Cloud DFM para PCB: mejor colaboración entre diseñadores y fabricantes · EMSNow

Publicado por Jennifer Leer | 1 de septiembre de 2023 | Inteligencia artificial, Diseño, Característica, Fábrica inteligente, Software

Las pequeñas y medianas empresas (PYMES) son vitales para la industria electrónica. Proporcionan muchos de los productos y servicios de los que dependen las grandes empresas y consumidores. Las PYMES fabrican las placas de circuito impreso (PCB) que se encuentran en todos los dispositivos electrónicos. También diseñan y fabrican los componentes electrónicos que forman parte de estos dispositivos. Además, las PYMES brindan servicios de ensamblaje, embalaje y otros servicios a la industria electrónica. La creciente tendencia de las PYMES a brindar servicios de fabricación por contrato se debe a un esfuerzo por evitar inversiones financieras en líneas de producción y aprovechar la experiencia en diseño y las capacidades de fabricación de los proveedores de servicios. [1]

A modo de ejemplo, en India, se espera que el aumento del consumo de productos electrónicos impulse las líneas superiores de las PYMES en el año fiscal actual (FY23). En el año fiscal 22, las PYMES representaron entre el 25 y el 35 por ciento del sector y desempeñaron un papel clave tanto en la electrónica industrial como de consumo. Este año fiscal, se espera que las PYMES registren un crecimiento de ingresos del 13 al 16 por ciento interanual (YoY), impulsado por los teléfonos móviles, la electrónica industrial y de consumo, el hardware informático y la electrónica estratégica. [2]

Figura 1. Las PYMES desempeñan un papel importante en todas las industrias y particularmente en los países en desarrollo.

Las PYMES están bajo presión para adoptar tecnologías recientes y ampliar sus carteras de productos. También están invirtiendo en nuevas tecnologías, como IoT, inteligencia artificial (IA), telefonía celular 5G y computación en la nube para obtener una ventaja competitiva. La adopción de estas tecnologías ayudará a las PYMES a mejorar su eficiencia operativa, reducir costos, ofrecer mejores experiencias a los clientes y escalar sus negocios.

Sin embargo, las PYMES enfrentan muchos desafíos. A menudo carecen de los recursos financieros y las economías de escala que tienen las empresas más grandes. Como resultado, puede resultarles difícil competir con las grandes empresas. Además, las PYMES pueden tener dificultades para acceder a las últimas tecnologías y herramientas debido a su costo y a los recursos necesarios para incorporarlas. También pueden tener dificultades para atraer y retener empleados calificados.

Figura 2. Principales barreras de las PYMES para adoptar herramientas digitales. [3]

Herramientas basadas en la nube

El mercado de herramientas basadas en la nube está creciendo y empresas de todos los tamaños adoptan estas herramientas para mejorar su eficiencia, agilidad y productividad. Una encuesta internacional realizada por O'Reilly en julio de 2021 encontró que el 90 por ciento de las empresas utilizan la computación en la nube, frente al 88 por ciento en 2020. [4]

Un informe de 2019 sobre las PYMES en los Estados Unidos señaló que más del 80 por ciento utilizaba herramientas digitales para la gestión interna y la logística para mejorar los procesos comerciales y la productividad. [3] Ejemplos de estas herramientas son las soluciones de software basadas en la nube, el software de planificación de recursos empresariales (ERP) y el software propietario para conectar las ventas con las operaciones de la cadena de suministro.

Hay algunos facilitadores clave de esta tendencia:

¿Quién está migrando a la nube?

En julio de 2021, la mitad (48 por ciento) de las empresas que respondieron a una encuesta dijeron que planean migrar al menos el 50 por ciento de sus aplicaciones a la nube dentro de un año, mientras que una quinta parte (20 por ciento) dijo que planean migrar todas. sus aplicaciones a la nube [4]. Las PYMES están migrando más cargas de trabajo y datos a la nube que las empresas. Según un informe de Flexera de 2022, el 63 por ciento de las cargas de trabajo de las PYMES y el 62 por ciento de los datos residirían en la nube para 2023. En comparación, el 55 por ciento de las cargas de trabajo empresariales y el 54 por ciento de los datos estarían en la nube. [6]

La seguridad de los datos es vital para la migración a la nube. En el pasado, algunas organizaciones dudaban en colocar ciertos tipos de datos en la infraestructura de la nube pública, pero eso está cambiando a medida que las organizaciones ganan confianza en las prácticas de seguridad de los datos de los proveedores de la nube. Más del 50 por ciento de las empresas informan que considerarán trasladar algunos o todos sus datos financieros corporativos o datos confidenciales de los consumidores a la nube. [6]

