Lợi tức đầu tư (ROI) tiềm ẩn của một nền tảng thiết kế điện tử được kết nối

Chỉ một lần làm lại bo mạch cũng có thể tốn hơn 50.000 USD. Bỏ lỡ thời điểm ra mắt sản phẩm còn có thể gây thiệt hại lớn hơn nhiều. Tuy vậy, khi các lãnh đạo kỹ thuật đánh giá phần mềm thiết kế, phần lớn lại đo ROI chỉ bằng một con số duy nhất: phí giấy phép trên đơn đặt hàng. Mức hoàn vốn thực sự không thể được tính chỉ bằng một cái liếc mắt vào một dòng mục trong ngân sách. 

Chi phí của phần mềm thiết kế họ đang dùng, và có thể cả những tích hợp mà họ đang thiếu hoặc sử dụng chưa đúng cách, chỉ phản ánh khoản đầu tư ban đầu. Điều họ cần cân nhắc là vô số lợi ích về vận hành và giảm chi phí sẽ đến sau khoản chi trả ban đầu đó.

Chi phí thực sự của một nền tảng phát triển phần cứng không thể được đo bằng việc nó chỉ đồng bộ với quy trình làm việc hiện có, mà phải bằng cách nó làm lộ ra những khoảng trống trong quy trình, tác động đến hiệu quả hoạt động của công ty, và những khoản chi phí lớn có thể tránh được.

Những điểm chính cần lưu ý

• Sự kết nối kém giữa các kỹ sư tạo ra khoảng cách giữa nhà thiết kế và hiệu suất làm việc. Một nền tảng thiết kế độc lập dành cho kỹ sư cơ khí (ME) hoặc kỹ sư điện/điện tử (EE) nhưng không thể giao tiếp chéo với các nền tảng khác sẽ để lại nhiều khoảng trống về hiệu quả chưa được xử lý. Tinh gọn quy trình làm việc phải tính đến tất cả các bên liên quan và mọi tình huống để đạt được lợi ích tối đa.
• Thiết kế điện tử kết nối có thể giải quyết các vấn đề của quá khứ, hiện tại và tương lai. Bằng cách kết nối các nhóm hiệu quả hơn, việc chia sẻ dữ liệu có thể làm lộ ra những vấn đề thiết kế đang tiếp diễn và tiếp tục được sửa trong hiện tại, đồng thời tránh lặp lại những sai sót tương tự trong tương lai.
• Giá trị của một nền tảng thiết kế điện tử kết nối nằm trong tầm tay của các tổ chức đang phát triển, quản lý các nhóm phân tán và các chương trình ngày càng phức tạp. Với Altium Agile Teams, đội ngũ thiết kế, mua sắm và sản xuất có thể chia sẻ thông tin chuyên sâu thông qua một nền tảng duy nhất, nền tảng này truyền đạt các thay đổi ngay khi chúng diễn ra. 

Quá khứ: Lấy lại những giờ làm việc đã mất

Dù là rút ngắn tiến độ dự án hay giảm thiểu các tác vụ hành chính để tiết kiệm thời gian, các kỹ sư đều nhận thấy họ cần những cách thức để xác định và loại bỏ các điểm kém hiệu quả. Đây là nguyên tắc nền tảng của mọi hoạt động tinh gọn.

Điều họ có thể chưa hiểu là mức độ ảnh hưởng của từng nhóm hoặc những thông tin giá trị có thể thu được từ sự hội tụ của các bộ dữ liệu. Quy mô của vấn đề này đã được ghi nhận rõ ràng. Theo Báo cáo Kỹ thuật và R&D 2023 của Bain & Company, các kỹ sư hàng không vũ trụ và quốc phòng chỉ dành khoảng một nửa thời gian cho công việc kỹ thuật thực sự, trong đó hơn 30% dành cho việc làm lại và hơn 40% dành cho các tác vụ hành chính giá trị thấp. Trong khi đó, các nghiên cứu theo dõi tổ chức kỹ thuật trên diện rộng hơn cho thấy các kỹ sư báo cáo rằng họ mất trung bình 22% thời gian làm việc cho các hoạt động không tạo ra năng suất – con số mà, nếu tính theo tổng chi phí lương kỹ sư điển hình, tương đương hàng trăm nghìn USD năng suất chưa được hiện thực hóa mỗi năm cho mỗi nhóm.

