Process Development Utfordringer i vanskelige økonomiske tider

av Dr. Dirk Ortloff

Emner som dekkes

Abstrakt
Innledning
Hovedutfordringer
Introducing Software Support
Konklusjoner
Referanser

Abstrakt

Det er ingen hemmelighet at halvlederindustrien og andre høyteknologiske næringer som MEMS og NEMS bransjen har lidd det siste året. Ifølge tall fra GSA, ble halvleder salget ned med 6% i 2008 sammenlignet med 2007. Det er heller ikke mye av en hemmelighet som mange bransjefolk har kjempet innovasjon som nøkkelen for selskapene å ri av stormen og faktisk å forberede for oppgangen når den kommer. De fleste high-tech næringer som er spesielt lider i dagens klima, har opplevd en nedgang i salget. Som sådan, kjøre ned kostnadene er åpenbart viktig i disse tøffe tider. Imidlertid har enkelte langsiktige kostnadsbesparelser vært i stor grad uutforsket av høyteknologiske bedrifter til nå. Spesielt halvledere, MEMS / NEMS og photovoltaic næringene har potensiale til å redusere time-to-market og kostnadene ved produktutvikling ved å investere klokt i tøffe tider.

Denne artikkelen undersøker utfordringer, drøfter noen viktige hensyn og høydepunkter potensielle metoder for selskaper å komme ut av denne krisen sterkere. Verdien av spesialisert programvare, som heter Process Development Execution Systems (PDE), vil bli diskutert. En PDEer bidrar til å takle utfordringene i økende kompleksitet, kortere time-to-market og utvikling ineffektivitet. Papiret vil vise at kravene til å vokse fremtidig marked med stadig mer komplekse produkter kan bare oppfylles gjennom intensiv bruk av PDE programvare som XperiDesk samarbeider med produktutvikling metoder. Det vil bli vist at verktøy og metoder gir bedrifter et konkurransefortrinn ved å utvikle bedre løsninger og shorterning time-to-market. ¹

Innledning

Den økonomiske krisen er i dag krevende lavest mulig utbyggingskostnadene. Disse kravene er enkle å forstå, men i praksis svært vanskelig å oppnå. Tight tid begrensninger og bruk av feil verktøy, eller ingen verktøy overhodet, gjøre situasjonen vanskeligere å løse. I tillegg til dette, øker kompleksiteten i prosessutvikling hver dag.

Mer teknologi alternativer, materialvalg og leverandører komplisere saken ytterligere. Nå, mer enn noen gang før, nye data strategier må gjennomføres for å bidra til å håndtere utfordringene. Sysselsetter intelligent programvare støtte er en potensiell løsning som kan tilby mange fordeler. Imidlertid er den enorme mengden av utviklingen data vanskelig å administrere. For å unngå å bli fortapt i et hav av informasjon, en intelligent løsning som dekker de fulle utvikling loop, vist i figur 1, er nødvendig.

Figur 1. Utvikling syklus

På den annen side er kontanter konge i dag. Så er timingen egentlig rett til å investere i nye strategier mens gamle strategier er mer eller mindre fortsatt aktuelt? Noen ledende industri gallionsfigurer har kjempet innovasjon som de viktigste for deres organisasjon å ri av stormen og faktisk å forberede for oppgangen når den kommer.

Det er veldig vanskelig å være uenig med dette synet, er innovasjon avgjørende for enhver bedrift, nedgangstider eller ikke. Men når tenker på innovasjon, er det ofte bare enkle og konkrete implikasjoner som blir vurdert. Folk ofte assosierer innovasjon med nye produkter eller nye strategier. Hva er ofte undervurdert, er at hovedutfordringen for ingeniører nå er den økende kompleksiteten av ny teknologi kombinert med behovet for å utvikle og distribuere disse teknologiene innen en mye strammere tidsskala på et stadig mer konkurransedyktig pris. For å møte disse utfordringene innovasjon må gå mye dypere inn i et selskap.

Hovedutfordringer

Hovedutfordringen for ingeniører arbeider med ny teknologi som blir stadig mer komplekse, samtidig måtte forplikte seg til å utvikle produkter innenfor en mye strammere tidsskala på et stadig mer konkurransedyktig pris. I løpet av de siste tjue årene har det vært fokus på forkorte syklustider i industrien. Den utbredte bruken av ulike statistiske verktøy som 'Statistiske Experiment Design "har aktivert denne utviklingen vil fortsette.

Men det er fysiske grenser for utvikling tid og halvlederindustrien spesielt nærmer seg med stormskritt dem. Hvis vi ønsker å opprettholde denne raske utviklingen av stadig mer intelligente og funksjon rik ('Mer enn Moores lov "), men likevel lavpris chips, nye teknologier og materialer må være ansatt. Prosessen utviklingsfasen i tynn-film utviklingen har åpenbart rom for forbedringer som ble introdusert i mer detalj i Ref # 2 .

