【導讀】半導體產(chǎn)品生命周期管理 行業(yè)普及度優(yōu)勢前景  
    內(nèi)容提要
    設計成本越來越高、產(chǎn)品越來越復雜、平均售價越來越低以及永無休止的創(chuàng)新步伐，這一切都給半導體行業(yè)中的公司帶來巨大的壓力。行業(yè)中令人畏懼的設計難題、不斷加快的產(chǎn)品生命周期以及復雜的供應鏈，這一切都無疑會打亂企業(yè)在推出產(chǎn)品、開發(fā)預算和質(zhì)量目標方面的計劃。
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25家的優(yōu)秀全球半導體公司的產(chǎn)品創(chuàng)新、設計和投產(chǎn)流程。Kalypso研究和分析發(fā)現(xiàn)：
    ·在新產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品生命周期管理流程方面有很大的改進余地。半導體廠商的管理層對現(xiàn)狀不滿。
    ·半導體公司在將產(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PLM解決方案套件認識不足，2)對PLM的價值主張了解有限，3)缺乏"標準的"半導體PLM模式。
    ·由于不存在單一的標準模式，因此半導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、設計、數(shù)據(jù)管理、軟件開發(fā)和供應鏈等方面的功能。
    ·越早采用PLM，所獲得的優(yōu)勢就越大。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：縮短進入市場和批量投產(chǎn)的時間；降低設計成本，提高重復利用率；改進芯片的質(zhì)量、設計和工藝性；提高產(chǎn)品設計、開發(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)略性優(yōu)勢。

     半導體公司必須著重于改進產(chǎn)品開發(fā)過程，通過PLM策略和解決方案來優(yōu)化創(chuàng)新、設計和工藝流程。半導體公司需要從大處著想，從小處著手，迅速行動，逐步建立解決方案。

    半導體行業(yè)在快速發(fā)展，但產(chǎn)品開發(fā)流程卻未與時俱進
    設計成本越來越高、產(chǎn)品越來越復雜、平均售價越來越低以及永無休止的創(chuàng)新步伐，這一切都給半導體行業(yè)中的公司帶來巨大的壓力。競爭激烈一如既往，公司在繼續(xù)探索替代技術的過程中，隨著一個工藝節(jié)點向下一個工藝節(jié)點的轉換，新的利益點就會開始出現(xiàn)。

    電路密度已經(jīng)是三年前的10倍。設計已經(jīng)發(fā)展到了高度復雜的架構，其中包括納米級單芯片系統(tǒng)。因此，設計錯誤，尤其是開發(fā)周期后期的設計錯誤，其代價可能是災難性的。

    如今，如果到最終設計定案(tape-out)時才發(fā)現(xiàn)設計上的缺陷，則意味著要報廢一個價值100萬美元的90納米掩模組。在65納米級別，掩模組的成本要上升至200萬美元。一個新的芯片或芯片組的開發(fā)成本動輒要花費幾千萬美元。

    行業(yè)中令人畏懼的設計難題、不斷加快的產(chǎn)品生命周期以及復雜的供應鏈，這一切都無疑會打亂企業(yè)在推出產(chǎn)品、開發(fā)預算和產(chǎn)品目標方面的計劃。

    半導體公司對創(chuàng)新和突破性技術的追求可謂不計血本，但它們需要嚴肅對待其產(chǎn)品的開發(fā)流程和執(zhí)行方式。

    半導體公司需要考慮如何有預見性地管理新產(chǎn)品開發(fā)(NPD)流程的各個運動部分，提高戰(zhàn)略性、有效性，從而最終提高創(chuàng)新能力。

    幸運的是，使用產(chǎn)品生命周期管理(PLM)解決方案可以改進這些運動部分的管理流程規(guī)則和效率。PLM 可幫助半導體公司管理遍布全球的團隊、整個擴展供應鏈以及整個產(chǎn)品生產(chǎn)周期中的關鍵產(chǎn)品信息。

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

    要在這樣一種快速發(fā)展、"高風險高回報"的環(huán)境中擁有真正的競爭力并發(fā)展壯大，半導體公司應積極采用PLM。實現(xiàn)一個綜合解決方案不僅需要技術，還要有戰(zhàn)略性的思想和業(yè)務流程。

    半導體公司在尋求可贏利的增長，但缺乏目標
    根據(jù)行業(yè)基準，各種規(guī)模的制造商都著重于制定針對新收入機會的產(chǎn)品策略，并結合成本控制來獲得可贏利的增長。半導體公司并不是唯一注重這個方面的企業(yè)，但是進入市場的時間和快速獲取利潤對于它們有著更重要的戰(zhàn)略價值。