Ví dụ, khi kỹ sư điện/điện tử (EE) làm việc trong không gian hai chiều còn kỹ sư cơ khí (ME) bố trí trong không gian ba chiều, về bản chất họ đang tạo ra hai thiết kế rồi phải ghép lại sau đó. Ngoài thao tác mang tính “phẫu thuật” một lần này để hợp nhất các bố cục, các sai khác trong thiết kế, nguồn cung linh kiện và vị trí lắp đặt cũng phải được cập nhật ở hai nơi riêng biệt.

Những ai có thể tích hợp cả dữ liệu điện và cơ khí vào một mô hình 3D hoàn chỉnh sẽ sớm nhận ra các điểm gây tiêu tốn thời gian, chủ yếu thuộc một trong các dạng sau:

• Tải xuống và chia sẻ tệp: Việc chia sẻ tệp giữa các bộ phận là một trong những nguyên nhân tiêu tốn giờ làm dự án lớn nhất mà không tạo ra giá trị gia tăng. Các nền tảng thiết kế điện tử kết nối loại bỏ hoàn toàn việc xuất tệp thủ công. Nghiên cứu về cộng tác tại nơi làm việc cho thấy 64% nhân viên lãng phí ít nhất ba giờ mỗi tuần do sự kém hiệu quả trong cộng tác, trong đó 20% mất tới sáu giờ (và đó còn chưa tính đến chi phí chuyển đổi ngữ cảnh khi phải chuyển qua lại giữa các công cụ rời rạc).
• Trao đổi về sai khác: Thay vì phải đuổi theo sự đồng bộ bằng ảnh chụp màn hình, ME có thể cung cấp vỏ bao 3D theo thời gian thực. EE có thể lập tức nhận ra sự lệch hàng của linh kiện, quản lý khoảng hở kết cấu và giữ cho quy trình làm việc không bị gián đoạn. Các bố cục 3D được chuyển trực tiếp sang sơ đồ nguyên lý 2D.
• Làm đi làm lại thiết kế quá mức: Phần lớn thời gian của kỹ sư bị mất vào việc tạo các thiết kế sao chép. Những nhóm tận dụng nền tảng tập trung để tái sử dụng các cụm lắp ráp và bố cục chung đã được xác minh trước sẽ thấy rằng một phần rất lớn công việc của họ đã được nhúng an toàn trong các dự án trước đó.
• Chuẩn bị cho kiểm toán: Khi phát sinh các đợt đánh giá tuân thủ, việc tổng hợp một hồ sơ truy vết trước đây thường trở thành một sự kiện gây xáo trộn cho toàn công ty. Một nền tảng kết nối sẽ tự động hóa tài liệu, ngay lập tức tập hợp các thông tin tuân thủ cho RoHS, REACH, hoặc các tiêu chuẩn báo cáo nghiêm ngặt theo ngành, chẳng hạn như chứng nhận y tế hoặc hàng không vũ trụ.

Hiện tại: Giảm rủi ro và chi phí

Chỉ cần tránh được một lần làm lại bo mạch cũng có thể bù hoàn toàn chi phí giấy phép phần mềm thiết kế của bạn. Mặc dù các lợi ích về hiệu suất nêu trên rất thuyết phục, giá trị tài chính tức thì của các công cụ kết nối nằm ở những nỗ lực chủ động nhằm giảm rủi ro.

Những ai nỗ lực loại bỏ việc làm lại sẽ thấy chi phí phát sinh đơn lẻ giảm mạnh. Tuy nhiên, vấn đề không phải là sửa đổi thiết kế, mà là phát hiện sai khác từ giai đoạn sớm. Mức độ rủi ro tài chính là rất lớn: theo khảo sát của Accuris với 439 chuyên gia trong ngành thuộc các lĩnh vực hàng không vũ trụ, ô tô, điện tử và phát triển thiết bị y tế, 85% người tham gia phải đối mặt với chi phí làm lại lên tới 250.000 USD cho mỗi dự án, 51% gặp thay đổi thiết kế sau khi đã “đóng băng” thiết kế – thời điểm đắt đỏ nhất để thực hiện thay đổi – và 46% ước tính mỗi thay đổi sau giai đoạn đóng băng tốn từ 50.000 USD trở lên. Một nghiên cứu IEEE năm 2023 riêng biệt cho thấy riêng hoạt động tạo mẫu và làm lại đã tiêu tốn trung bình 43% ngân sách của các dự án phần cứng.

