【導(dǎo)讀】半導(dǎo)體產(chǎn)品生命周期管理 行業(yè)普及度優(yōu)勢(shì)前景  
    內(nèi)容提要
    設(shè)計(jì)成本越來(lái)越高、產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜、平均售價(jià)越來(lái)越低以及永無(wú)休止的創(chuàng)新步伐，這一切都給半導(dǎo)體行業(yè)中的公司帶來(lái)巨大的壓力。行業(yè)中令人畏懼的設(shè)計(jì)難題、不斷加快的產(chǎn)品生命周期以及復(fù)雜的供應(yīng)鏈，這一切都無(wú)疑會(huì)打亂企業(yè)在推出產(chǎn)品、開(kāi)發(fā)預(yù)算和質(zhì)量目標(biāo)方面的計(jì)劃。
為了幫助了解行業(yè)面臨的難題和適用的解決方案，Kalypso考察了超過(guò)25家的優(yōu)秀全球半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品創(chuàng)新、設(shè)計(jì)和投產(chǎn)流程。Kalypso研究和分析發(fā)現(xiàn)：
    ·在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品生命周期管理流程方面有很大的改進(jìn)余地。半導(dǎo)體廠商的管理層對(duì)現(xiàn)狀不滿(mǎn)。
    ·半導(dǎo)體公司在將產(chǎn)品生命周期管理(PLM)用作解決方案方面步調(diào)緩慢。阻礙采用該方案的壁壘包括：1)對(duì)PLM解決方案套件認(rèn)識(shí)不足，2)對(duì)PLM的價(jià)值主張了解有限，3)缺乏"標(biāo)準(zhǔn)的"半導(dǎo)體PLM模式。
    ·由于不存在單一的標(biāo)準(zhǔn)模式，因此半導(dǎo)體公司有多種適用的PLM解決方案。PLM內(nèi)涵豐富，可提供戰(zhàn)略、設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)管理、軟件開(kāi)發(fā)和供應(yīng)鏈等方面的功能。
    ·越早采用PLM，所獲得的優(yōu)勢(shì)就越大。PLM有助于提供前后一致的產(chǎn)品信息，制定更好的流程規(guī)則，提高執(zhí)行效率。
    ·較早采用PLM可獲得以下優(yōu)勢(shì)：縮短進(jìn)入市場(chǎng)和批量投產(chǎn)的時(shí)間；降低設(shè)計(jì)成本，提高重復(fù)利用率；改進(jìn)芯片的質(zhì)量、設(shè)計(jì)和工藝性；提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和工藝更改單信息的協(xié)作、管理和交流的效率；其他戰(zhàn)略性?xún)?yōu)勢(shì)。

     半導(dǎo)體公司必須著重于改進(jìn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，通過(guò)PLM策略和解決方案來(lái)優(yōu)化創(chuàng)新、設(shè)計(jì)和工藝流程。半導(dǎo)體公司需要從大處著想，從小處著手，迅速行動(dòng)，逐步建立解決方案。

    半導(dǎo)體行業(yè)在快速發(fā)展，但產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程卻未與時(shí)俱進(jìn)
    設(shè)計(jì)成本越來(lái)越高、產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜、平均售價(jià)越來(lái)越低以及永無(wú)休止的創(chuàng)新步伐，這一切都給半導(dǎo)體行業(yè)中的公司帶來(lái)巨大的壓力。競(jìng)爭(zhēng)激烈一如既往，公司在繼續(xù)探索替代技術(shù)的過(guò)程中，隨著一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)向下一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，新的利益點(diǎn)就會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)。

    電路密度已經(jīng)是三年前的10倍。設(shè)計(jì)已經(jīng)發(fā)展到了高度復(fù)雜的架構(gòu)，其中包括納米級(jí)單芯片系統(tǒng)。因此，設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，尤其是開(kāi)發(fā)周期后期的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，其代價(jià)可能是災(zāi)難性的。