    對于許多半導體公司來說，在一個日益復雜的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境和設計環(huán)境中獲得可贏利增長是一個巨大的挑戰(zhàn)。Kalypso研究表明，各種規(guī)模的半導體公司在2006年都沒有達到這個產(chǎn)品開發(fā)目標。其中包括年銷售額從1億美元到5億美元以上的那些半導體公司。

    請考慮以下有關半導體行業(yè)的研究發(fā)現(xiàn)：
    ·只有45%的產(chǎn)品發(fā)布日期達到了預期目標
    ·在所有半導體設計中，有超過60%的設計至少需要重做一次
    ·只有59%的半導體設計能夠投產(chǎn)
    ·超過40%的開發(fā)項目超出了預算
    ·不到60%的半導體項目在其產(chǎn)品成本預算內(nèi)完成
    ·驗證期間確定的問題中，有83%與設計相關
    此外，F(xiàn)abless Semiconductor Association在2006年的調(diào)查顯示，半導體公司最關心的是掩模成本高漲、設計復雜性增加、知識產(chǎn)權成本和可用性以及EDA工具不足等方面的問題。

    改進的機會
    很顯然，改進的機會是存在的。Kalypso分析表明，管理層對現(xiàn)狀并不滿意。

    在談及半導體NPD和產(chǎn)品生命周期管理流程時，管理層通常會表示：
    ·"速度是公司的法寶。質(zhì)量問題退居其次，體現(xiàn)在運營中。"
    ·"在開發(fā)中改變產(chǎn)品設計要求，就像是在高速公路上以90英里的時速行駛時改裝汽車。"
    ·"隨著掩模成本的提高，我們承受不起過多的反工，我們的芯片設計一次性成功率為零。" [!--empirenews.page--]
    ·"我們必須在內(nèi)部和外部進行協(xié)作…要與知識產(chǎn)權提供商、工廠、供應商以及其他重要的相關方合作。"
    ·"成功完成芯片設計需要付出超人的努力。"
    ·"我們從事的芯片幾乎沒有什么市場潛力，這是在浪費時間和精力?？蓪①Y源用到其他地方去。"
    ·"忽視知識產(chǎn)權的安全性會帶來損失。不能將通過 FTP 傳輸文件視為最佳解決方案。"
    ·"我們需要在許多關鍵的產(chǎn)品細節(jié)和變更上進行協(xié)作。應該采取比電子郵件或 Exel 文件更好的辦法來保持同步。"
    ·"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計詢問工廠。"
    ·"由于缺少產(chǎn)品系列定義和分支管理流程，設計和IP的重復利用率受到限制。"
    除了以上評論外，受訪者還強調(diào)了降低與開發(fā)流程、原型以及產(chǎn)品引入相關的成本。管理層還提及，需要改進與成本、質(zhì)量、測試和組裝相關的NPD指標，使其更有實際意義。

    受訪者都表示，他們未必有恰當?shù)牧鞒獭⒐ぞ呋驅(qū)崿F(xiàn)手段來解決這些問題。不過，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。

    適用于半導體行業(yè)的PLM
    迄今為止，擴大PLM行業(yè)普及的一個障礙是缺乏適用于半導體的標準軟件產(chǎn)品套件。雖然無法提供單個標準模式，但 PLM 軟件供應商在最近幾個月里，在針對專門解決半導體價值鏈中的公司面臨的問題的解決方案方面，取得了很大的進步。

    綜合的解決方案內(nèi)容包括可支持戰(zhàn)略、設計、數(shù)據(jù)管理、軟件開發(fā)和供應鏈流程的功能和技術基礎設施。

    戰(zhàn)略能力有助于實現(xiàn)針對產(chǎn)品開發(fā)流程和投產(chǎn)計劃以及產(chǎn)品系列管理的計劃管理。更高級的解決方案可幫助制定產(chǎn)品和技術的路線圖，并支持創(chuàng)意管理和創(chuàng)意構思流程。

    設計能力在PLM解決方案中始于對客戶基本需求的確定，然后延伸到對特定產(chǎn)品要求的分解。有了設計能力，用戶可以將客戶在系統(tǒng)中的要求與功能和設計團隊關聯(lián)起來，并提供在整個開發(fā)流程中關聯(lián)關系和變更的記錄。通過設計協(xié)作，分布在各個地區(qū)和部門的團隊可以通過數(shù)字方式在各個EDA/CAD平臺間協(xié)同工作。通過知識產(chǎn)權管理，可以重復利用和保護購買和發(fā)明的技術。

