PLM統合によるPCB設計プロセスの変革

現在開発中の膨大な数のデバイスを動かすために必要なPCBの需要が増大し、量も増え続ける中、PCBデザイナーには効果的かつ効率的であることが求められます。彼らの努力は成功の重要な決定要因です。しかし、企業が最新の技術にまだ投資しておらず、チームがレガシーシステムを扱うことになると、それは厳しい戦いになります。

PCB設計の従来のアプローチには、データの孤立、バージョン管理の課題、コンポーネントの陳腐化、協力の不足、煩雑な変更管理など、限定されていない障害があり、これらはコストの増加、市場投入までの時間の遅延、製品の失敗リスクの高まりにつながる可能性があります。

PCB設計プロセス

PCB設計プロセスは、電子製品開発サイクルの中で最も重要な部分と言えるでしょう。少なくとも、強固な基盤です。これには、電気工学、機械設計、製造上の考慮が組み合わさっており、従来、次のような課題に直面してきました：

データの孤立：

PCB設計に関連する情報は、しばしばさまざまな異なるシステムや部門に散在しています。このようなデータの孤立は、コラボレーションを妨げ、通常、プロジェクトにおいて一貫性がなくなる原因となります。例えば、エンジニアが重要な情報へのアクセスが限られている場合、意思決定プロセスに影響を与え、エラーの導入につながる可能性があります。

バージョン管理の問題:

適切なシステムがなければ、複数の設計反復の管理は時間がかかり、エラーが発生しやすくなります。レガシーシステムがバージョン管理の機能を欠いている場合、チーム間での変更の追跡、設計の現在の反復の特定、上書きの防止は大きな痛点になります—時間がかかり、エラーが発生しやすいものです。これは設計の衝突、過剰なやり直し、そして最終的には開発プロセスの遅延につながる可能性があります。

部品の陳腐化:

電子機器において急速な進歩と部品のライフサイクルの変動が一般的であるため、設計者は部品管理を徹底する必要があります。これには、部品の入手可能性、リードタイム、および潜在的な代替品の追跡が含まれます。それを怠ると、陳腐化が発生した場合、新しい部品の調達において課題に直面し、遅延とコストの増加が避けられなくなります。

非効率なコラボレーション:

PCB設計には、電気技術者、機械技術者、製造担当者、品質保証担当者など、機能横断的なチームが関与することがよくあります。これらのステークホルダーが容易にコミュニケーションを取ることができない場合、協力が妨げられ、プロセスが遅延したり、より多くのエラーが発生したり、製品品質が低下する可能性があります。

時間を要する変更管理：

設計変更の実施は容易ではなく、時間がかかります。そのため、分断されたチーム間での変更の調整、文書の更新、一貫性の保証は、特に手動プロセスの自動化がない場合、本当の挑戦となります。

製品ライフサイクル管理は包括的な解決策か？

したがって、これらの問題は、製品ライフサイクルの管理に新しく統合されたアプローチを必要とします。製品ライフサイクル管理（PLM）は、まさにそれを提供します。このソフトウェアは、製品の概念化から最終的な退役に至るまで、設計、開発、製造、流通、サービス、廃棄を含む製品の全ライフサイクルを管理します。

PLMを既に使用している企業にとって、この革新的なソフトウェアプラットフォームは、製品関連情報の全社的な中央リポジトリとして機能します。これは、データの一貫性とアクセシビリティを保証する真実の唯一の情報源として機能し、それによって、異なる部門間でのコラボレーション、より容易な意思決定、および全体を通じたプロセスの最適化への道を開きます。

PCB設計におけるPLM統合のメリット

しかし、具体的にPLMをPCB設計プロセスに統合することで、チームはどのようにして助けられるのでしょうか？ 

• 協力：設計チーム、製造部門、およびその他の関係者間での改善されたコミュニケーションと情報共有のおかげです。 
• データ管理の改善：設計ファイル、コンポーネント、および文書の一元化された保管と管理により、プロセスを合理化し、エラーを減らすのに役立ちます。 
• 効率的な変更管理：PLMにより、設計データへの制御された追跡可能な変更が可能となり、中断のリスクを減らし、関連する規制への準拠を確保します。
• 市場投入までの時間の加速：ワークフローの合理化と設計データへの変更の削減の組み合わせにより、他のすべてが通常通りに運行されていると仮定すると、製品開発サイクルの加速がほぼ保証されます。
• 製品品質の向上：包括的なデータ管理と協力により、プロジェクトの最終結果が向上します。
• コストの削減：最適化されたリソースの使用、再作業の削減、および製品品質の向上により、長期的にコスト削減につながります。

PLM統合の主なメリット

PLMの統合は、PCB設計プロセスを加速させます。統合は、正しく使用された場合、大きな違いを生む一連の機能を企業に提供します。たとえば、企業がPLMを使用してデータを集中化し、典型的な手動入力タスクを自動化し、単一の真実の情報源を通じてコラボレーションを改善する場合、製品開発サイクルを最適化し、高品質の製品を提供できるようになります。

コンポーネント管理

効率的なPCB設計の基盤には、しっかりとしたコンポーネントライブラリがあります。PLMは、仕様、サプライヤー、コスト、ライフサイクルの段階を含む詳細なコンポーネント情報を保持するための集中リポジトリを容易にします。この包括的なビューは基本的に、情報に基づいたコンポーネント選択を容易にし、調達リードタイムを短縮し、コンポーネントの陳腐化に伴うリスクを軽減するのに役立ちます。

部品表（BOM）管理

効果的なBOM管理は、正確な製造と組み立てに常に非常に重要です。幸いなことに、PLMは設計データとの統合を通じて、最新のBOM生成を自動化し、すべてを一貫性があり正確に保つことができます。このソフトウェアはまた、全体のBOMに対するコンポーネント変更の影響分析を可能にし、コストの影響と潜在的な設計変更の迅速な評価を可能にします。

設計データ管理

設計データの効率的な管理は、製品の完全性を維持し、チーム間の協力を促進する際に同じくらい重要です。PLMは、設計リリース管理を提供し、承認された設計データのみが製造に移行されることを確認し、デザイナーが変更を追跡し、製品設計の以前のバージョンに戻り、障害なく複数の反復を管理するのに役立つバージョン機能を提供します。PLMシステム内の包括的な改訂履歴は、デザイナーに透明性と説明責任の要素を提供し、効果的な原因分析と設計の改善を可能にします。

ECAD/MCAD統合

成功した製品開発において、従来の痛点はしばしば電気工学と機械工学のチーム間の隔たりに関するものです。この場合、PLMはECADとMCADツール間の統合を可能にし、2つのチームの設計間の一貫性と協力を促進するのに役立ちます。設計データの共有プラットフォームを提供することで、PLMはエラーを減らし、設計品質を向上させ、製品開発サイクルを加速します。

サプライチェーンの可視性

サプライチェーンを理解することは、リスクを軽減し、納期を守る上で最も重要な部分の一つです。サプライチェーン管理の取り組みを積極的に行うために、PLMは部品の可用性に関する可視性を提供します。サプライチェーンの潜在的な中断を早期に特定することで、組織は代替計画を実施し、製品開発への影響を軽減することができます。企業に特に有用であると証明された別の機能は、PLMがサプライチェーンリスク管理をサポートすることで、これにより、緊急時のサプライヤーのパフォーマンス評価や代替調達オプションの評価が可能になります。

コンプライアンス管理

業界の規制や標準への遵守も、製品の成功には必要不可欠です。PLMは、規制要件と認証情報専用の中央リポジトリを提供することで、コンプライアンス管理を支援します。これには、継続的なコンプライアンス状況の追跡と必要な文書の生成が含まれます。自然なことですが、このような機能は、遅延や製品リコールのリスクを減らすことができます。これらは避けるべき高価な事態です。

PLM統合の実装

PLMをPCB設計プロセスに成功裏に統合するには、慎重な計画と実行が必要です。以下では、成功した実装のための主要なステップとベストプラクティスを概説します。これは網羅的なものではありませんが、知っておくべきほとんどのことを強調しています。

成功した実装のための主要なステップ

1. PLM要件の特定：組織のPCB設計プロセスを徹底的に評価し、既存の課題に対処するために必要なPLM機能を特定します。PLM実装のための明確な目標と望ましい結果を定義します。
2. PLMシステムの選択：特定された要件に基づいて利用可能なPLMソリューションを評価し、スケーラビリティ、統合機能、ユーザーインターフェース、コストなどの要因を考慮します。組織の全体的なPLM戦略に合致するシステムを選択します。
3. データ移行：既存のシステム（ERP、CADなど）からPLMプラットフォームへ関連データを移行します。移行プロセス中にデータの正確性と完全性を確保します。
4. プロセスマッピング：PCB設計プロセスを詳細に定義し、文書化し、PLM機能との統合ポイントを特定します。このステップには、PLM専門家と設計エンジニア間の密接な協力が関わります。
5. ユーザートレーニング：PLMシステムの機能とプロセスに関する包括的なトレーニングをエンドユーザーに提供します。ユーザーの採用とシステムの利用を最大化するために十分なトレーニングを確保します。
6. 継続的改善：ユーザーからのフィードバックを収集し、改善のための領域を特定するフィードバックループを確立します。PLMシステムのパフォーマンスを監視し、その効果を最適化するために必要な強化を実施します。

課題の克服とベストプラクティス

PLMの実装は困難を伴うことがありますが、ベストプラクティスに従うことでリスクを軽減し、成功した採用を確実にすることができます。

• 変更管理：PLMの利点をすべての関係者に効果的に伝え、プロセス変更に関する懸念を解消します。
• データ品質：データの整合性を確保するために、移行前にデータクレンジングと標準化を優先します。
• ユーザー採用：トレーニング、インセンティブ、変更管理の取り組みを通じて、ユーザーの参加を促します。
• 反復的アプローチ：PLMを段階的に実装し、コア機能から始めて徐々に拡張します。
• ベンダーパートナーシップ：実装のガイダンスとサポートのために、PLMベンダーの専門知識を活用します。

PLMをPCB設計プロセスに統合することで、効率、イノベーション、製品成功を推進する多くの利点を解放できます。強化されたコラボレーション、改善されたデータ管理、市場投入までの時間の加速、コスト削減から、PLMはビジネスの運営を最適化し、卓越した製品を提供する力を与えます。

成功したPLM実装への道のりは、慎重な計画、ステークホルダーの関与、そして継続的な改善へのコミットメントを要求します。ベストプラクティスに従い、実際のケーススタディからの洞察を活用することで、組織はPLM投資からのリターンを最大化できます。

PLMを採用し、既存の運用に統合する企業にとって、このシステムは競争力を維持するという使命を果たす上でますます不可欠なツールとなるでしょう。設計プロセスを合理化し、エラーを減少させ、急速に変化する市場の要求に応える高品質の製品を提供することができます。これは、我々が同意できると思いますが、従来の方法に対する絶対的なゲームチェンジャーです。