เธรดดิจิทัลห้าเธรดรวมและลดความซับซ้อนของการออกแบบและการผลิตระบบอิเล็กทรอนิกส์

โดย แมทธิว วอลช์ และแมตต์ บรอมลีย์

การเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลเกี่ยวข้องกับการบูรณาการเทคโนโลยีดิจิทัลและการทบทวนกระบวนการทางธุรกิจใหม่เพื่อปรับปรุงการดำเนินงาน ปรับปรุงประสบการณ์ของลูกค้า และขับเคลื่อนนวัตกรรม เธรดดิจิทัลเป็นองค์ประกอบสำคัญของการเปลี่ยนแปลงนี้ เนื่องจากช่วยให้สามารถไหลเวียนของข้อมูลและข้อมูลได้อย่างราบรื่นตลอดขั้นตอนต่างๆ ของกระบวนการ ระบบ หรือองค์กร และจึงเป็นหัวใจสำคัญในการจัดการความซับซ้อนและรักษาความสามารถในการแข่งขันในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

เธรดดิจิทัลรวบรวม ผสานรวม และจัดการข้อมูลตลอดขั้นตอนต่างๆ ของวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์ หัวข้อเหล่านี้ช่วยให้มองเห็นผลิตภัณฑ์ได้อย่างครอบคลุม ส่งเสริมการทำงานร่วมกัน การตัดสินใจอย่างมีข้อมูล และการออกแบบที่ปรับให้เหมาะสม เป้าหมายคือการควบคุมข้อมูลดังกล่าวด้วยวิธีที่ทันสมัยและมีการโต้ตอบมากขึ้น ซึ่งสามารถทำได้ผ่านแฝดดิจิทัล แม้ว่าเธรดดิจิทัลจะให้เส้นทางที่มีโครงสร้างข้อมูลตลอดวงจรชีวิต แต่ดิจิทัลแฝดจะใช้ข้อมูลนี้เพื่อสะท้อนสถานะ พฤติกรรม และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์เฉพาะในโลกแห่งความเป็นจริงแบบไดนามิก

ความคล้ายคลึงของแผนที่รถไฟใต้ดินสามารถอธิบายลักษณะของเธรดดิจิทัลได้อย่างเหมาะสม โดยพื้นฐานแล้ว หากเธรดดิจิทัลคล้ายคลึงกับแผนที่รถไฟใต้ดิน โดยมีจุดหยุดที่แสดงถึงจุดข้อมูลและเส้นทางรถไฟใต้ดินที่เชื่อมต่อกับเธรดที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน Digital Twin จะเป็นการจำลองแบบโต้ตอบแบบเรียลไทม์ของระบบรถไฟใต้ดินทั้งหมด เช่น รถไฟ สถานี และทั้งหมด –ช่วยให้ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียสามารถคาดการณ์ปัญหา ดำเนินสถานการณ์ และรับข้อมูลเชิงลึกที่ไม่สามารถทำได้ด้วยแผนที่เพียงอย่างเดียว การผสานรวมเธรดดิจิทัลเข้ากับ Digital Twin อย่างราบรื่น ช่วยให้มั่นใจได้ถึงแนวทางแบบ 360 องศาในการออกแบบผลิตภัณฑ์ การทำงาน และการบำรุงรักษาในยุคดิจิทัล

รูปที่ 1: เธรดดิจิทัลเชื่อมโยงไซโลเพื่อสร้างการเชื่อมโยงแบบวงปิดที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลข้ามโดเมน

ผลลัพธ์จากการสำรวจ Lifecycle Insights ปี 2022 (“ROI ของรายงานเกณฑ์มาตรฐานการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัล”) เปิดเผยผลลัพธ์เชิงบวกอย่างท่วมท้น การสำรวจนี้เกี่ยวข้องกับบริษัท 330 แห่งที่เป็นส่วนหน้าของกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัล 10% ของบริษัทเหล่านี้พบว่าโครงการของพวกเขาไม่เพียงแต่บรรลุเป้าหมาย แต่ยังเกินเป้าหมายด้านรายได้ ในขณะที่ 9% รายงานว่ามีอัตรากำไรเกิน นอกจากนี้ 20% ขององค์กรเหล่านี้รายงานว่าจำนวนต้นแบบที่จำเป็นลดลงอย่างมาก ซึ่งเป็นการยืนยันถึงผลกระทบเชิงบวกของการเปิดรับการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลในกระบวนการออกแบบและการผลิต

เมื่อพูดถึงการจัดการความซับซ้อนของการออกแบบระบบอิเล็กทรอนิกส์ ตั้งแต่แนวคิดไปจนถึงการผลิต มีหัวข้อดิจิทัลที่สำคัญ 5 หัวข้อ:

1. เธรดดิจิทัลสถาปัตยกรรม: หัวข้อนี้มุ่งเน้นไปที่สถาปัตยกรรมยุคแรกเริ่มของระบบ เชื่อมช่องว่างระหว่างข้อกำหนดระดับสูงและการออกแบบโดยละเอียด การเปิดใช้งานเธรดนี้อำนวยความสะดวกในการจัดสรรงบประมาณพลังงานที่มีประสิทธิภาพ การตรวจสอบย้อนกลับ และการปรับแต่งซ้ำ
2. ส่วนประกอบด้ายดิจิตอล: การจัดการกับกระบวนทัศน์การแลกเปลี่ยนข้อมูลส่วนประกอบที่เสียหายเป็นสิ่งสำคัญ โมเดลดิจิทัลที่เป็นมาตรฐานของส่วนประกอบผ่านโครงการริเริ่ม เช่น มาตรฐาน JEP30 ของ JEDEC ถือเป็นกุญแจสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพและลดข้อผิดพลาด
3. ออกแบบข้อมูลดิจิทัลเธรด: เธรดนี้แสดงถึงเฟรมเวิร์กที่ซับซ้อนซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อซิงโครไนซ์องค์ประกอบข้อมูลการออกแบบที่หลากหลายภายในภูมิทัศน์ดิจิทัลได้อย่างราบรื่น ตัวอย่างเช่น การประสานข้อมูลการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยทางอิเล็กทรอนิกส์ (ECAD) และข้อมูลการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยทางกลไก (MCAD) เพื่อให้เกิดการทำงานร่วมกันที่ราบรื่นและการจำลองแบบหลายโดเมน เธรดนี้จำเป็นต้องมีรูปแบบการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่ปรับให้เหมาะสม เช่น มาตรฐาน IDX เพื่อปรับกระบวนการออกแบบให้เหมาะสม
4. การตรวจสอบเธรดดิจิทัล: ความซับซ้อนทำให้เกิดความจำเป็นในการตรวจสอบอย่างละเอียด การสร้างเธรดดิจิทัลที่ติดตามข้อกำหนด กรณีทดสอบ และผลการตรวจสอบช่วยส่งเสริมประสิทธิภาพ เพิ่มความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับ และอำนวยความสะดวกในการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องตลอดวงจรการพัฒนา
5. การผลิตด้ายดิจิตอล: ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการออกแบบและการผลิตเป็นแบบสองทิศทาง เธรดดิจิทัลด้านการผลิตที่แข็งแกร่งช่วยให้สามารถปรับปรุงได้อย่างต่อเนื่องโดยรวบรวมข้อมูลเชิงลึกด้านการผลิตและทำให้ตัดสินใจออกแบบได้อย่างยั่งยืนและมีข้อมูลมากขึ้น

รูปที่ 2: โครงสร้างเส้นด้ายดิจิทัลสำหรับการออกแบบและการผลิตระบบอิเล็กทรอนิกส์

เธรดดิจิทัลก้าวข้ามโดเมน

การออกแบบระบบอิเล็กทรอนิกส์ไม่ลงตัวภายในโดเมนหรือเธรดเดียว แต่มักจะครอบคลุมหลายพื้นที่แทน ลักษณะที่เหนือธรรมชาติของเธรดดิจิทัลทำให้มั่นใจได้ว่าผู้มีส่วนได้ส่วนเสียในโดเมนต่างๆ สามารถเข้าถึงข้อมูลที่เกี่ยวข้องและทันสมัย ​​และทำการตัดสินใจโดยมีข้อมูลครบถ้วน แนวทางที่เชื่อมโยงถึงกันนี้สลายไซโล ลดความไร้ประสิทธิภาพ และส่งเสริมมุมมองแบบองค์รวมของวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ทั้งหมดตั้งแต่แนวคิดไปจนถึงการสิ้นสุดอายุการใช้งาน

ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่เธรดดิจิทัลจะไม่ถูกแยกออกจากโดเมนใดโดเมนหนึ่ง พวกเขาก้าวข้ามหลายโดเมน แท้จริงแล้ว หลักการสำคัญของเธรดดิจิทัลคือการจัดเตรียมการไหลเวียนของข้อมูลและสารสนเทศอย่างราบรื่นตลอดขั้นตอนวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ โดเมน และสาขาวิชาต่างๆ การทำเช่นนี้ เธรดดิจิทัลช่วยให้แน่ใจว่าข้อมูลยังคงสอดคล้อง เข้าถึงได้ และติดตามได้ตลอดวงจรชีวิตทั้งหมดของผลิตภัณฑ์หรือระบบ

เธรดดิจิทัลไม่ได้เป็นเพียงกลยุทธ์เชิงแนวคิดเท่านั้น แต่ยังเป็นแนวทางในการเปลี่ยนแปลง ซึ่งให้นิยามใหม่ว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้รับการออกแบบ ผลิต และใช้งานอย่างไร ท้ายที่สุดแล้ว มันเป็นรากฐานของอนาคต พิมพ์เขียวของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนแปลงทางดิจิทัล ซึ่งความแม่นยำ การทำงานร่วมกัน และนวัตกรรมมาบรรจบกัน

ด้วยการนำโมเดลเธรดดิจิทัลมาใช้ ธุรกิจต่างๆ จะได้รับประโยชน์อย่างมาก จากการประหยัดต้นทุนและประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ไปจนถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้น และการนำสินค้าออกสู่ตลาดเร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม เธรดดิจิทัลเป็นตัวแทนมากกว่าความได้เปรียบทางการแข่งขัน แต่มีความจำเป็นสำหรับผู้ที่มุ่งมั่นที่จะจัดการความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นในการออกแบบและการผลิตระบบอิเล็กทรอนิกส์

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมว่าทีมของคุณสามารถนำทางและประสบความสำเร็จได้อย่างไรท่ามกลางภูมิทัศน์ที่ซับซ้อนของการออกแบบและการผลิตระบบอิเล็กทรอนิกส์ผ่านวิธีการแบบดิจิทัล โปรดอ่านเอกสาร Siemens EDA การเรียนรู้ความซับซ้อนโดยใช้ประโยชน์จากเธรดดิจิทัลสำหรับการออกแบบและการผลิตระบบอิเล็กทรอนิกส์.

Matt Bromley ดำรงตำแหน่งรองประธานฝ่ายกลยุทธ์ผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยีที่ Siemens EDA