Управление жизненным циклом продукции в электронном производстве

Обзор

Эффективное решение для управления жизненным циклом продукции потребительской электроники (PLM) интегрирует инструменты и процессы, используемые для проектирования, разработки и производства нового устройства. Это решение выходит за рамки инженерной деятельности и включает управление проектами, контроль процессов и финансовое управление всеми бизнес-процессами от начала до конца.

В электронной промышленности совместная работа между мультидисциплинарными командами является ключевой для успешной разработки электронных продуктов. Экспертиза специалистов по проектированию электроники требует поддержки со стороны механических и электрических возможностей для создания функционально выдающихся продуктов. В то же время, для обеспечения успеха продукта необходимы финансовая и маркетинговая экспертиза.

Решения PLM для производства создают эту совместную среду, где разработка PLM потребительской электроники может процветать, принося дополнительные преимущества в виде повышения эффективности и прозрачности коммуникаций, разрушения информационных барьеров и ускорения процесса разработки. Кроме того, такая рабочая среда способствует обмену информацией, что приводит к раннему выявлению и решению проблемных моментов, выявлению и снижению рисков программы до того, как они могут проявиться.
 

Жизненный цикл производства электроники

Инновации в продуктах

В электронной промышленности большинство новых продуктов являются усовершенствованием существующих. Как правило, новые модели разрабатываются с целью сделать их быстрее, меньше, легче или добавить дополнительные функции. Однако иногда появляется инновационная, оригинальная концепция, призванная заполнить пробел на рынке или использовать новую технологию или материал, ставший доступным.

Чтобы новый продукт был принят к разработке, он должен соответствовать критериям или быть технологически осуществимым, что возможно сделать, используя доступные ресурсы, финансово выгодно. Финансовые выгоды от создания продукта будут больше, чем стоимость его разработки и производства.

Разбив первый пункт, если новый продукт зависит от технологии, которой не существует, то это явно невозможно. С другой стороны, предположим, он зависит от технической экспертизы, которой бизнес не располагает, технологии в дефиците или слишком дорогой. В этом случае это вводит риски для программы, которые могут быть слишком велики для бизнеса.

Также ясно, что нет смысла разрабатывать продукт, который будет стоить дороже, чем потребители готовы заплатить. Разница между розничной ценой и производственными затратами слишком мала, чтобы возместить понесенные расходы на дизайн, разработку и маркетинг продукта.

PLM-решение для потребительской электроники будет управлять сбором входных данных от различных заинтересованных сторон, распространять эти данные среди группы и управлять данными, чтобы обеспечить их доступность и целостность. Ключ к этому - управление данными, чтобы гарантировать, что каждый имеет доступ к самой актуальной версии, таким образом, решения принимаются на основе общего понимания, единого источника истины.

Проектирование продукта

Фаза проектирования относительно проста. Она охватывает различные инженерные действия, необходимые для преобразования концепции в практическое решение. Электронные инженеры проектируют схемотехнику, в то время как механические инженеры проектируют корпус. Другие специалисты предоставляют входные данные для проектирования всего, от пользовательского интерфейса и теплового управления до электромагнитной совместимости.

PLM-решения для производства будут управлять распространением требований к продукту и сбором и интеграцией проектных решений в единый репозиторий, представляющий разработку электронного продукта.

Электронное компьютерное проектирование

Электронное компьютерное проектирование (ECAD) поддерживает разработку и анализ электронных элементов продукта. Наличие онлайн-библиотек данных компонентов и интеграция функционала симуляции схем делают проверку проектных решений быстрой и точной. Затем системы могут помочь дизайнеру значительно быстрее, чем традиционные ручные процессы, создать макет печатной платы (PCB). Также могут быть созданы визуальные представления завершенного макета, чтобы предоставить информацию о размещении компонентов для проверки зазоров в корпусе, теплового анализа и поддержки процессов производства электроники. Обратная связь от этих вспомогательных инженерных мероприятий может быть интегрирована обратно в процесс проектирования схем для корректировки, уточнения или перепроектирования элементов после выявления конфликтов или проблем.

Механическое компьютерное проектирование

Механическое компьютерное проектирование (MCAD) поддерживает разработку и анализ механических элементов продукта. Наличие 3D визуализаций предлагаемых планов делает проверку проектных решений быстрой и простой. Затем системы могут взять завершенный дизайн и помочь дизайнеру в создании производственных шаблонов и спецификаций. Интеграция с системой ECAD обеспечит быструю перекрестную проверку зависимостей, таких как физические зазоры между компонентами и деталями или доступные объемы и скорости воздушного потока для термического управления. Интеграция обратной связи от этих вспомогательных инженерных мероприятий в процесс проектирования корпуса может корректировать, уточнять или перепроектировать детали после выявления потенциальных проблем.

Компьютерное инженерное проектирование

Системы компьютерного инженерного проектирования (CAE) поддерживают симуляцию и анализ общего дизайна продукта для подтверждения завершенного и интегрированного решения. Техники, такие как вычислительная гидродинамика (CFD) и метод конечных элементов (FEA), позволяют моделировать производительность в рабочей среде для подтверждения соответствия экологическим требованиям, таким как тепловая производительность или устойчивость к ударам и вибрациям. Результаты могут быть возвращены в процессы электронного и механического проектирования в виде итеративного уточнения до предсказанного достижения соответствия.

Компьютерное производство

Системы автоматизированного проектирования и производства (CAM) могут использовать окончательную и проверенную информацию о дизайне для управления и контроля за автоматизированными процессами производства электроники. К таким процессам относятся изготовление печатных плат (PCB), размещение компонентов, производство механических деталей и сборка. Интегрированное решение PLM для потребительской электроники может автоматически связывать процессы проектирования с производственными мощностями, исключая риск ошибок при передаче данных дизайна в производственные процессы.