    如今，如果到最終設(shè)計(jì)定案(tape-out)時(shí)才發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的缺陷，則意味著要報(bào)廢一個(gè)價(jià)值100萬(wàn)美元的90納米掩模組。在65納米級(jí)別，掩模組的成本要上升至200萬(wàn)美元。一個(gè)新的芯片或芯片組的開(kāi)發(fā)成本動(dòng)輒要花費(fèi)幾千萬(wàn)美元。

    行業(yè)中令人畏懼的設(shè)計(jì)難題、不斷加快的產(chǎn)品生命周期以及復(fù)雜的供應(yīng)鏈，這一切都無(wú)疑會(huì)打亂企業(yè)在推出產(chǎn)品、開(kāi)發(fā)預(yù)算和產(chǎn)品目標(biāo)方面的計(jì)劃。

    半導(dǎo)體公司對(duì)創(chuàng)新和突破性技術(shù)的追求可謂不計(jì)血本，但它們需要嚴(yán)肅對(duì)待其產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程和執(zhí)行方式。

    半導(dǎo)體公司需要考慮如何有預(yù)見(jiàn)性地管理新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)(NPD)流程的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部分，提高戰(zhàn)略性、有效性，從而最終提高創(chuàng)新能力。

    幸運(yùn)的是，使用產(chǎn)品生命周期管理(PLM)解決方案可以改進(jìn)這些運(yùn)動(dòng)部分的管理流程規(guī)則和效率。PLM 可幫助半導(dǎo)體公司管理遍布全球的團(tuán)隊(duì)、整個(gè)擴(kuò)展供應(yīng)鏈以及整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)周期中的關(guān)鍵產(chǎn)品信息。

    隨著半導(dǎo)體行業(yè)的持續(xù)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，半導(dǎo)體公司需要有強(qiáng)大的執(zhí)行能力適應(yīng)引入新產(chǎn)品的緊迫時(shí)間周期。公司能夠得到的回報(bào)不僅是能夠創(chuàng)新，而且可以在協(xié)作開(kāi)發(fā)環(huán)境中有效地執(zhí)行。

    要在這樣一種快速發(fā)展、"高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)"的環(huán)境中擁有真正的競(jìng)爭(zhēng)力并發(fā)展壯大，半導(dǎo)體公司應(yīng)積極采用PLM。實(shí)現(xiàn)一個(gè)綜合解決方案不僅需要技術(shù)，還要有戰(zhàn)略性的思想和業(yè)務(wù)流程。

    半導(dǎo)體公司在尋求可贏利的增長(zhǎng)，但缺乏目標(biāo)
    根據(jù)行業(yè)基準(zhǔn)，各種規(guī)模的制造商都著重于制定針對(duì)新收入機(jī)會(huì)的產(chǎn)品策略，并結(jié)合成本控制來(lái)獲得可贏利的增長(zhǎng)。半導(dǎo)體公司并不是唯一注重這個(gè)方面的企業(yè)，但是進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間和快速獲取利潤(rùn)對(duì)于它們有著更重要的戰(zhàn)略?xún)r(jià)值。

    對(duì)于許多半導(dǎo)體公司來(lái)說(shuō)，在一個(gè)日益復(fù)雜的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境和設(shè)計(jì)環(huán)境中獲得可贏利增長(zhǎng)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。Kalypso研究表明，各種規(guī)模的半導(dǎo)體公司在2006年都沒(méi)有達(dá)到這個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)目標(biāo)。其中包括年銷(xiāo)售額從1億美元到5億美元以上的那些半導(dǎo)體公司。

    請(qǐng)考慮以下有關(guān)半導(dǎo)體行業(yè)的研究發(fā)現(xiàn)：
    ·只有45%的產(chǎn)品發(fā)布日期達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)
    ·在所有半導(dǎo)體設(shè)計(jì)中，有超過(guò)60%的設(shè)計(jì)至少需要重做一次
    ·只有59%的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)能夠投產(chǎn)
    ·超過(guò)40%的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目超出了預(yù)算
    ·不到60%的半導(dǎo)體項(xiàng)目在其產(chǎn)品成本預(yù)算內(nèi)完成
    ·驗(yàn)證期間確定的問(wèn)題中，有83%與設(shè)計(jì)相關(guān)
    此外，F(xiàn)abless Semiconductor Association在2006年的調(diào)查顯示，半導(dǎo)體公司最關(guān)心的是掩模成本高漲、設(shè)計(jì)復(fù)雜性增加、知識(shí)產(chǎn)權(quán)成本和可用性以及EDA工具不足等方面的問(wèn)題。

