คำนำ:
ในการออกแบบและกระบวนการผลิต PCB ที่ซับซ้อน การวิเคราะห์การผลิต DFM มีความสำคัญเป็นพิเศษ DFM Design for Manufacturing, Design for manufacturability (DFM) บทบาทของ DFM คือการปรับปรุงกระบวนการผลิตของผลิตภัณฑ์ ปัจจุบัน DFM เป็นเทคโนโลยีหลักของวิศวกรรมขนาน เนื่องจากการออกแบบและการผลิตเป็นสองส่วนที่สำคัญที่สุดในวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ วิศวกรรมขนานเป็นจุดเริ่มต้นของการออกแบบที่ควรพิจารณาเมื่อต้องพิจารณาถึงความสามารถในการผลิตและการประกอบผลิตภัณฑ์และปัจจัยอื่นๆ ดังนั้น DFM จึงเป็นเครื่องมือสนับสนุนที่สำคัญที่สุดในวิศวกรรมขนาน กุญแจสำคัญของ DFM คือการวิเคราะห์ความสามารถในการประมวลผลของข้อมูลการออกแบบ ประเมินเหตุผลในการผลิต และแนะนำการปรับปรุงการออกแบบ DFM รวมกับ CAX, PDM, DFX เป็นต้น เพื่อสร้างเทคโนโลยี Design for Life Cycle (DFLC) DFX หมายถึง DFA (Design for Assembly), DFD (Design for Disassembly), DFQ (Design for Quality), DFI (Design for Inspection) และ DFE (Design for Environment)
1 .การเริ่มต้นโมเดล DFM
●ในโมเดลการพัฒนาผลิตภัณฑ์แบบอนุกรมแบบดั้งเดิม การออกแบบผลิตภัณฑ์และการออกแบบกระบวนการเป็นกระบวนการอิสระและต่อเนื่องสองกระบวนการ ในโมเดลการพัฒนาผลิตภัณฑ์แบบอนุกรมแบบดั้งเดิม การออกแบบผลิตภัณฑ์และการออกแบบกระบวนการเป็นกระบวนการอิสระและต่อเนื่องสองกระบวนการ โมเดลนี้ทำให้เกิดการขาดการเชื่อมโยงระหว่างกระบวนการออกแบบผลิตภัณฑ์และกระบวนการแปรรูปและการผลิตได้ง่าย ซึ่งทำให้การผลิต การประกอบ และการบำรุงรักษาผลิตภัณฑ์ไม่ดี ส่งผลให้เกิดความยากลำบากในการปรับเปลี่ยนการออกแบบ วงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ยาวนาน ต้นทุนสูง และยากต่อการรับประกันคุณภาพ และแม้แต่การออกแบบจำนวนมากก็ไม่สามารถนำไปผลิตได้
การเปลี่ยนแปลงการออกแบบเป็นเรื่องยาก วงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ยาวนาน ต้นทุนสูง และยากต่อการรับประกันคุณภาพ และแม้ว่าจะมีการออกแบบจำนวนมากก็ไม่สามารถนำไปผลิตได้ ส่งผลให้เกิดการสิ้นเปลืองกำลังคนและทรัพยากรวัสดุเป็นจำนวนมาก
● แนวคิดของ DFM ได้ท้าทายรูปแบบการพัฒนาผลิตภัณฑ์แบบเดิม ซึ่งทำลายลำดับขั้นตอนของวิธีการออกแบบแบบเดิม และพัฒนาการออกแบบผลิตภัณฑ์และการออกแบบกระบวนการไปพร้อมๆ กัน DFM คำนึงถึงข้อจำกัดในการผลิตต่างๆ เงื่อนไขการประมวลผล โซลูชันการจับยึด การออกแบบเครื่องมือและการทำให้ชิ้นส่วนเป็นมาตรฐาน ฯลฯ อย่างเต็มที่ ตรวจสอบและตัดสินใจเกี่ยวกับโซลูชันการออกแบบ และให้ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับผลการตรวจสอบแก่ผู้ออกแบบอย่างทันท่วงที เสนอการปรับเปลี่ยน และให้คำแนะนำเกี่ยวกับการออกแบบผลิตภัณฑ์ นี่คือผลิตภัณฑ์ใหม่ เรียบง่าย และมีประสิทธิภาพมากขึ้น
2 . ความช่วยเหลือด้านการออกแบบ DFM
● DFM ช่วยในการออกแบบหลักการ:
หลักการของการช่วยเหลือการออกแบบ DFM มีดังนี้:
1. ลดต้นทุนและเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์
2. ปรับปรุงกระบวนการผลิตให้เหมาะสม เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต
3. การถ่ายทอดเทคโนโลยี เสริมสร้างความร่วมมือของบริษัท
4. พื้นฐานสำหรับการพัฒนาและทดสอบผลิตภัณฑ์ใหม่
5. เหมาะสำหรับกระบวนการประกอบอิเล็กทรอนิกส์เทคโนโลยีใหม่
●เนื่องจากเทคโนโลยีการประมวลผลที่แตกต่างกัน วิธีการที่เกี่ยวข้องจึงมีความแตกต่างกันมาก ดังนั้นการออกแบบเฉพาะสำหรับการประมวลผลที่แตกต่างกันจะต้องมีหลักการออกแบบเฉพาะที่แตกต่างกัน การออกแบบ DFM ของแผงวงจรเปล่าและการออกแบบ DFM ของการประกอบแผงวงจรพิมพ์ต้องคำนึงถึงหลักการออกแบบการผลิต และต้องคำนึงถึงความถูกต้องของการจัดหาส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ด้วย อย่างไรก็ตาม จุดประสงค์คือเพื่อให้ผลิตผลิตภัณฑ์ได้อย่างรวดเร็วและประหยัด เพื่อปรับปรุงอัตราความสำเร็จครั้งเดียวของการออกแบบและการผลิตผลิตภัณฑ์ เพื่อลดต้นทุนและย่นระยะเวลาการพัฒนาผลิตภัณฑ์
3. การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม DFM
การพัฒนาเทคโนโลยีที่เป็นผู้ใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรม การผสานรวมการออกแบบ การผลิต และแพลตฟอร์ม ได้ถูกผสานเข้าในซอฟต์แวร์และฐานกฎเกณฑ์ และมีรายละเอียดเพียงพอและสามารถบังคับใช้ได้
การบูรณาการและการสร้างแพลตฟอร์มของการออกแบบและการผลิตได้รับการบูรณาการเข้ากับซอฟต์แวร์และฐานกฎเกณฑ์แล้ว และมีรายละเอียดเพียงพอและสามารถดำเนินการได้ องค์กรที่มีชื่อเสียงระดับนานาชาติหลายแห่งได้นำเครื่องมือเทคโนโลยี DFM มาใช้ในการพัฒนาและการออกแบบอย่างครบถ้วนและได้ "ลิ้มรสความหวาน" จากเครื่องมือเหล่านี้ เช่น Dell และ Intel ในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ Ford และ BMW ในอุตสาหกรรมยานยนต์ และ Boeing ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องบิน
● ยกตัวอย่างการออกแบบ PCB ในแนวโน้มการพัฒนาผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็กลง ความหนาแน่นสูง และความเร็วสูง ความซับซ้อนของการออกแบบ PCB เพิ่มขึ้นอย่างมาก การดำเนินการควบคุมคุณภาพที่ครอบคลุมของการออกแบบ PCB ที่ซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพได้กลายเป็นปัญหาที่ยากในสาขานี้
● DFM สามารถดำเนินการกระบวนการผลิตและการออกแบบควบคู่กันได้ โดยจำลองกระบวนการผลิตทั้งหมดตั้งแต่การออกแบบ การผลิต ไปจนถึงการประกอบผลิตภัณฑ์ PCB ที่เลือก การจัดระเบียบตาราง BOM การจับคู่ส่วนประกอบ การวิเคราะห์บอร์ดเปล่า และการวิเคราะห์การประกอบของทั้งสี่บล็อก
การเรียงลำดับรายการ BOM การจับคู่ส่วนประกอบ การวิเคราะห์บอร์ดเปล่า และการวิเคราะห์การประกอบของสี่บล็อกเชื่อมโยงกันและทำงานร่วมกันเพื่อให้การวิเคราะห์ DFM เสร็จสมบูรณ์ กระบวนการทำงานซอฟต์แวร์ทั้งหมด: DFM จะวิเคราะห์ไฟล์ PCB ไฟล์ ODB หรือไฟล์ Gerber นำเข้าตาราง BOM จากนั้นจับคู่ไลบรารีส่วนประกอบ จับคู่ส่วนประกอบผ่านไลบรารีส่วนประกอบที่สร้างขึ้น และสุดท้ายดำเนินการตรวจสอบชุดไฟล์โดยเรียกใช้กฎใน DFM กระบวนการทั้งหมดเทียบเท่ากับการรวมกฎการผลิตเข้าในขั้นตอนการออกแบบ การสร้างกระบวนการออกแบบ PCB ใหม่เพื่อลดการขยายเวลาของรอบการทำงานที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงการออกแบบ และเพื่อให้แน่ใจว่าการผลิตมีคุณภาพและประสิทธิภาพ อันตรายด้านคุณภาพที่เป็นไปได้ทั้งหมดจะได้รับการแก้ไขหรือค้นพบในขั้นตอนก่อนการผลิต ลดจำนวนรุ่นของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ลดต้นทุน และปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ในตลาด
4 , แนวโน้มอนาคตของ DFM
ในประเทศจีน การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี DFM ในบริษัทการผลิตเริ่มล่าช้า และยังไม่ได้กำหนดขนาด ในปี 2001 ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ DFMA ของ BDI เข้าสู่จีน บริษัท Huawei Technology Co., Ltd. ต้องการ DFMA เป็นแนวคิดและเครื่องมือการออกแบบที่วิศวกรโครงสร้างทุกคนต้องเชี่ยวชาญ อย่างไรก็ตาม บริษัทในประเทศจำนวนไม่มากนักที่ใช้เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับ DFM สำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม บริษัทในประเทศจำนวนไม่มากนักที่ใช้เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับ DFM สำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ และหลายบริษัทยังคงใช้วิธีการแบบอนุกรมแบบดั้งเดิมสำหรับการออกแบบผลิตภัณฑ์ เห็นได้ชัดว่าบริษัทในประเทศยังต้องพัฒนาอีกมากในการใช้เครื่องมือและวิธีการพัฒนาขั้นสูง และการออกแบบผลิตภัณฑ์เป็นแหล่งที่มา และอุตสาหกรรมการผลิตของจีนควรใช้เครื่องมือและวิธีการออกแบบขั้นสูงเหล่านี้ให้ดีขึ้น เพื่อเพิ่มความสามารถในการแข่งขันระดับนานาชาติของผลิตภัณฑ์ของตนเอง
