（ECAD）システムは、製品の電子要素の設計と分析をサポートします。コンポーネントデータのオンラインライブラリの利用可能性と、回路シミュレーション機能の統合により、設計決定の検証が迅速かつ正確に行えます。これらのシステムは、完成した設計を取り、設計者が従来の手作業プロセスよりもはるかに迅速にPCBレイアウトを作成するのを支援できます。完成したレイアウトの視覚的表現も作成され、エンクロージャのクリアランス検証、熱分析、および電子製造プロセスをサポートするためのコンポーネント配置情報を提供することができます。これらのサポートエンジニアリング活動からのフィードバックは、回路設計プロセスに統合され、競合や問題を特定した後に要素を調整、洗練、または再設計することができます。

機械コンピュータ支援設計

機械設計支援システム（MCAD）は、製品の機械要素の設計と分析をサポートします。提案された計画の3Dビジュアル表現が利用可能になることで、設計決定の検証が迅速かつ簡単に行えます。その後、システムは完成した設計を取り、設計者が製造テンプレートや仕様を作成するのを支援できます。ECADシステムとの統合により、コンポーネントや部品間の物理的なクリアランスや、熱管理のための利用可能な空気流量や速度などの依存関係の迅速なクロスチェックが可能になります。これらの支援工学活動からのフィードバックをエンクロージャ設計プロセスに統合することで、潜在的な問題を特定した後に部品を調整、洗練、または再設計できます。

コンピュータ支援エンジニアリング

コンピュータ支援エンジニアリング（CAE）システムは、全体的な製品設計のシミュレーションと分析をサポートし、完成した統合ソリューションを検証します。計算流体力学（CFD）や有限要素解析（FEA）などの技術を使用して、動作環境での性能をモデル化し、熱性能や衝撃や振動への耐性などの環境要件との適合性を検証します。その結果は、予測された適合性の達成まで、電子および機械設計プロセスに反復的な洗練としてフィードバックできます。

コンピュータ支援製造

コンピュータ支援製造（CAM）システムは、最終確定され検証された設計情報を使用して、自動化された電子製造プロセスの管理と制御を行うことができます。PCB製造、部品配置、機械部品の製造、および組み立てが含まれます。消費者向け電子製品のための統合PLMソリューションは、設計プロセスを製造施設に自動的にリンクさせ、設計データを生産プロセスに転送する際のエラーのリスクを排除することができます。

PLM製造

PLM製造ソリューションが、設計データセットを電子製造施設に自動的に転送し、生産プロセスのエンジニアリング側面を管理することを容易にすることを見てきました。PLMソリューションは、生産を制御する管理機能もサポートします。マーケティングプロセスは、予測される需要を満たすために生産率と納期の要件を提供します。設計プロセスは、生産率データと組み合わせて、電子製造プロセスに必要な時に調達された部品が利用可能であることを保証するために、供給チェーン管理および調達プロセスにフィードされる部品表を生成します。供給チェーン管理プロセスは、完成品の輸送と保管を管理する流通プロセスも推進します。

製造ソリューションにおける統合PLMの利点は、例外の管理です。コンポーネントの利用不可が発生した場合、その影響がすぐに全ての関係者に通知され、生産スケジュールへの影響が強調されます。この先見の明を持つ機能により、長期的な利用不可の場合は代替コンポーネントの調達、短期的な供給問題の場合は生産スケジュールの調整が可能になります。

これを極端な例にすると、適切な代替品がない重要コンポーネントの長期的な利用不可は、従来では生産の停止と製品ライフサイクルの早期終了を意味していました。PLMソリューションにより、回路設計の変更を代替ソリューションとしてシームレスに導入し、エンジニアリングプロセスを通じて制御された変更として取り込み、製造データセットを更新することが可能になります。このような変更は、設計、検証、そして電子製造プロセスに数ヶ月ではなく数日で組み込むことができます。

統合ソリューションはエンジニアリングプロセスに情報を提供し、サポート機能に重要な情報を届けます。材料表の変更は、コストとリードタイムを評価するために調達プロセスにフィードされます。見直されたコンポーネントコストは、製品価格の評価と変更の財務的実行可能性を評価するために商業運営にフィードされます。見直されたリードタイムは、プロジェクト管理プロセスや生産およびサプライチェーンプロセスにフィードされます。この情報の流れにより、変更の影響を評価し、ビジネスプロセス全体で情報に基づいた意思決定をサポートします。

配布

製造用統合PLMソリューションにより、マーケティングチームはどの製品が生産され、どこで生産されたかを確認できます。さらに、サプライチェーンの配布と販売プロセスの統合により、マーケティング努力を最適化できます。例えば、プロモーションイベントが最大の影響を与える場所を案内したり、ビジネスに影響を与える前に解決できる在庫切れの潜在的な問題を強調できます。

マーケティング戦略は、マーケティングプロセスがエンジニアリングプロセスの進行に対して透明な可視性を持つおかげで、事前に十分に開発されているでしょう。設計プロセスの遅延による製品生産の遅れの管理は、設計チームが遅れが影響を与えることを認識する前に行われます。この製品情報の一体化されたアプローチは、プロセスを合理化し、より正確な予測データを使用して計画目的のために関係者にかなり長い地平線を提供します。

サポート

製品が生産中で市場に出回っている場合、エンジニアリングプロセスは継続的なサポート姿勢に移行します。例えば、消費者のフィードバックや不具合報告はPLMプロセスにフィードされ、現在の製品に対して解決が必要な設計上の問題があるか、または電子製品開発で学んだ教訓を形成するかを決定するために収集され分析されます。統合プロセスは、このような貴重な情報が継続的に改善するために適切な人々に利用可能であることを保証します。

PLMソリューションは、必要な情報へのアクセスを保証することで、製品の現場でのサポートとメンテナンスプロセスを容易にします。これにより、即時の要求を管理し、予測されるサポート需要に備えるためのトレンド分析を行うことができます。これは、広範囲に発生する前に問題を特定し、予防することを可能にし、ライフサイクルを通じて大幅なコスト削減を実現できます。製品改良を生産中に導入することは、根本的な設計欠陥を持つ製品をリコールして交換するよりも、はるかに安価です。

製品の寿命終了

すべての製品には、新しい、より良いモデルに置き換えられるか、市場の需要が経済的に不合理なレベルに落ち込んだときに寿命終了があります。リサイクルや古い製品の再利用がすべての業界で勢いを増している中、電子デバイスはリサイクル規制と持続可能性イニシアチブを先導しています。統合されたBLMソリューションは、リサイクル、再利用、または再目的化できる部品や材料を特定し、再処理できない廃棄物の処理プロセスを管理する上で貴重なサポートを提供します。この能力は、リサイクルせずに廃棄することが高価な選択肢となる場合、ライフサイクルを通じたコストを削減する可能性を持っています。

結論

統合された製品ライフサイクル管理ソリューションは、電子製造業界に大きな利益をもたらすことができます。エンジニアリングプロセスとその他のサポートビジネスプロセスの統合をサポートすることで、製品のライフサイクル全体を管理できるエンドツーエンドのシステムを提供し、電子製品のライフスタイルリスク管理プラットフォームの開発プロセスを始めから終わりまで管理できます。主な利点は、あらゆる種類の変更をシームレスかつ苦痛なく管理できる能力であり、影響を効率的かつ効果的に管理し、制御することで、混乱を最小限に抑え、効果を最大化します。

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