    改進(jìn)的機(jī)會(huì)
    很顯然，改進(jìn)的機(jī)會(huì)是存在的。Kalypso分析表明，管理層對(duì)現(xiàn)狀并不滿(mǎn)意。

    在談及半導(dǎo)體NPD和產(chǎn)品生命周期管理流程時(shí)，管理層通常會(huì)表示：
    ·"速度是公司的法寶。質(zhì)量問(wèn)題退居其次，體現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)中。"
    ·"在開(kāi)發(fā)中改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，就像是在高速公路上以90英里的時(shí)速行駛時(shí)改裝汽車(chē)。"
    ·"隨著掩模成本的提高，我們承受不起過(guò)多的反工，我們的芯片設(shè)計(jì)一次性成功率為零。" [!--empirenews.page--]
    ·"我們必須在內(nèi)部和外部進(jìn)行協(xié)作…要與知識(shí)產(chǎn)權(quán)提供商、工廠、供應(yīng)商以及其他重要的相關(guān)方合作。"
    ·"成功完成芯片設(shè)計(jì)需要付出超人的努力。"
    ·"我們從事的芯片幾乎沒(méi)有什么市場(chǎng)潛力，這是在浪費(fèi)時(shí)間和精力。可將資源用到其他地方去。"
    ·"忽視知識(shí)產(chǎn)權(quán)的安全性會(huì)帶來(lái)?yè)p失。不能將通過(guò) FTP 傳輸文件視為最佳解決方案。"
    ·"我們需要在許多關(guān)鍵的產(chǎn)品細(xì)節(jié)和變更上進(jìn)行協(xié)作。應(yīng)該采取比電子郵件或 Exel 文件更好的辦法來(lái)保持同步。"
    ·"我們的系統(tǒng)很多，很難跟蹤信息的內(nèi)容和所在的位置。"
    ·"我們經(jīng)常需要就我們的最新設(shè)計(jì)詢(xún)問(wèn)工廠。"
    ·"由于缺少產(chǎn)品系列定義和分支管理流程，設(shè)計(jì)和IP的重復(fù)利用率受到限制。"
    除了以上評(píng)論外，受訪者還強(qiáng)調(diào)了降低與開(kāi)發(fā)流程、原型以及產(chǎn)品引入相關(guān)的成本。管理層還提及，需要改進(jìn)與成本、質(zhì)量、測(cè)試和組裝相關(guān)的NPD指標(biāo)，使其更有實(shí)際意義。

    受訪者都表示，他們未必有恰當(dāng)?shù)牧鞒?、工具或?qū)崿F(xiàn)手段來(lái)解決這些問(wèn)題。不過(guò)，雖然許多受訪者都能談到上面提到的困難，但總體上，多數(shù)受訪者都不知道可供他們使用的解決方案。

    適用于半導(dǎo)體行業(yè)的PLM
    迄今為止，擴(kuò)大PLM行業(yè)普及的一個(gè)障礙是缺乏適用于半導(dǎo)體的標(biāo)準(zhǔn)軟件產(chǎn)品套件。雖然無(wú)法提供單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模式，但 PLM 軟件供應(yīng)商在最近幾個(gè)月里，在針對(duì)專(zhuān)門(mén)解決半導(dǎo)體價(jià)值鏈中的公司面臨的問(wèn)題的解決方案方面，取得了很大的進(jìn)步。

    綜合的解決方案內(nèi)容包括可支持戰(zhàn)略、設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)管理、軟件開(kāi)發(fā)和供應(yīng)鏈流程的功能和技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施。

    戰(zhàn)略能力有助于實(shí)現(xiàn)針對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程和投產(chǎn)計(jì)劃以及產(chǎn)品系列管理的計(jì)劃管理。更高級(jí)的解決方案可幫助制定產(chǎn)品和技術(shù)的路線圖，并支持創(chuàng)意管理和創(chuàng)意構(gòu)思流程。