    數(shù)據(jù)管理能力通常是有效的 PLM 系統(tǒng)的基礎。該功能可用于在與產(chǎn)品相關的所有信息間建立邏輯關聯(lián)，并管理該信息隨時間發(fā)生的變化。這可以在客戶、員工、合作伙伴和供應商組成的全球價值鏈中，提供一致的信息數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括與關鍵流程和任務相關的要求、技術規(guī)格、設計定義、生產(chǎn)計劃、測試報告、補充計劃和質(zhì)量檢測等。
 
    在涉及軟件能力時，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題管理，可以提高解決在測試或生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)的設計問題的效率。

    最后，開發(fā)流程還必須具備供應鏈能力，這也是綜合解決方案的重要組件。PLM幾乎應始終被視為一個多企業(yè)系統(tǒng)，對半導體行業(yè)來說更是如此。外包工廠運營以及測試和組裝功能意味著設計企業(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傳達對現(xiàn)有產(chǎn)品規(guī)格的更改。

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

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

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

    其中的一個原因應歸咎于PLM固有的跨職能部門的性質(zhì)，因為這可能導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，不知道由誰來領導PLM工作比較理想。"此外，在 Kalypso的訪談中，半導體公司的管理層在PLM對供應鏈的意義方面，理解有些片面。

    根據(jù)Kalypso的訪談，阻礙半導體行業(yè)接受PLM的因素包括：
    ·對PLM認識不足
    ·對PLM的價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；缺少強有力的領導
    ·PLM流程/系統(tǒng)改進會延緩行業(yè)的動態(tài)轉變
    ·缺乏"標準的"半導體PLM模式
    ·對自有定制解決方案的習慣性偏愛
    ·用戶對以前的企業(yè)PLM解決方案的認可度低
    要創(chuàng)建價值，PLM需要有健全的流程、良好的用戶認可度和企業(yè)普及率。這自然需要在整個職能部門和設計合作伙伴中變更業(yè)務流程和工作方式。而事實上，這種變化并不容易做到。

    半導體公司可通過PLM改進流程
    盡管普及率很低，但如今的PLM確實可為半導體公司帶來諸多好處。目前的 PLM 解決方案可以幫助半導體公司高效管理所有有關創(chuàng)新性芯片設計和開發(fā)流程的信息，從最初的概念開始，直到產(chǎn)品生命期結束。

    通過提供一致的真實數(shù)據(jù)協(xié)作記錄，PLM 解決方案將由客戶、員工、合作伙伴和供應商組成的全球價值中與產(chǎn)品相關的數(shù)據(jù)關聯(lián)到一起。一個整合的半導體PLM解決方案可能包括功能需求、設計定義、硬件和軟件規(guī)格、成本數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計劃、客戶交流、補充計劃以及測試和報告等。

    一體化 PLM可將開發(fā)周期中與關鍵流程和任務相關的產(chǎn)品信息關聯(lián)到一起，顯示潛在的問題領域，從而可在開發(fā)流程的早期加以解決。半導體PLM可以帶來的主要優(yōu)勢包括： [!--empirenews.page--]
    ·加快進入市場和批量投產(chǎn)的時間
    ·降低成本（包括重復利用設計）
    ·提高芯片質(zhì)量、設計水平和工藝性
    ·提高客戶需求和技術要求管理流程的效率改進內(nèi)部和外部團隊間的產(chǎn)品設計、開發(fā)和工程更改單信息的協(xié)作、控制和交流
    ·在產(chǎn)品開發(fā)流程早期輸入多方信息以加強設計，避免重復工作

    如今，PLM的早期采用者都已實現(xiàn)了這些優(yōu)勢。隨著 PLM 系統(tǒng)的不斷增值，較早采用 PLM 將獲得領先一步的競爭優(yōu)勢。改進對產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品生命周期管理流程的執(zhí)行是 PLM 的目標。
對于生命周期時間短、競爭激烈并且價格敏感的半導體公司來說，這一點尤其重要。領先的企業(yè)必須著重于改進產(chǎn)品開發(fā)過程，通過 PLM 策略和解決方案來優(yōu)化創(chuàng)新、設計和工藝流程。
我們建議以解決單個高影響力的業(yè)務問題為中心，制定長期的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。

    半導體公司應從大處著想，從小處著手，迅速行動，逐步實現(xiàn)。