Más allá de las consideraciones de seguridad, a medida que las empresas avanzan en su viaje hacia la nube, su percepción de los desafíos está cambiando. Un estudio de Forrester señaló que en 2020, las empresas clasificaron sus dos principales desafíos de migración a la nube como identificar las mejores cargas de trabajo para ejecutar en la nube y capacitar al personal en los servicios de la nube, en ese orden. En noviembre de 2021, los dos primeros lugares eran, en orden, la optimización de aplicaciones posterior a la migración y los problemas de rendimiento relacionados con las cargas de trabajo que se habían migrado a la nube. [7]

A pesar de los desafíos iniciales, las empresas están viendo importantes beneficios comerciales y de TI al trasladar los flujos de trabajo a la nube. En el mismo estudio, el 78 por ciento de las empresas atribuyó el rendimiento mejorado o consistente de la carga de trabajo de las aplicaciones a la migración a la nube. El sesenta por ciento citó operaciones y gestión de TI más fáciles como uno de los resultados de TI más importantes que habían experimentado. Cuando se les preguntó acerca de los resultados comerciales más importantes, el 53 por ciento citó una mejor experiencia del usuario final gracias a las aplicaciones que se ejecutan en la nube, y el 52 por ciento citó una mejor capacidad para centrarse en la innovación en lugar de en la gestión diaria de la infraestructura. [7]

La automatización del diseño ya existe

A medida que el mundo avanza cada vez más hacia los servicios basados ​​en la nube, más empresas descubren que sus necesidades de diseño electrónico pueden satisfacerse utilizando herramientas y plataformas basadas en la nube. Si bien todavía hay algunas empresas que se aferran a las herramientas de automatización de diseño electrónico (EDA) locales, la tendencia avanza hacia la nube.

Ejemplos de empresas que están cambiando al diseño electrónico basado en la nube incluyen:

Figura 3: Siemens NX ofrece capacidades de colaboración en el diseño de PCB.

Las empresas más pequeñas también ofrecen ahora diseño electrónico basado en la nube. Upverter, EasyEDA, Circuit Make, PCBway y otros ofrecen plataformas de diseño basadas en la nube que incluyen bibliotecas de componentes y permiten la colaboración en proyectos de diseño. A medida que la nube siga madurando, podemos esperar que aún más empresas hagan el cambio en los próximos años.

No son sólo las empresas de software las que están trasladando EDA a la nube. En mayo de 2022, Advanced Micro Devices anunció que trasladaría algunas de sus cargas de trabajo EDA para el diseño de chips a una nube pública. Las razones declaradas para la medida fueron ampliar las capacidades de sus propios centros de datos y obtener capacidades avanzadas de redes, almacenamiento e inteligencia artificial.

Beneficios de las soluciones basadas en la nube para la fabricación de PCB

Las soluciones basadas en la nube pueden ayudar a mejorar la comunicación y la colaboración entre los diferentes departamentos de una empresa y permitir que todos accedan a la información que necesitan desde cualquier ubicación. Esto puede ayudar a mejorar la toma de decisiones y reducir el riesgo de errores. Además, las soluciones basadas en la nube pueden ayudar a los fabricantes de PCB a ahorrar dinero. Al reducir la necesidad de licencias de software, servidores, hardware de almacenamiento de datos y personal de TI in situ, las empresas pueden reducir sus costos generales. Además, dado que las aplicaciones basadas en la nube suelen estar basadas en suscripción, las empresas solo pagan por lo que necesitan, lo que las hace más escalables y rentables. Por último, las soluciones basadas en la nube pueden ayudar a los fabricantes de PCB a ser más ágiles y receptivos a los cambios. Con la capacidad de implementar rápidamente nuevas aplicaciones y servicios, las empresas pueden experimentar con nuevos procesos y procedimientos sin la necesidad de proyectos de TI costosos y que consumen mucho tiempo.

Con el auge de las soluciones basadas en la nube en los últimos años, ha surgido un nuevo enfoque centrado en los servicios para el desarrollo de productos, conocido como fabricación basada en la nube o servicios de fabricación electrónica 2.0 (EMS 2.0). Este enfoque se basa en una red de proveedores y un conjunto de recursos compartidos accesibles a través de una plataforma en línea. Durante el proceso de desarrollo, las empresas pueden buscar y seleccionar las capacidades de fabricación, las especificaciones y los precios que mejor se adapten a sus proyectos o productos.

La fabricación basada en la nube ofrece múltiples beneficios tanto para los diseñadores como para los fabricantes de PCB, que incluyen:

Siguiente: Migrar DFM a la nube

El análisis de diseño para fabricación (DFM) es el siguiente paso lógico para llevar el diseño y la fabricación de PCB a la nube. Hay muchas razones para hacer esto, pero las más convincentes son la velocidad, la colaboración, la escalabilidad y la accesibilidad.