For eksempel, ved å utnytte eksisterende kunnskap til sitt fulle, kan antall forsøk som må utføres være begrenset. De som fortsatt kan være simulert første stedet for å være utført fysisk umiddelbart. Til slutt fikk alle resultatene fra forsøkene kan automatisk innsamlet ved hjelp av en strukturert prosess for å utvikle et kunnskapsgrunnlag for fremtidig bruk. Planlegging med slike teknikker kan redusere tiden gjentar utvikling trinn.

Samarbeid mellom ulike mennesker og grupper innenfor eller utenfor et selskap er avgjørende for høyteknologiske utviklingen. Dette kan omfatte samarbeid mellom ulike grupper rundt om i verden. Markedstrender og utviklingskostnader engang kjøre behovet for samarbeid utviklingsaktiviteter mellom ulike juridiske enheter.

Samarbeid kan bedre tid til markedet. Det er imidlertid en skikkelig sentral utviklingsplattform, inkludert kommunikasjon og elektronisk kunnskapsoverføring funksjonalitet, for å gjøre det effektivt. Historiske data skal registreres og deles ellers feilene fra fortiden vil bli gjentatt.

Eksperter i halvledere prosessutvikling anslår at 10-15% av mislykkede og gjenerobret eksperimenter kan unngås hvis tidligere resultater var tilgjengelig. Det er viktig å dokumentere alt - hver ide, prosjekt, eksperimentere, møte, og konklusjon. Hvis dette er gjort med suksess og uanstrengt, kan ingeniører trekke optimale resultater fra nye resultater. Nye og eksisterende data kan være korrelert og dermed ny informasjon kan bli utsatt. For eksempel kan PDEer bygge opp et nettverk av viktig informasjon som ikke bare vil ha nytte dagens utvikling, men det vil være nyttig i fremtiden prosessen utviklingen også.

En annen utfordring ofte oppstått er overføring av produksjonsprosesser fra forskning til produksjon. Når eksperimentet og utviklingsprosessen har blitt strømlinjeformet, en Manufacturing Execution System (MES) bør iverksettes, for å bistå med den omfattende produksjonen. Men det er bare så god som input den mottar. Hvis programmet er rotete med unødvendige eksperimenter, vil syklusen tiden uunngåelig øke. En viktig fordel med å implementere et system som PDE XperiDesk er at det gjør produsentene til å kjøre mindre wafere i fab. Som et resultat, frigir det opp verdifulle ressurser, sparer penger og reduserer sannsynligheten for utstyret nedetid.

Dokumentere og rapportere utviklingen fremgang kan være kjedelig i beste fall. Rotete resultater lagring byrdene utviklingsingeniører med store manuell innsats, at de må manuelt samle data fra ulike maskiner. I tillegg montering av de innsamlede resultatet data i rapporter og evaluering kan ta en stor del av engineering tid. Bransjeeksperter rapporterer at opptil 80% av engineering tid på datainnsamling og ordning heller enn på data evaluering. Selv om gjennomsnittet er mye lavere, er det fortsatt en stor del av arbeidstiden brukt på kjedelige og feilutsatte oppgaver.

Automising disse kan injisere kreativitet tilbake i utviklingsprosessen. Rapportering om utviklingen status er ofte mer av en manuell montering av rapportene snarere enn en automatisert prosess. Inngangen data ofte ikke er oppdatert slik at arbeidet pågår (WIP) status er ikke nødvendigvis presis. Virkningene av disse effektene er også forverret av kvalitetssikring og etterlevelse av kravene som ISO 900X, CMMI, SOX etc. Fordi de bruker mer og mer i utvikling så vel som i produksjon, er det et sterkt krav om å oppfylle pålagte krav til dokumentasjon.

For å oppsummere, slik at kostnadsreduksjoner i prosessutvikling kan oppnås ved følgende fire grunnleggende regler:

1. utnytte eksisterende kunnskap,
2. lærer på en annen måte (f.eks ved simuleringer),
3. få mer informasjon fra eksperimenter, og
4. overføre alle nødvendige kunnskaper til produksjon.

