Lima Benang Digital Menyatukan Dan Menyederhanakan Desain dan Manufaktur Sistem Elektronik

Oleh Matthew Walsh dan Matt Bromley

Transformasi digital melibatkan integrasi teknologi digital dan penataan ulang proses bisnis untuk meningkatkan operasional, meningkatkan pengalaman pelanggan, dan mendorong inovasi. Benang digital adalah komponen kunci dari transformasi ini, karena benang digital memungkinkan aliran data dan informasi yang lancar di berbagai tahap proses, sistem, atau organisasi, sehingga sangat penting untuk mengelola kompleksitas dan tetap kompetitif dalam industri elektronik yang terus berubah.

Rangkaian digital mengumpulkan, mengintegrasikan, dan mengelola data di berbagai tahapan siklus hidup produk. Thread ini memungkinkan pandangan produk yang komprehensif, mendorong kolaborasi, pengambilan keputusan yang tepat, dan desain yang dioptimalkan. Tujuannya adalah untuk memanfaatkan data tersebut dengan cara yang lebih canggih dan interaktif, yang dicapai melalui digital twin. Meskipun digital thread menyediakan jalur data terstruktur di seluruh siklus hidup, digital twin memanfaatkan data ini untuk secara dinamis mencerminkan keadaan, perilaku, dan kinerja produk tertentu di dunia nyata.

Analogi peta kereta bawah tanah dengan tepat menggambarkan sifat benang digital. Intinya, jika rangkaian digital dianalogikan dengan peta kereta bawah tanah, dengan perhentian mewakili titik data dan jalur kereta bawah tanah yang menghubungkannya, maka kembaran digital adalah simulasi real-time dan interaktif dari seluruh sistem kereta bawah tanah – kereta api, stasiun, dan semua –memungkinkan pemangku kepentingan untuk mengantisipasi permasalahan, menjalankan skenario, dan mendapatkan wawasan yang tidak mungkin dicapai hanya dengan peta saja. Integrasi yang mulus antara rangkaian digital dengan kembaran digital ini memastikan pendekatan 360 derajat terhadap desain, pengoperasian, dan pemeliharaan produk di era digital.

Gambar 1: Thread digital menjembatani silo untuk menciptakan hubungan loop tertutup dan berbasis data di seluruh domain.

Hasil survei Lifecycle Insights 2022 (“Laporan Tolok Ukur ROI Digital Transformation”) menunjukkan hasil yang sangat positif. Survei ini melibatkan 330 perusahaan yang berada di garis depan dalam proses transformasi digital mereka. 10% dari perusahaan-perusahaan ini menemukan bahwa proyek mereka tidak hanya memenuhi tetapi juga melampaui target pendapatan mereka, sementara 9% melaporkan melampaui margin keuntungan mereka. Selain itu, 20% dari organisasi-organisasi ini melaporkan adanya pengurangan substansial dalam jumlah prototipe yang dibutuhkan – yang merupakan konfirmasi atas dampak positif dari penerapan transformasi digital dalam desain dan proses manufaktur mereka.

Dalam hal mengelola kompleksitas desain sistem elektronik, mulai dari ide hingga manufaktur, ada lima rangkaian digital penting:

1. Benang digital arsitektur: Thread ini berfokus pada arsitektur awal suatu sistem, menjembatani kesenjangan antara persyaratan tingkat tinggi dan desain detail. Mengaktifkan thread ini akan memfasilitasi alokasi anggaran daya yang efektif, ketertelusuran, dan penyempurnaan berulang.
2. Benang digital komponen: Mengatasi paradigma pertukaran data komponen yang rusak sangatlah penting. Model komponen digital yang terstandarisasi melalui inisiatif seperti standar JEP30 JEDEC adalah kunci untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi kesalahan.
3. Desain benang digital data: Thread ini mewakili kerangka kerja canggih yang bertujuan untuk menyinkronkan berbagai elemen data desain dengan mulus dalam lanskap digital. Misalnya, mengoordinasikan data desain berbantuan komputer elektronik (ECAD) dan desain berbantuan komputer mekanis (MCAD) untuk memungkinkan kolaborasi tanpa batas dan simulasi multi-domain. Thread ini memerlukan format pertukaran data yang dioptimalkan, seperti standar IDX, untuk mengoptimalkan proses desain.
4. Benang digital verifikasi: Kompleksitas mendorong perlunya verifikasi menyeluruh. Membangun rangkaian digital yang menelusuri persyaratan, kasus pengujian, dan hasil verifikasi akan mendorong efisiensi, meningkatkan kemampuan penelusuran, dan memfasilitasi verifikasi berkelanjutan sepanjang siklus pengembangan.
5. Memproduksi benang digital: Interaksi antara desain dan manufaktur bersifat dua arah. Rangkaian digital manufaktur yang kuat memungkinkan perbaikan berkelanjutan dengan menangkap wawasan manufaktur dan memungkinkan keputusan desain yang lebih terinformasi dan berkelanjutan.

Gambar 2: Struktur benang digital untuk desain dan manufaktur sistem elektronik.

Thread digital melampaui domain

Desain sistem elektronik tidak cocok dalam satu domain atau thread. Sebaliknya, sering kali hal ini mencakup banyak area. Sifat transenden dari rangkaian digital memastikan bahwa pemangku kepentingan di berbagai domain dapat mengakses informasi yang relevan dan terkini serta membuat keputusan yang tepat. Pendekatan yang saling berhubungan ini memecah silo, mengurangi inefisiensi, dan mendorong pandangan holistik terhadap keseluruhan siklus hidup produk mulai dari konsep hingga akhir masa pakainya.

Oleh karena itu, penting agar rangkaian digital tidak terisolasi pada domain tertentu; mereka melampaui banyak domain. Memang benar, prinsip inti dari rangkaian digital adalah menyediakan aliran data dan informasi yang lancar di berbagai tahapan siklus hidup produk, domain, dan disiplin ilmu. Dengan melakukan hal ini, rangkaian digital memastikan bahwa informasi tetap konsisten, dapat diakses, dan dapat dilacak di seluruh siklus hidup suatu produk atau sistem.

Benang digital bukan sekadar strategi konseptual namun juga pendekatan transformatif, yang mendefinisikan ulang cara perangkat elektronik dirancang, diproduksi, dan dimanfaatkan. Pada akhirnya, ini adalah landasan masa depan; cetak biru industri elektronik yang bertransformasi secara digital, tempat presisi, kolaborasi, dan inovasi menyatu secara sinergis.

Dengan menerapkan model thread digital, dunia usaha akan mendapatkan keuntungan yang sangat besar, mulai dari penghematan biaya dan peningkatan efisiensi yang signifikan hingga peningkatan kualitas produk dan waktu pemasaran yang lebih cepat. Namun rangkaian digital mewakili lebih dari sekedar keunggulan kompetitif, namun merupakan suatu keharusan bagi mereka yang berupaya mengelola kompleksitas yang semakin cepat dalam desain dan manufaktur sistem elektronik.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana tim Anda dapat bernavigasi dan berkembang di tengah lanskap rumit desain dan manufaktur sistem elektronik melalui metodologi thread digital, silakan baca makalah Siemens EDA Menguasai kompleksitas memanfaatkan benang digital untuk desain dan manufaktur sistem elektronik.

Matt Bromley adalah wakil presiden, strategi produk dan teknologi, di Siemens EDA.