Производство PLM

Мы видели, что решения для производства PLM облегчают автоматизированную передачу набора данных дизайна на производственные мощности электроники для управления инженерными аспектами производственного процесса. Решение PLM также будет поддерживать управленческие функции, контролирующие производство. Маркетинговые процессы будут вносить требования к темпам производства и графикам поставок для удовлетворения прогнозируемого спроса. Процессы проектирования будут генерировать спецификации материалов, которые в сочетании с данными о темпах производства поступают в процессы управления цепочкой поставок и закупок, чтобы обеспечить наличие необходимых компонентов в нужное время для процессов производства электроники. Процессы управления цепочкой поставок также будут управлять процессами распределения, контролируя транспортировку и хранение готовой продукции.

Преимущество интегрированного PLM для производственных решений заключается в управлении исключениями. Недоступность компонента будет немедленно сообщена всем заинтересованным сторонам, подчеркивая любое влияние на производственные графики. Эта прогнозирующая способность позволяет искать альтернативные источники компонентов для долгосрочной недоступности или корректировать производственные графики для краткосрочных проблем с поставками.

Доведя это до крайности, долгосрочная недоступность критически важного компонента без подходящей замены традиционно приводила бы к остановке производства и преждевременному завершению жизненного цикла продукта. Решение PLM позволяет изменение конструкции схемы для поиска альтернативного решения быть плавно введенным как контролируемое изменение, которое проходит через инженерные процессы и обновляет набор данных для производства. Такое изменение может быть спроектировано, проверено и внедрено в процесс производства электроники за дни, а не месяцы.

Интегрированное решение информирует инженерные процессы и предоставляет важную информацию поддерживающим функциям. Изменения в спецификациях материалов поступают в процессы закупок для оценки стоимости и сроков выполнения. Пересмотренные стоимости компонентов поступают в коммерческие операции для оценки ценообразования продукта и финансовой жизнеспособности изменения. Пересмотренные сроки поставки поступают в процессы управления проектами, производства и цепочек поставок. Этот поток информации позволяет оценить влияние изменений и поддерживает информированное принятие решений по всему бизнес-процессу.

Распределение

Интегрированное решение PLM для производства позволит маркетинговой команде видеть, какие продукты были произведены и где. Кроме того, интеграция распределения цепочки поставок с процессами продаж может оптимизировать маркетинговые усилия. Например, они могут направлять, где промоакции могут иметь наибольший эффект и выделять потенциальные проблемы с отсутствием товара на складе, которые можно решить до того, как они повлияют на бизнес.

Маркетинговая стратегия будет разработана заранее благодаря прозрачной видимости, которую маркетинговые процессы будут иметь для прогресса в инженерных процессах. Управление задержками в производстве продукта из-за задержек в процессе дизайна может происходить до того, как команда дизайнеров узнает, что задержка повлияет. Этот объединенный подход к распространению информации о продукте оптимизирует процессы и предоставляет заинтересованным сторонам значительно более длительный горизонт для планирования с использованием более точных прогнозных данных.

Поддержка

Как только продукт находится в производстве и доступен на рынке, инженерные процессы переходят в постоянную поддержку. Например, отзывы потребителей и сообщения об ошибках могут быть включены в процессы PLM для сбора и анализа, чтобы определить, нужно ли решить какие-либо проблемы с дизайном для текущего продукта или сформировать урок, извлеченный в разработке электронных продуктов. Интегрированные процессы обеспечивают, что такая ценная информация доступна правильным людям для постоянного улучшения.

Решение PLM также будет способствовать поддержке продуктов в процессе эксплуатации и процессам технического обслуживания, обеспечивая доступ к необходимой информации для управления немедленными запросами и проведения анализа тенденций для подготовки к предполагаемому спросу на поддержку. Оно позволяет идентифицировать и предотвращать проблемы до их широкого распространения и может принести значительную экономию затрат на протяжении всего жизненного цикла. Внедрение улучшений продукта в процессе производства значительно дешевле, чем отзыв и замена продуктов с врожденным конструктивным дефектом.

Конец срока службы

Все продукты имеют конец срока службы, когда их заменяет новая, более совершенная модель или спрос на рынке падает до неэкономического уровня. В то время как переработка и повторное использование старых продуктов набирают обороты во всех отраслях, электронные устройства привели к регулированию в области переработки и инициативам в области устойчивого развития. Интегрированное решение BLM предоставляет ценную поддержку в определении частей и материалов, которые могут быть переработаны, повторно использованы или перепрофилированы, а также управлении процессом утилизации отходов, которые не могут быть переработаны. Эта возможность имеет потенциал для снижения затрат на протяжении всего жизненного цикла, где утилизация без переработки может быть дорогостоящим вариантом.

Заключение

Интегрированное решение для управления жизненным циклом продукта может принести значительные преимущества для индустрии электронного производства. Поддержка интеграции инженерных процессов с другими вспомогательными бизнес-процессами обеспечивает создание системы "от начала до конца", которая может управлять всеми аспектами процесса разработки платформы управления рисками жизненного цикла электронного продукта от колыбели до могилы. Основное преимущество заключается в возможности беспрепятственно и безболезненно управлять любыми изменениями, обеспечивая эффективное и результативное управление воздействием для минимизации перебоев и максимизации эффекта.

Хотите узнать больше о том, как Altium Designer может помочь вам в вашем следующем проекте печатной платы? Обратитесь к эксперту в Altium.