La velocidad es la razón más obvia para trasladar DFM a la nube. Con las soluciones locales, los ingenieros deben esperar para solicitar, instalar y configurar el software necesario, lo que suele ser un paso que requiere mucho tiempo. Con una solución en la nube, pueden empezar de inmediato. Pero la velocidad no consiste sólo en empezar rápidamente. Las soluciones DFM basadas en la nube, como Siemens PCB Flow, también pueden ayudar a los diseñadores a iterar más rápido (Figura 4). Con la capacidad de realizar cambios y ver los resultados en tiempo real, los diseñadores pueden experimentar más y llegar a la solución óptima más rápido.

Figura 4: PCB Flow permite a los diseñadores trabajar con los fabricantes desde el principio.

La colaboración es otra razón clave para trasladar DFM a la nube. Con las soluciones locales, puede resultar difícil lograr que todos estén en sintonía. Con una solución en la nube, varios ingenieros pueden trabajar en el mismo análisis DFM al mismo tiempo. Esto puede suponer un gran ahorro de tiempo, especialmente para proyectos grandes. La colaboración entre equipos de diseño geográficamente dispares ya no es un problema porque todos trabajan en el mismo proyecto simultáneamente. Asimismo, la colaboración entre diseñador y fabricante ya no tiene por qué ser un proceso arduo. El almacenamiento y la colaboración en la nube pueden ofrecer una transferencia segura de datos entre las partes interesadas, así como una comunicación directa para aclarar la intención del diseño y reducir el tiempo de comercialización.

El análisis DFM está particularmente influenciado por la colaboración mejorada que ofrece el entorno de la nube. Hasta la fecha, la comunicación entre el diseñador y el fabricante era un proceso que requería mucho tiempo, sin un formato estándar para transmitir las verdaderas capacidades o limitaciones de fabricación de manera precisa y eficiente a los diseñadores. Anteriormente, las reglas de fabricación, como las de verificación de reglas de diseño (DRC) y DFM, se transmitían entre las partes por teléfono o en documentos estándar y hojas de cálculo complejos. Ahora, una única plataforma de colaboración en la nube puede servir tanto al diseñador como al fabricante, brindando a los fabricantes la oportunidad de comunicar directamente sus capacidades y limitaciones. Los diseños se pueden modificar rápidamente para adaptarlos y cualquier incertidumbre se puede aclarar mediante herramientas dentro de la aplicación, como chat, notificaciones, etc.

La escalabilidad y el ahorro de costos resultante constituyen la tercera razón para trasladar DFM a la nube. Las soluciones locales están limitadas por la cantidad de licencias de software adquiridas, mientras que las soluciones basadas en la nube suelen estar basadas en suscripción sin costo inicial. Las soluciones basadas en la nube aumentan o disminuyen según sea necesario, pagando por lo que se utiliza, lo que genera ahorros de costos. Esto es especialmente relevante para las PYMES donde el uso del software DFM puede ser esporádico y la compra de herramientas permanentes puede no estar justificada.

La accesibilidad es la cuarta razón para realizar DFM en la nube. Se puede acceder a las soluciones basadas en la nube desde cualquier lugar, por lo que los ingenieros pueden continuar trabajando en el análisis DFM incluso cuando no están físicamente en una oficina o en el sitio de la planta de fabricación o ensamblaje. En el modo de trabajo híbrido emergente post-COVID19, esto es una gran ventaja para mantener la eficiencia. El software en línea no necesita mantenimiento ni actualización, lo que garantiza el acceso a la versión más reciente, las últimas características y funcionalidades sin operador adicional ni inversión en TI. Estas soluciones son accesibles para todos los usuarios potenciales, independientemente del tamaño o presupuesto de la empresa. Este acceso igualitario alterará aún más el equilibrio entre las empresas y las PYMES en la industria del diseño de PCB porque genera DFM de calidad y colaboración con socios que antes eran inalcanzables.

Para obtener más información sobre nuestra solución DFM en línea para PCB, visite PCBflow.

Referencias

Sobre el Autor

Susan Kayesar tiene una licenciatura de la Universidad de Tel Aviv y aporta más de 20 años de experiencia en la industria del diseño y verificación de PCB. Es experta en cultivar soluciones de software creativas para satisfacer las necesidades de los clientes del mundo real y, en el pasado, ha brindado servicios de soporte, capacitación y consultoría para implementaciones de productos tanto simples como complejas. En su tiempo libre, a Susan le gustan los viajes, las caminatas y el café. En su puesto actual en Siemens, Susan es directora técnica de productos de PCBflow.

Compartir: