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IPC CFX 与 IPC-2581 的融合

十一月 01, 2019 | I-Connect007
IPC CFX 与 IPC-2581 的融合

XPLM公司的Gary Carter和Aegis Software公司的Michael Ford正在带领IPC的一个委员会制定IPC-2581标准,现在的名称是数字产品模型交互(DPMX),与IPC的互连工厂数据交互(CFX)标准融合在一起。在IPC夏季技术组会议期间,我采访了他们二人。他们介绍了这两项标准融合之后,PCB设计师和生产工艺工程师所能获得的益处,特别阐明了融合后的标准在满足合规性要求和可追溯性要求方面所具备的优势。

Andy Shaughnessy:很高兴再次见到二位。我知道你们两位共同负责融合DPMX和CFX的委员会。能介绍一下这个委员会吗?

Gary Carter:好的。2-10委员会希望利用多种IPC标准之间的协同作用,从PCB设计到制造整个过程,得以实现目前最佳的数字化操作。

Michael Ford:IPC标准的优势在于每一项标准都满足行业中的某个特定需求。DPMX就是一个很好的例子,它满足了行业的需求——从单个文件中获取设计到生产的一组复杂信息。为什么我们需要读懂如此多不同的文件,然后再放到一起交叉引用呢?这是20年前人们会做的工作。现在,数字产品模型的信息都使用一种数字格式发送,即可交换从设计到生产整个过程的数据。

另一项数字化标准——互连工厂交互数据(CFX)标准,可以实现设备与工厂系统之间的数据交换。将这二项标准放到一起会发现,“我拿到了数字产品模型的交换数据,再加上从CFX得出的数据,意味着知道接下来该用什么方法做什么事情。我可以衡量正在做的工作。将这两项标准融合在一起,会有什么优势?我可以把这些信息反馈给设计部门,让生产形成一个完整的数字信息系统闭环吗?”

但拥有这项技术并不需要任何成本,无需购买。这是一种用数字化方式创建的IPC技术标准,每个人都可使用,选择自己最喜欢的工程工具、设计工具或生产工具。另外的优势是可以通过DPMX、CFX,甚至是可追溯性标准IPC-1782(确定制造部门需要保留哪些信息来满足合规性和可追溯性要求)来定义最佳的数字化方法。

Shaughnessy:这个项目已开展了多长时间?

Carter:有一年半了。我们一直在和行业沟通这件事情,也在一些场合共同介绍这个项目,邀请行业同仁集思广义,思考有其他哪些IPC标准可以为这个有价值的项目带来更多优势。

Shaughnessy:这个项目本身有一定的困难,因为设计数据和CFX是不同类型的数据,怎样才能把这两者融合到一起?

Ford:没错,DPMX由很多不同种类的数据组成,且这些数据都是生产过程所需要的,比如设备需要读取数据才能运行。在我们开始这个项目之前,还有那种供特定设备供应商使用的DPMX数据,以获取设计信息用于了解元器件应该安装到哪些位置、应该对哪些位置进行测量,以及目检时应该看到哪些特征。

将标准设计格式转变成标准生产格式使用的是同一数据源,只是数据的各个部分用于不同的工艺环节。所以说CFX已经有能力从设计中获取数据并传输给设备。以此为基础我们继续研发,就标准定义问题展开合作,这样可以更加有针对性,也能让设备供应商更容易理解线路板的X、Y、Z布局、以及了解如何通过CFX获取从DPMX导出的数据。

这个流程原本会花上工程师几个小时甚至几天的时间才能完成,而现在因为信息已经标准化了所以只需按下一个按钮就能完成。使用不同的工程工具时,无需在意数据来自哪里或去向哪里,因为所有数据都是采用相同的格式。

Shaughnessy:Gary,你刚才提到可追溯性在其中起到了重要作用。具体是如何实现的呢?

Carter:可追溯性已经成了一个大问题,尤其当出现假冒伪劣元器件或人们想知道所用材料的原产地时。通过追溯生产组装和测试期间生产线上发生的一切,CFX可以提供一个完整的闭环。现在,你可以拥有有关产品材质、加工地点、材料是否在加工过程中适当传输等的完整记录,并且可以确定问题出在了哪些区域。你还可以进一步做完整的六西格玛分析来了解情况、发生原因,以及如何避免不良情况再次发生。

Ford:想想这个功能会给人们带来多么大的好处。就拿手机来说,这种产品是有原始设计的。你认为手机是按照设计来制造的吗?并不一定。人们会说:“只生产一部手机不切实际,我们要把它的功能放在线路板上然后一次性生产出16部手机。同时由于无法买到你在设计中指定的中国产的材料,所以我们会购买其他材料。”这是否意味着生产出的产品是同样的体积尺寸和质量?不一定。产品在市场上出售之后,你可能会接到客户抱怨产品出了问题的投诉电话。但没有人知道问题是在设计、材料,还是生产方式改变等环节下造成的。现在你可以找到问题根源所在了。

过去对待可追溯性数据的态度是不想收集除了特定需求以外的信息,因为这个过程会花费一定成本;而现在通过CFX获取数据的过程是零成本的的。IPC-1782可追溯性标准列出了所有数据的来源,数据甚至可以返回给设计工具,可统计分析是否有机会改善可生产性方面的决策。

Shaughnessy你们现在是否推出了测试版本?

