Maailmanlaajuinen pandemia on nopeuttanut kasvua sekä elektroniikka- että puolijohdeteollisuudessa, ja globaali sirupula on haastanut sen suuresti. Ongelmaan voidaan vastata IoT-tekniikalla, automaatiolla ja älykkäämmällä tuotannolla, kirjoittaa Siemens Digital Industries Softwaren Alan D. Porter.
Pandemian vallan tullessa etätyöstä tuli monille normi, ja tällä on odottamattomia seurauksia. Yössä kotoa työskentelyä tukevien teknologioiden, kuten kannettavien tietokoneiden, näyttöjen, kameroiden ja puhelimien, kysynnän kasvu pahensi sirujen jo ennestään kasvavaa kulutustrendiä. Tämän seurauksena tehtaat keskittyivät näiden tilausten täyttämiseen 5G- ja Internet of Things (IoT) -tekniikoiden käyttöönoton lisäksi.
Samaan aikaan autoteollisuus ennusti, että uusien autojen tarve putoaisi rajusti pandemian vuoksi, johon liittyy matkustusrajoituksia ja lukituksia monissa maissa. Tämä ennustus toteutui. Ensimmäisen pandemian huipun aikana vuoden 2020 puolivälissä uusien ajoneuvojen myynti laski, monet jälleenmyyjät sulkivat näyttelytiloja ja autotehtaita suljettiin. Kuluttajien into ostaa uusia autoja kuitenkin elpyi paljon nopeammin kuin kukaan ennusti. Monet ihmiset mieluummin ajavat autoa julkisen liikenteen tai lentoyhtiöiden sijaan.
Mielenkiintoista on, että koska työntekijät saattoivat työskennellä melkein mistä tahansa, vapaa-ajan ajoneuvojen kysyntä kasvoi dramaattisesti. Kuten monilla toimialoilla, valmistajat tällä alueella olivat täynnä tilauksia, mikä aiheutti lisävaikutusta ruuhkaan ja IC-pulaan. Kaikki nämä tekijät johtivat ja ohjaavat edelleen autoteollisuuden mikropiirien kysyntää tehtailta.
Ei ole epäilystäkään siitä, että mikrosirujen kysyntä säilyy korkeana vuoteen 2022 asti, sillä markkinoiden kysyntä on vahvaa tuotteille, jotka ovat älykkäämpiä, toimivampia, jatkuvasti kytkettyjä, laadukkaampia ja halvempia. Joten suuri kysymys elektroniikka- ja puolijohdeteollisuudelle on, mitä voidaan tehdä puristavan sirupulan helpottamiseksi?
Pitkän aikavälin ratkaisu on tietysti rakentaa lisää tehtaita, mutta se vie vuosia, maksaa miljardeja ja edustaa raakaa voimaa ratkaisuna (brute force). Toisaalta on olemassa vaara, että jossain vaiheessa palaamme ylikapasiteettiin. Siemensillä uskomme, että vuonna 2022 yritykset voivat mennä pitkälle IC-toimitusketjun ongelmien ennakoinnissa ja ratkaisemisessa hyödyntämällä olemassa olevia valmistusprosessejaan ja niihin liittyvää dataa. Käyttämällä ratkaisuja tiedon poimimiseen älykkäästä valmistuksesta, sitä voidaan analysoida, käsitellä ja hyödyntää tuotteen koko elinkaaren ajan tuottavuuden parantamiseksi ja kustannusten vähentämiseksi digitaalisen muutoksen avulla.
Jos yritykset voivat keskittyä automaatioon ja tehtaat voivat toimia etänä, ne voivat ylläpitää tuotantoa myös toisen pandemian tai muun suuren katastrofin tai häiriön edessä. Älykkään tehtaan automaatio-ohjelmistot voivat tehdä yhteistyötä toimitusketjun ekosysteemin kanssa saadakseen enemmän reaaliaikaisia näkemyksiä, ja yritykset voivat toimia sen mukaisesti ja reagoida tehokkaammin katastrofien sattuessa.
IoT pitää kaikki kytkettynä mihin tahansa koneeseen, järjestelmään tai tietokantaan tehtaalla. Yhdistettynä matalan tai ei-koodin kehitysalustaan, yritykset voivat saada hyvin nopeasti käsityksen tiedoistaan ilman, että heidän tarvitsee oppia taustalla olevien teknologioiden monimutkaisuuksia. Hallintapaneeleja voidaan rakentaa ja jakaa, kun taas mobiililaitteisiin tai puhelimiin työnnettyjen työnkulkujen avulla työntekijät voivat vastata heille määrättyihin ongelmiin reaaliajassa. Sitten kaikilla ketjun toimijoilla on pääsy siihen, mitä heidän tarvitsee tietää roolinsa perusteella.
