2 - 2016

Ускорение процессов разработки изделий в электронной и полупроводниковой промышленности

Сиа Лангруди (Sia Langrudi)
Старший директор по решениям для электронной и полупроводниковой промышленности, Siemens PLM Software

Все больше изделий умеют подключаться к компьютерным сетям — телевизоры, холодильники и кухонные шкафы, автомобили, станки, мобильная электроника и многое другое. Неудивительно, что в 2014 году объемы продаж продукции полупроводниковой отрасли достигли рекордного показателя — 87,4 млрд долл., что на 9,3% выше уровня 2013 года. 1 И в долгосрочной перспективе ситуация выглядит превосходной. Компания Gartner Group прогнозирует, что в 2015 году число подключенных к компьютерным сетям устройств достигнет 4,9 млрд, а к 2020­му эта цифра вырастет до 25 млрд. 2 Поскольку все эти приборы основаны на полупроводниковых технологиях, подробные прогнозы представляются отличными новостями для нашей отрасли. Но рост спроса означает и рост ценового давления, а также необходимость дальнейшего ускорения и без того максимально сжатых процессов разработки и запуска производства новых изделий. Сокращение сроков разработки стало одним из основных вопросов, который мы в этом году обсуждали с нашими заказчиками на совещании Совета руководителей предприятий электронной и полупроводниковой промышленности, проходившем в г.Финикс (шт.Аризона). Участники совещания, представлявшие ведущих производителей электронной и полупроводниковой техники, выделили пять важнейших общих задач, возникающих при сокращении жизненных циклов изделий.

От соответствия нормативным требованиям — к управлению рисками и системотехническому проектированию

На совещании Совета руководителей были отмечены основные задачи отрасли, о которых мы и расскажем в данной публикации.

Создание экологичных изделий

Помимо широко известных и тщательно контролируемых нормативов, среди которых — принятые в странах ЕС директива по ограничению использования опасных веществ (RoHS) и технический регламент «Порядок государственной регистрации, экспертизы и лицензирования химических веществ» (REACH), в каждой стране имеются собственные нормы и правила. Обеспечение соответствия продукции постоянно изменяющимся нормативным требованиям — исключительно трудоемкая задача. Изготовителям приходится учитывать использование в выпускаемых изделиях каждого грамма различных веществ и химикатов. И это нужно делать обязательно: мы все читали в новостях об отзывах продукции, которые обходятся производителям очень дорого.

В 2014 году объемы продаж продукции полупроводниковой отрасли достигли рекордного показателя — 87,4 млрд долл., что на 9,3% выше уровня 2013 года

В 2014 году объемы продаж продукции полупроводниковой отрасли достигли рекордного показателя — 87,4 млрд долл., что на 9,3% выше уровня 2013 года

В полупроводниковой и электронной отраслях происходит заметное преобразование:

В полупроводниковой и электронной отраслях происходит заметное преобразование:
теперь во главу угла ставится не само оборудование,
а программное обеспечение и оказание услуг

Совместная разработка и отладка аппаратного и программного обеспечения

В нашей отрасли происходит заметное преобразование: теперь во главу угла ставится не само оборудование, а его программное обеспечение. Я постоянно общаюсь с заказчиками, и многие из них отмечают, что скоро основным видом деятельности станет разработка программного обеспечения. Например, в недалеком будущем мы сможем купить стиральную машину, функциональность которой расширяется при загрузке обновления программного обеспечения. Если же такая стиральная машина выйдет из строя, основной способ поиска и устранения неисправностей — дистанционная диагностика и техническое обслуживание по Интернету силами изготовителя. Говоря более конкретно, производителям полупроводниковых изделий требуется обеспечить эффективное взаимодействие разработчиков аппаратного и программного обеспечения, внедрив единую систему обмена проектными данными, контроля исполнения поставленных задач и ключевых показателей эффективности. Наконец, необходимо следить за тем, чтобы вносимые в аппаратную или программную часть изменения не привели к ухудшению характеристик изделия.

Управление себестоимостью

Любой руководитель в любой отрасли скажет, что невозможно добиться высокой эффективности и снижения себестоимости без ухудшения каких­либо иных параметров. Полупровод­никовая промышленность не является исключением. Наши заказчики сошлись в мнении о том, что повышение эффективности процессов разработки обязательно приведет к экономии финансовых ресурсов. Устранение отзывов о некачественной продукции, повышение экологичности, снижение рисков и улучшение взаимодействия между группами разработчиков — все это экономит время, обеспечивает соответствие нормативным требованиям, ускоряет процессы разработки и, в конечном счете, приводит к экономии средств.

Управление процессами разработок, совместными работами на разичных этапах жизненного цикла и взаимодействием между отделами предприятия

Разработка даже недорогого полупроводникового изделия состоит из многих процессов и требует привлечения специалистов из самых разных областей: конструирование, разработка программ, создание опытных образцов, испытания и изготовление продукции. К работе над проектом могут привлекаться и сторонние субподрядчики. В ходе нашего недавнего обсуждения заказчики отметили, что им требуется средство управления проектами, значительно упрощающее работу со всей имеющейся информацией. При этом мы говорим не только о данных и программном коде, но и об отчетах о реализации проекта, заявлениях о соответствии изделий нормативным требованиям, ведении структуры расходов и др., а также о согласовании всей этой информации с партнерами.

