電子制造產品生命周期管理

2021-11-24

電子制造產品生命周期管理

有效的產品生命周期管理 (PLM)解決方案將集成用于設計、開發和制造新設備的工具和流程。該解決方案超越了工程活動，包括端到端業務流程的項目管理、流程控制和財務管理。

在電子行業，跨學科團隊的協作工作對于成功的產品開發至關重要。電子設計專家的專業知識需要機械和電氣能力的支持，才能創造出功能強大的產品。相比之下，需要財務和營銷專業知識才能確保產品成功。

PLM 解決方案創造了這種協作環境，產品開發可以在其中蓬勃發展，在效率和透明通信、打破孤島和加快開發過程方面帶來額外好處。此外，這種工作環境鼓勵信息共享，從而及早識別和解決痛點，在項目風險成為現實之前發現并減輕它們。

電子制造生命周期

產品創新

在電子行業，大多數新產品都是對現有產品的改進。通常，新型號的開發速度更快、體積更小、重量更輕，或包含更多功能。然而，有時會構思一個創新的、原創的概念來解決市場空白或開發可用的新技術或材料。

要推進，新產品必須符合標準或在技術上可行，即可以使用可用資源并在財務上可行。創造產品的經濟利益將大于開發和生產它的成本。

打破第一點，如果新產品依賴于不存在的技術，那么這顯然是不可能的。另一方面，假設這取決于企業沒有可用的技術專長、技術供不應求或過于昂貴。在這種情況下，這會引入對企業來說可能太大而無法承受的計劃風險。

此外，開發制造成本高于消費者愿意花費的產品顯然毫無意義。零售價與生產成本之間的差異太小，無法彌補設計、開發和營銷產品所產生的成本。

PLM解決方案將管理來自不同利益相關者的輸入整理，在整個集團內傳播這些數據并管理數據以確保其可用性和完整性。這樣做的關鍵是數據管理，以確保每個人都可以訪問新版本，因此決策是根據共同理解和單一事實來源做出的。

產品設計

設計階段相對簡單。它涵蓋了將概念轉化為實際解決方案所需的各種工程活動。電子工程師設計電路，而機械工程師設計外殼。其他專家提供從用戶界面設計、熱管理到電磁兼容性的所有設計輸入。

PLM解決方案將管理產品需求的傳播以及設計決策的整理和集成到代表正在開發的產品的單個存儲庫中。

電子計算機輔助設計

電子計算機輔助設計 (ECAD)系統支持產品電子元件的設計和分析。元件數據在線庫的可用性和電路仿真功能的集成使得設計決策的驗證快速而準確。然后，系統可以采用完整的設計，并幫助設計人員以比傳統手動流程更快的速度制作PCB布局。還可以創建完整布局的可視化表示，為外殼間隙驗證、熱分析和支持制造過程提供組件放置信息。來自這些支持工程活動的反饋可以重新集成到電路設計過程中，以在識別沖突或問題后調整、改進或重新設計元素。

機械計算機輔助設計

機械計算機輔助設計(MCAD)系統支持產品機械元件的設計和分析。擬議計劃3D視覺表示的可用性使設計決策的驗證變得快速而直接。然后，系統可以采用完成的設計并幫助設計師制作制造模板和規格。與ECAD系統的集成將提供依賴性的快速交叉檢查，例如組件和零件之間的物理間隙或用于熱管理的可用氣流量和速率。將來自這些支持工程活動的反饋整合到外殼設計過程中，可以在發現潛在問題后調整、改進或重新設計部件。

計算機輔助工程

計算機輔助工程(CAE)系統支持對整體產品設計進行模擬和分析，以驗證完整的集成解決方案。計算流體動力學(CFD)和有限元分析(FEA)等技術允許對操作環境中的性能進行建模，以驗證是否符合熱性能或抗沖擊和振動等環境要求。結果可以作為迭代改進反饋到電子和機械設計過程中，直到達到預期的合規性。

計算機輔助制造

然后，計算機輔助制造(CAM)系統可以采用最終確定和驗證的設計信息來管理和控制自動化制造過程。PCB制造、元件放置、機械零件制造和組裝。集成的PLM解決方案可以自動將設計流程與制造設施聯系起來，從而消除在將設計數據傳輸到生產流程的過程中出現錯誤的風險。

制造業

我們已經看到PLM解決方案有助于將設計數據集自動傳輸到制造設施，以管理生產過程的工程方面。PLM解決方案還將支持控制生產的管理功能。營銷流程將滿足生產率和交付計劃的要求，以滿足預測的需求。設計流程將生成物料清單，結合生產率數據，輸入供應鏈管理和采購流程，以確保在制造流程需要時提供采購組件。供應鏈管理流程還將推動分銷流程、管理運輸和成品倉儲。

集成PLM解決方案的好處是管理異常。組件的不可用將立即傳達給所有利益相關者，突出對生產計劃的任何影響。這種前瞻性能力允許為長期不可用的替代組件采購或針對短期供應問題調整生產計劃。

把這種情況推向極端，如果沒有合適的替代品，關鍵部件長期不可用，傳統上會導致生產停止和產品生命周期的過早結束。PLM解決方案允許對電路設計進行更改，以找到作為受控更改無縫引入的替代解決方案，該更改貫穿工程流程并更新制造數據集?？梢栽跀堤於皇菙翟聝仍O計、驗證此類更改并將其整合到制造過程中。

集成解決方案通知工程流程并向支持功能提供重要信息。對物料清單的更改會進入采購流程以評估成本和提前期。修改后的組件成本會輸入到商業運營中，以評估產品定價和變更的財務可行性。修改后的交貨時間融入項目管理流程以及生產和供應鏈流程。這種信息流允許評估變更的影響并支持跨業務流程的明智決策。

分配

集成的PLM解決方案將使營銷團隊能夠了解生產了哪些產品以及在哪里生產。此外，供應鏈分銷與銷售流程的整合可以優化營銷工作。例如，他們可以指導促銷活動可以在哪些方面產生影響，并突出顯示可以在影響業務之前解決的潛在缺貨問題。

由于營銷過程必須在工程過程中取得進展，營銷策略將提前制定好。由于設計過程中的延遲而導致的產品生產挫折的管理可能會在設計團隊意識到延遲會產生影響之前進行。這種產品信息傳播的聯合方法簡化了流程，并使用更準確的預測數據為利益相關者提供了更長的規劃范圍。

支持

一旦產品投入生產并在市場上銷售，工程流程就會進入持續支持狀態。例如，消費者反饋和故障報告可以輸入到PLM流程中進行整理和分析，以確定當前產品是否需要解決任何設計問題，或者將吸取的經驗教訓融入到后續產品的開發中。集成的流程可確保將此類有價值的信息提供給合適的人員以持續改進。

PLM解決方案還將通過確保訪問所需信息來管理即時請求并進行趨勢分析以準備預測的支持需求，從而促進在役產品支持和維護流程。它可以在發生之前識別和預先排除問題，可以顯著節省整個生命周期的成本。在生產過程中引入產品改進比召回和更換具有固有設計缺陷的產品便宜得多。

生命的盡頭

當一個新的、更好的模型取代它或者市場需求下降到不經濟的水平時，所有產品都會結束生命。雖然回收和再利用舊產品在所有行業中都獲得了動力，但電子設備已導致回收法規和可持續發展計劃。集成的BLM解決方案在識別可以回收、再利用或重新利用的零件和材料以及管理無法再處理的廢料的處置過程方面提供了寶貴的支持。這種能力有可能降低終生成本，在這種情況下，不回收利用的處置可能是一種昂貴的選擇。

結論

集成的產品生命周期管理解決方案可以為電子制造行業帶來顯著的好處。支持工程流程與其他支持業務流程的集成提供了一個端到端系統，該系統可以管理從搖籃到墳墓的產品開發過程的所有方面。關鍵的好處是能夠無縫無痛地管理任何類型的變更，確保有效地管理和控制影響，以減少中斷并提高較大效果。