Introducing Software Support

Disse reglene er tasten mens overfor den nåværende økonomiske klima. Men spørsmålet om timingen er riktig å introdusere nye programvare for å støtte den tilknyttede oppgaver nå. Når vi utvikler nye produkter eller teknologier hva mange mennesker ikke klarer å vurdere er Total Cost of Ownership (TCO). Dette refererer til fulle byrden av kostnadene som er involvert i utvikling og innovasjon. TCO går langt utover de vanlige kostnader, faste kostnader og personalkostnader. Det er også innlemmer alle kostnader involvert med å skaffe nye eller bedre maskiner, HR kostnadene ved å ta på nye medarbeidere, kostnadene ved å ta i bruk nye metoder og til og med aktiviteter som for eksempel opplæring av ansatte som ofte blir oversett. Dette er dybden av innovasjon denne artikkelen refererer til. Det er ikke nok til å utvikle et nytt produkt. I stedet for å skape langsiktig innovasjon og kommersiell suksess, bedrifter må se på et mye større bilde.

Hva mer er, er det en stor fordel å håndtere disse spørsmålene i løpet av en nedgangskonjunktur: kostnadene er lavere i nedgangstider, generelt er det en tid da selskaper som skal operere med redusert bemanningen, og til slutt under en lavkonjunktur vil det være, generelt sett, mer båndbredde og ressurser i en bedrift. Funnene av en McKinsey studie av 1990-1991 nedgangstider viser hvordan bedrifter kan dra nytte av disse omstendighetene.

Studien fant at selskaper som forble markedsledere eller ble alvorlig utfordrere under nedturen hadde gjort det ved å øke sine kjøp, R. & D., og ad budsjetter, mens bedrifter i bunnen av bunken hadde redusert dem. Selvfølgelig er det allerede selskaper som kan dra nytte av disse omstendighetene, IBM har en uttalt policy om å investere i nedgangstider - i mennesker, i trening og i teknologi. Men det er ikke nødvendigvis en utbredt filosofi. De fleste selskaper forståelig vise nedgangstider som en tid for kostnadskutt og en rasjonalisering av aktiviteter. Men for å introdusere disse disruptive teknologier og metoder internt, er det ingen bedre tid enn i nedgangstider.

Ikke bare er kostnadene av nye maskiner, programvare eller teknologi lavere i en nedgangskonjunktur, men også en hel flåte av andre besparelser kan gjøres. For eksempel i tider med redusert stab, innføring kostnader og hekk for nye systemer eller prosedyrer er mye lavere. Videre iverksette mer opplæring av medarbeidere i en lavkonjunktur, når bemanningen er lavere, er en betydelig kostnad saver. Og mer generelt i økonomiske nedetid flere ressurser er tilgjengelige for å vurdere dagens praksis og lærer om nye. I oppgangstider er det svært lite båndbredde, i form personalet tilgjengelighet og tidspresset, for å introdusere disse nye teknologiene, prosedyrer eller opplæringskurs.

Bedrifter trenger å forberede seg til neste oppsving, og de siste månedene har det vært mer positive økonomiske tegn. Future Horizons 'nyeste Global Semiconductor Report viser i april 2009 hadde den sterkeste måned-on-månedersveksten for april siden 1996. Til syvende og sist selskapene må finne måter å gjøre mer med mindre (i løpet av et marked eller produksjon stige selskaper vil generelt ha færre ingeniører enn på toppen av markedet).

Of course, nye produkter og nye ideer er det til slutt vil levere den kommersielle suksessen teknologiselskaper ønske, men der vil disse produktene og ideene kommer fra? Disse tingene kan ikke bli overlatt til tilfeldighetene og investere i en organisasjon, har sin infrastruktur og sine ansatte muligheten til å gi et betydelig forsprang.

Konklusjoner

Denne artikkelen ga en kort oversikt over gjeldende prosessutvikling praksis og utfordringer med fokus på mulige forbedringer med bedre programvare støtter. I tillegg det markert aspekter innføre slik programvare støtte og virkninger og tidspunktet for introduksjon. Ifølge resultatene fra McKinsey undersøker virkninger og strategier for å investere i utfordrende økonomiske tider, er timingen rett til å endre strategier i tøffere tider enn under stiger eller peak ganger. Bedre programvarestøtte kan oppnås ved å innføre en Process Development Execution System som XperiDesk (en kommersielt tilgjengelig gjennomføring av en PDE) som støtter hele utviklingsprosessen flyt - fra den første enheten ideen til overføring av den resulterende oppskriften i produksjon eller til en samarbeidende partner.

Referanser

1. K. Hahn, T. Schmidt, M. Mielke, T. Brück, D. Ortloff: Mikro og Nano Product Engineering bruke Data Management for Silicon-basert Fabrication Process Development. I: Proceedings of the niende IEEE International Conference på nanoteknologi, Genève, 2009.
2. D. Ortloff, J. Popp, A. Wagener: Tilbakevendende mangler i prosessutvikling støtte. I: Proceedings of the 13th International Conference on kommersialisering av mikro-og nano Systems, Puerto Vallarta, 2008.

Presentert på 2009 COMS, København

Copyright AZoNano.com, MANCEF.org