Прослеживаемость, управление рисками и себестоимостью

Даже при работе над крупными проектами исполнители нередко ведут учет себестоимости в обычных электронных таблицах. Но мы наблюдаем все большее понимание необходимости применения соответствующих средств управления себестоимостью, способных хранить данные по затратам на проектирование и на основе имеющихся данных предоставлять подробные отчеты о прогнозируемых затратах на реализацию проекта. Это позволит принимать более обоснованные проектные решения.

Цель — принятие информированных решений, направленных

Цель — принятие информированных решений, направленных
на повышение эффективности производства, на основе оценки себестоимости, выполняемой до начала изготовления продукции

Системотехнический подход к проектированию и подготовке производства

Актуальной темой обсуждений с заказчиками стал переход к модульным конструкциям, ориентированным на повторное использование стандартных элементов. Такой переход требует надежного хранения всех ранее созданных проектных решений и обеспечение доступа к ним. Кроме того, следует разрабатывать унифицированные подсистемы, пригодные к применению в будущих изделиях, что заметно ускоряет процессы разработки.

С учетом вышесказанного мы рекомендуем предприятиям полупроводниковой промышленности обратить внимание на специализированные системы управления жизненным циклом проектов. Такие системы позволяют добиться максимального эффекта именно в плане сокращения сроков наиболее трудоемкого этапа — проектирования и подготовки производства электронных изделий. Существует немало подобных систем, но мы полагаем, что следует учитывать наличие трех основных функций, оптимизирующих процессы проектирования и контроля проектных решений.

Основные функции систем управления жизненным циклом проектов

?Управление себестоимостью. Нередко заказчики применяют ERP­системы с целью прогнозирования результатов проекта, включая детализацию расходов на отдельные детали и контроль затрат на продукцию сторонних поставщиков. Но такие системы на самом деле предназначены для расчета себестоимости уже после начала выпуска продукции. Мы рекомендуем более эффективный подход. Речь идет о переходе к использованию системы, выполняющей полное моделирование себестоимости. Благодаря этому можно оценить, во сколько обойдется самостоятельное изготовление детали или узла, и сравнить полученное значение со стоимостью закупки у стороннего поставщика. При этом учитываются такие параметры, как транспортные расходы и таможенные пошлины. Цель — принятие информированных решений, направленных на повышение эффективности производства, на основе оценки себестоимости, выполняемой до начала изготовления продукции.

Разработка даже недорогого полупроводникового изделия состоит из различных процессов и требует привлечения специалистов в самых различных областях: конструирование, разработка программ, создание опытных образцов, испытания и изготовление продукции

Разработка даже недорогого полупроводникового изделия состоит из различных процессов и требует привлечения специалистов в самых различных областях: конструирование, разработка программ, создание опытных образцов, испытания и изготовление продукции

?Управление рисками. Система управления жизненным циклом проекта обеспечивает гибкую совместную работу распределенных групп исполнителей: поставщиков материалов, партнеров по созданию деталей и узлов и многих других участников процесса. Кроме того, система должна отслеживать ключевые показатели эффективности и предупреждать о возникающих отклонениях. Благодаря этому сразу видно, в каком состоянии находится проект и где возникают проблемы.

?Соответствие нормативным и экологическим требованиям. Соответствие нормативным требованиям очень важно с точки зрения корпоративной репутации, поэтому система должна включать все необходимые документы и правила — от директивы RoHS и аналогичных нормативов до местных требований отдельных стран и законодательства об использовании минералов, добываемых в зонах вооруженных конфликтов. Система должна учитывать все применяемые в производстве вещества и их количество, а также получать подробную информацию от партнеров и хранить тексты договорных обязательств, подтверждающих соответствие продукции нормативам. Наконец, система должна автоматически проверять вносимые разработчиками данные об изделии на соответствие хранящимся в базе данных нормативным требованиям и сообщать о выявленных проблемах.

Соответствие нормативным требованиям очень важно с точки зрения корпоративной репутации, поэтому система должна включать все необходимые документы и правила — от директивы RoHS и аналогичных нормативов до местных требований отдельных стран и законодательства об использовании минералов, добываемых

Соответствие нормативным требованиям очень важно с точки зрения корпоративной репутации, поэтому система должна включать все необходимые документы и правила — от директивы RoHS и аналогичных нормативов до местных требований отдельных стран и законодательства об использовании минералов, добываемых
в зонах вооруженных конфликтов

Важное решение

Все задачи, с которыми сталкивается наша отрасль, можно выразить одним словом: больше! Требуется с большей производительностью выпускать все больше изделий в условиях все большего количества нормативных требований. В будущем текущую модель ведения бизнеса неизбежно придется менять. Мы абсолютно уверены, что решить все поставленные задачи можно только с применением соответствующих технологий. Многие наши заказчики добились сокращения сроков подготовки производства на 30 и более процентов благодаря внедрению правильно организованных средств поддержки совместной работы. Такие системы автоматически управляют выполнением трудоемких задач и помогают принимать информированные решения, направленные на устранение рисков, снижение себестоимости и повторное использование проектных решений. В будущем производителей полупроводников ждут дальнейшее сокращение сроков разработки и значительное повышение роли программного обеспечения. Поэтому пришло время внедрить специализированные средства управления жизненным циклом проектов, поддерживающие переход к новой модели ведения бизнеса. 


  1 Источник: SIA.

  2 http://www.gartner.com/newsroom/id/2905717.

САПР и графика 2`2016