Một linh kiện không khớp với bố trí cơ khí có thể không quá tốn kém nếu được phát hiện trong giai đoạn mô hình hóa 3D. Nhưng nếu bị bỏ qua do chậm trễ trầm trọng hơn bởi việc chia sẻ tệp thủ công và truyền đạt thay đổi kém hiệu quả, chi phí này có thể leo thang thành chậm trễ sản xuất hoặc tệ hơn nữa là phải loại bỏ các sản phẩm sai ở giai đoạn đảm bảo chất lượng. Với một nền tảng như Altium Agile Teams, việc xác minh và QA được tích hợp sẵn một cách tự nhiên vào quy trình phát triển hằng ngày.

Tương lai: Hỗ trợ các sáng kiến tăng trưởng chiến lược

Hiệu quả vận hành không chỉ là tiết kiệm tiền trong sản xuất, mà còn là thúc đẩy tốc độ ra thị trường và xây dựng mô hình kinh doanh có thể mở rộng. Áp lực phải di chuyển nhanh hơn đã rất lớn. Theo Product Development Trends in 2024 của Protolabs, một khảo sát với hơn 700 kỹ sư và nhà thiết kế thuộc nhiều ngành, 82% nhà phát triển sản phẩm luôn tìm cách tăng tốc phát triển, và 65% cho biết áp lực cạnh tranh là động lực chính đòi hỏi thời gian đưa sản phẩm ra thị trường nhanh hơn. Hơn một nửa nói rằng họ đã phát triển sản phẩm nhanh hơn bao giờ hết, nhưng vẫn cảm thấy mình đang chậm lại phía sau.

Để theo kịp nhu cầu thị trường hiện đại mà không hy sinh chất lượng sản phẩm hoặc phải tìm đến các nhà môi giới không được ủy quyền, các nhóm thiết kế phải rút ngắn tiến độ thông qua khả năng hiển thị dữ liệu.

Rút ngắn Time-to-Market (TTM)

Để kịp những “cửa sổ” thị trường hẹp trước đối thủ, chu kỳ thiết kế phải được thu ngắn. Một nền tảng kết nối cung cấp phân tích dữ liệu lịch sử cần thiết để xác định chính xác giai đoạn nào của quá trình phát triển gặp nhiều ma sát nhất, từ đó cho phép các nhóm liên tục tối ưu tốc độ. Thị trường Electronic Design Automation toàn cầu được dự báo tăng từ 14,55 tỷ USD năm 2025 lên 34,71 tỷ USD vào năm 2035 – một tín hiệu rõ ràng rằng đầu tư vào hạ tầng thiết kế kết nối đang tăng tốc trên toàn ngành, chứ không hề suy giảm.

Quy trình làm việc có khả năng mở rộng

Các quy trình được cải tiến và các sáng kiến phần mềm hiện đại phải được xây dựng để mở rộng quy mô. Các nền tảng tập trung bảo đảm rằng khi một nhóm tăng từ 5 kỹ sư lên 50, các khuôn khổ onboarding, cộng tác và quản lý dữ liệu vẫn được chuẩn hóa.

Bảo vệ tri thức và IP

Khi lịch sử thiết kế và các quyết định kỹ thuật chỉ tồn tại trong đầu một cá nhân hoặc trên ổ đĩa cục bộ của họ, công ty sẽ đối mặt với rủi ro nghiêm trọng nếu người đó rời đi. Việc tập trung dữ liệu vào một nền tảng bảo mật trên đám mây sẽ biến tri thức rời rạc mang tính cá nhân thành một tài sản doanh nghiệp được bảo vệ, có thể được khai thác an toàn cho các thế hệ sản phẩm tương lai. Rủi ro này còn trầm trọng hơn bởi sự bất ổn về nhân tài. Bain & Company báo cáo rằng khoảng 40% các chuyên gia kỹ thuật trẻ trên toàn cầu cho biết họ có khả năng đổi việc trong vòng sáu tháng tới, khiến việc lưu giữ tri thức trở thành ưu tiên mang tính chiến lược, chứ không chỉ là ưu tiên vận hành.