    設(shè)計(jì)能力在PLM解決方案中始于對(duì)客戶(hù)基本需求的確定，然后延伸到對(duì)特定產(chǎn)品要求的分解。有了設(shè)計(jì)能力，用戶(hù)可以將客戶(hù)在系統(tǒng)中的要求與功能和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)關(guān)聯(lián)起來(lái)，并提供在整個(gè)開(kāi)發(fā)流程中關(guān)聯(lián)關(guān)系和變更的記錄。通過(guò)設(shè)計(jì)協(xié)作，分布在各個(gè)地區(qū)和部門(mén)的團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)數(shù)字方式在各個(gè)EDA/CAD平臺(tái)間協(xié)同工作。通過(guò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理，可以重復(fù)利用和保護(hù)購(gòu)買(mǎi)和發(fā)明的技術(shù)。

    數(shù)據(jù)管理能力通常是有效的 PLM 系統(tǒng)的基礎(chǔ)。該功能可用于在與產(chǎn)品相關(guān)的所有信息間建立邏輯關(guān)聯(lián)，并管理該信息隨時(shí)間發(fā)生的變化。這可以在客戶(hù)、員工、合作伙伴和供應(yīng)商組成的全球價(jià)值鏈中，提供一致的信息數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括與關(guān)鍵流程和任務(wù)相關(guān)的要求、技術(shù)規(guī)格、設(shè)計(jì)定義、生產(chǎn)計(jì)劃、測(cè)試報(bào)告、補(bǔ)充計(jì)劃和質(zhì)量檢測(cè)等。
 
    在涉及軟件能力時(shí)，源代碼管理是PLM綜合解決方案中不可或缺但經(jīng)常被忽略的組件。許多公司發(fā)現(xiàn)，在其PLM解決方案中整合缺陷跟蹤和問(wèn)題管理，可以提高解決在測(cè)試或生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題的效率。

    最后，開(kāi)發(fā)流程還必須具備供應(yīng)鏈能力，這也是綜合解決方案的重要組件。PLM幾乎應(yīng)始終被視為一個(gè)多企業(yè)系統(tǒng)，對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō)更是如此。外包工廠運(yùn)營(yíng)以及測(cè)試和組裝功能意味著設(shè)計(jì)企業(yè)不僅需要有安全的新產(chǎn)品投產(chǎn)協(xié)作方式，而且需要采用一種有效的方式及時(shí)傳達(dá)對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格的更改。

    由于一個(gè)PLM綜合解決中的每個(gè)組件都牽涉到各個(gè)方面，因此，幾乎不可能一次性全部實(shí)現(xiàn)這些組件。

    多數(shù)公司都發(fā)現(xiàn)，實(shí)施PLM的最佳途徑是根據(jù)商業(yè)化的平臺(tái)定義確定戰(zhàn)略，然后創(chuàng)建一個(gè)路線圖，隨時(shí)間逐步增加新的功能。"

    半導(dǎo)體行業(yè)接受PLM的步調(diào)緩慢
    迄今為止，半導(dǎo)體行業(yè)中采用PLM的比例相對(duì)較為有限。其他獨(dú)立行業(yè)，如航空和國(guó)防、汽車(chē)和高科技設(shè)備等，接受PLM解決方案的速度都要快得多。這是為什么呢？

    其中的一個(gè)原因應(yīng)歸咎于PLM固有的跨職能部門(mén)的性質(zhì)，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致在組織中的部署位置和部署方式方面的混亂。管理層"常常感到困惑，不知道由誰(shuí)來(lái)領(lǐng)導(dǎo)PLM工作比較理想。"此外，在 Kalypso的訪談中，半導(dǎo)體公司的管理層在PLM對(duì)供應(yīng)鏈的意義方面，理解有些片面。