IC-pula tarkoittaa myös sitä, että yritykset etsivät pikaisesti vaihtoehtoisia toimittajia. Tämä tarkoittaa, että heidän on ymmärrettävä toimitusketjunsa joustavuus, jotta he voivat määrittää ensimmäisen ja toisen lähteen ja pienentää toimittajan nopeaan vaihtamiseen liittyviä riskejä.
Jos yritys haluaa epätoivoisesti saada tuotteen ulos ovesta, sillä saattaa olla houkutusta ohittaa nämä huolenaiheet. Mutta älykäs luottaminen on tärkeää yrityksille turvallisuusongelmien ja mahdollisesti epäluotettaviin lähteisiin luottamisen vuoksi. Lisäksi yritysten, joiden IC-suunnittelu sisältää immateriaaliomaisuuden (IP), on otettava huomioon IP-suojaus ja varottava väärennettyjä komponentteja. Yksi monista syistä komponentin, IP:n tai sirun sukututkimuksen on oltava jäljitettävissä.
Integroituminen älykkääseen digitaaliseen markkinapaikkajärjestelmään on välttämätöntä myös elektronisten komponenttien työnkulussa. Nykyinen komponenttipula on aidosti paljastanut toimitusketjujen haurauden ja luo mandaatin digitaaliselle muutokselle ja älykkäälle päätöksenteolle. Vahva Design-to-Source Intelligence (DSI) -ekosysteemi, jossa on suunnittelu- ja toimitusketjun ammattilaisia ympäri maailmaa, voi muuttaa yritysten tapoja suunnitella, hankkia, markkinoida ja myydä tuotteita maailmanlaajuisessa elektroniikan arvoketjussa.
Kun kaikkia näitä lähestymistapoja käytetään yhdessä, ne eivät vain voi auttaa puolijohde- ja elektroniikkavalmistajia tehostamaan ja lisäämään tuotantoa nykyisten tuotantoresurssiensa avulla, mutta mikä tärkeintä, ne voivat nyt olla joustavia ja reagoida ennakoivasti seuraavan tuntemattoman kriisin ilmaantumisen yhteydessä.
Digitalisaatio muodostaa tämän päivän ja tulevaisuuden älykkään tehtaan selkärangan ja tulee jatkossakin olemaan tehokas edistyneiden teknologioiden, innovatiivisten suunnittelujen ja tiiviimmän yhteistyön edistäjä. Digitalisaatio voi antaa teollisuudelle mahdollisuuden muuttaa suunnittelun monimutkaisuus kilpailueduksi ja samalla parantaa jatkuvasti laatua ja luotettavuutta. Ne, jotka sitoutuvat kattavaan digitalisaatiostrategiaan, ovat parhaimmassa asemassa johtamaan huomisen alaa.
Kirjoittaja Alan D. Porterilla on 30 vuoden kokemus elektroniikka- ja puolijohdealalla. Hän on toiminut johtotehtävissä sekä ohjannut strategiaa, suunnittelua ja kehitystä OEM-valmistajilla, mukaan lukien Apple ja Huawei. EDA-alalla hän on toiminut johtotehtävissä Mentorissa, Cadencessa ja Synopsysissa. Nykyään hän vastaa elektroniikka- ja puolijohdealan strategioista Siemens Digital Industries Softwaressa.
Murata on esitellyt kaksi uutta HaLow-moduulia, jotka mahdollistavat jopa kilometrin kantaman Wi-Fi-yhteydellä. Nämä kompaktit, Sub-1 GHz -taajuuksia tukevat moduulit tarjoavat tehokkaita ratkaisuja erityisesti älykotien, teollisuuden ja infrastruktuurin IoT-sovelluksiin.
Kun verkkojen välisten yhdyskäytävien toteuttamisessa ollaan siirtymässä enenevässä määrin yhdessä tapahtuvaan reunalaskennan ja tekoälyn hyödyntämiseen, yksi järjestelmäkomponentti tahtoo jäädä turhan vähälle huomiolle: ihmisen ja koneen välisen rajapinnan toteuttava laite. Näin voi käydä esimerkiksi käytettäessä laitekehikkoja tai tietokonekoteloita järjestelmäarkkitehtuuriin kuuluvien edge-solmujen tekoälytoimintojen sijoituspaikkoina, kirjoittaa Advantech artikkelissaan.
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