Công thức thực sự cho ROI trong kỹ thuật

Các kỹ sư và nhà quản lý không còn có thể xem phần mềm thiết kế như một khoản chi phí cơ bản trong danh mục ngân sách. Khi đánh giá các giải pháp trực quan, dựa trên nền tảng đám mây, mức hoàn vốn nằm ở việc giảm chi phí gián tiếp của dự án, giảm thiểu làm lại và tăng tốc phát triển.

Việc áp dụng một nền tảng thiết kế điện tử kết nối thay thế các lần chỉnh sửa thủ công lặp đi lặp lại bằng những đòn bẩy dài hạn cho tổ chức. Nó cho phép các nhóm chuyển trọng tâm khỏi những cản trở mang tính hành chính để hướng đến các đổi mới chiến lược như cấu hình sơ đồ nguyên lý nâng cao hoặc làm chủ hoạt động mua sắm chủ động.

Sau cùng, ROI của một nền tảng kết nối được hiện thực hóa khi bạn phát hiện và loại bỏ các chi phí ẩn của những quy trình lỗi thời. Với Altium Agile Teams, đội ngũ thiết kế, mua sắm và sản xuất có được sự rõ ràng cần thiết để thúc đẩy hiệu quả chi phí thực sự trên toàn bộ vòng đời dự án.

Tìm hiểu thêm về Altium Agile Teams →

Câu hỏi thường gặp

Ai cần một nền tảng kỹ thuật kết nối?

Bất kỳ nhóm phát triển phần cứng nào đang gặp trở ngại do các silo gây ra đều có thể hưởng lợi từ một nền tảng kỹ thuật được kết nối. Điều này bao gồm các nhóm đa chức năng, nơi các kỹ sư điện và cơ khí, bộ phận thu mua và nhà sản xuất liên tục gặp vấn đề với việc bàn giao tệp thủ công, nhầm lẫn trong kiểm soát phiên bản, phải làm lại thiết kế ở giai đoạn muộn hoặc các vấn đề về tuân thủ.

ROI của phần mềm kỹ thuật là gì?

ROI thực sự vượt xa chi phí giấy phép ban đầu. Nó được đo bằng tổng chi phí có thể tránh được nhờ loại bỏ việc nhập dữ liệu thủ công và giảm số giờ kỹ thuật bị tiêu tốn cho các tác vụ hành chính. Việc ngăn chặn chỉ một lần phải làm lại bo mạch vật lý hoặc trì hoãn sản xuất cũng có thể bù đắp chi phí đầu tư phần mềm. Nghiên cứu cho thấy 85% nhóm phần cứng phải chịu chi phí làm lại lên đến 250.000 đô la cho mỗi dự án, khiến việc giảm thiểu rủi ro ngay từ giai đoạn đầu trở thành một trong những khoản đầu tư có tác động lớn nhất mà một tổ chức kỹ thuật có thể thực hiện.

Quy trình làm việc được kết nối giúp kỹ sư hỗ trợ các nhóm sản xuất và thu mua như thế nào?

Một quy trình làm việc được kết nối thay thế các Bảng kê vật tư (BOM) tĩnh, lỗi thời bằng tính minh bạch theo thời gian thực. Bộ phận thu mua có thể theo dõi tình trạng sẵn có của linh kiện và rủi ro lỗi thời trực tiếp trong không gian thiết kế trước khi đặt hàng, trong khi các đối tác sản xuất có được quyền truy cập tức thì và an toàn vào thông tin họ cần. Theo khảo sát phát triển sản phẩm năm 2024 của Protolabs, thời hạn gấp rút và áp lực đẩy nhanh thời gian đưa sản phẩm ra thị trường sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được mục tiêu phát triển đối với hơn 60% đội ngũ sản phẩm trong năm năm tới, khiến khả năng hiển thị chuỗi cung ứng được tích hợp trong quy trình thiết kế trở thành một yêu cầu cạnh tranh thiết yếu, chứ không chỉ là một sự tiện lợi.