    根據(jù)Kalypso的訪談，阻礙半導(dǎo)體行業(yè)接受PLM的因素包括：
    ·對(duì)PLM認(rèn)識(shí)不足
    ·對(duì)PLM的價(jià)值主張和組織中的位置缺乏全面了解
    ·贊助方和內(nèi)部資源；缺少?gòu)?qiáng)有力的領(lǐng)導(dǎo)
    ·PLM流程/系統(tǒng)改進(jìn)會(huì)延緩行業(yè)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變
    ·缺乏"標(biāo)準(zhǔn)的"半導(dǎo)體PLM模式
    ·對(duì)自有定制解決方案的習(xí)慣性偏愛(ài)
    ·用戶(hù)對(duì)以前的企業(yè)PLM解決方案的認(rèn)可度低
    要?jiǎng)?chuàng)建價(jià)值，PLM需要有健全的流程、良好的用戶(hù)認(rèn)可度和企業(yè)普及率。這自然需要在整個(gè)職能部門(mén)和設(shè)計(jì)合作伙伴中變更業(yè)務(wù)流程和工作方式。而事實(shí)上，這種變化并不容易做到。

    半導(dǎo)體公司可通過(guò)PLM改進(jìn)流程
    盡管普及率很低，但如今的PLM確實(shí)可為半導(dǎo)體公司帶來(lái)諸多好處。目前的 PLM 解決方案可以幫助半導(dǎo)體公司高效管理所有有關(guān)創(chuàng)新性芯片設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)流程的信息，從最初的概念開(kāi)始，直到產(chǎn)品生命期結(jié)束。

    通過(guò)提供一致的真實(shí)數(shù)據(jù)協(xié)作記錄，PLM 解決方案將由客戶(hù)、員工、合作伙伴和供應(yīng)商組成的全球價(jià)值中與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到一起。一個(gè)整合的半導(dǎo)體PLM解決方案可能包括功能需求、設(shè)計(jì)定義、硬件和軟件規(guī)格、成本數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計(jì)劃、客戶(hù)交流、補(bǔ)充計(jì)劃以及測(cè)試和報(bào)告等。

    一體化 PLM可將開(kāi)發(fā)周期中與關(guān)鍵流程和任務(wù)相關(guān)的產(chǎn)品信息關(guān)聯(lián)到一起，顯示潛在的問(wèn)題領(lǐng)域，從而可在開(kāi)發(fā)流程的早期加以解決。半導(dǎo)體PLM可以帶來(lái)的主要優(yōu)勢(shì)包括： [!--empirenews.page--]
    ·加快進(jìn)入市場(chǎng)和批量投產(chǎn)的時(shí)間
    ·降低成本（包括重復(fù)利用設(shè)計(jì)）
    ·提高芯片質(zhì)量、設(shè)計(jì)水平和工藝性
    ·提高客戶(hù)需求和技術(shù)要求管理流程的效率改進(jìn)內(nèi)部和外部團(tuán)隊(duì)間的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和工程更改單信息的協(xié)作、控制和交流
    ·在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程早期輸入多方信息以加強(qiáng)設(shè)計(jì)，避免重復(fù)工作

    如今，PLM的早期采用者都已實(shí)現(xiàn)了這些優(yōu)勢(shì)。隨著 PLM 系統(tǒng)的不斷增值，較早采用 PLM 將獲得領(lǐng)先一步的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。改進(jìn)對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品生命周期管理流程的執(zhí)行是 PLM 的目標(biāo)。
對(duì)于生命周期時(shí)間短、競(jìng)爭(zhēng)激烈并且價(jià)格敏感的半導(dǎo)體公司來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)尤其重要。領(lǐng)先的企業(yè)必須著重于改進(jìn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，通過(guò) PLM 策略和解決方案來(lái)優(yōu)化創(chuàng)新、設(shè)計(jì)和工藝流程。
我們建議以解決單個(gè)高影響力的業(yè)務(wù)問(wèn)題為中心，制定長(zhǎng)期的PLM戰(zhàn)略和初始路線圖，然后將其用作建立綜合解決方案的基礎(chǔ)。

    半導(dǎo)體公司應(yīng)從大處著想，從小處著手，迅速行動(dòng)，逐步實(shí)現(xiàn)。