Ford:业内很多公司已经对此很感兴趣,并开始用这个理念开展研发。我们希望这项标准在共识基础上能够有明确的定义,并可以满足每个人的需求,所以说现在还处于组建整个架构的早期阶段,这是要完成的第一步。

Shaughnessy:未来还会遇到哪些困难?似乎最重要的就是要把它组建起来。]

Gary Carter ,XPLM

Carter:我们想围绕几项标准创建出架构,这样我们就可以避免需要人为解读和进入下游工艺时要重新输入最后一组注释。除此之外,从技术角度来看我们不会遇到很大的挑战。

Ford:所有标准都是使用IPC指南来制定,所以说这些标准都是相互兼容的。其中的术语和定义相当接近,故而在向业界推广这个项目时,都能够理解其中的内容。他们认为这种做法非常棒,值得继续。

Shaughnessy:你们认为这个项目会成功吗?

Ford:它的优势是显而易见的。这个世界正在发生变化,人们需要在当地进行灵活的生产制造。业界需要利用数字化方案来解决制造控制问题,但是并没有足够的财力从20多家不同的供应商那里购买那些互不兼容的方案。人们开始意识到,首先要做的就是制定出标准,但不能用5年的时间来做这项工作。接下来的几个月内就可以制定出标准。我们要先知道自己需要做什么,因为我们要把这个价值传递到制造环节中,让制造环节抓住最大的机会,从所有必经的重新定位或重新配置过程中获取最大的利益。

Shaughnessy:这不会改变设计师的工作方式吧?

Carter:当产品投入生产之后,他们可以更了解自己设计出的产品处于哪个生产阶段。

Shaughnessy:这个项目可以让设计师和制造商之间有更多的沟通。有时候设计师和制造商甚至都不会相互沟通,因为设计师通常都不知道产品会送去哪里加工生产。但这个项目中采用的就是双向沟通的方式。

Ford:没错。从设计师的角度来看,你应该能想像他们感受到的挫败感。他们觉得自己的设计非常完美,并且会和同事一起检查自己的设计。六个月后,他们听说产品在生产过程中和投入市场后都遇到了问题。人们对他们说,“你们的设计是有缺陷的。”他们可能会回答,“这不是我的问题。你们的用料和我们指定的物料完全不一样,你们使用的设备也无法满足我们设计的要求。”

有史以来第一次,通过这个项目,终于可以把需要澄清的问题都表现出来,并且还是设计师可以理解的表述方式。设计师从统计数据中能够知道为了满足使用不同物料或工艺的要求,他们需要对设计做出调整;他们不需要深入了解材料或制造工艺,但他们可以了解需求,这就是我们反馈回去的统计数据,让设计师和制造商用同一种语言去交流。但更有价值的是设计师在做出设计决策时,这项技术可以提供他们所需的所有信息。

Shaughnessy:所以说如果设计师想查看下游的生产情况以及位于中国深圳的制造商使用了哪种材料,他们都可以得到相应的信息反馈。

  Michael Ford,Aegis Software

Carter:有了数字产品模型交互技术,他们可以提前做好建模。叠层交互是我们过一段时间之后在DPMX中添加的功能之一。你可以提前和制造商协商好,“这是我对阻抗的要求和边沿速率,这是大致的产品情况。你们在深圳可以使用哪些物料?” 如果你的合约制造商替换了实际使用的物料,你也有方法去收集实际生产情况的相关信息。例如,你可以对他们说,“等一下,你们使用的物料并不能等效替换指定的物料。虽然这样做可以节省一点成本,但却会成为问题发生的诱因。”

Shaughnessy:你们会给这个融合后的标准取什么新名字?

Ford:名字里肯定会有字母X。目前我们只知道这些(笑)!融合的这两项标准分别是CFX和DPMX,融合之后就得到了完整的数字生产引擎交互。“X ”在英文中表示卓越和交互。

Shaughnessy:生产过程中的设备通信是一定会发生的。

Ford:是的,因为制造业在不断变化。可以用来做规划的时间不再是六个月,而是六天。未来要做到的是获取数字信息,然后通过不同的生产线和配置及物料组合可以生产出理想产品;实际上,这个过程已经开始了。人们还是无法按下按钮就能完成操作;制造商还是要使用手工操作,这会增加他们的实际成本,而且这一点对于现代制造业而言至关重要。如果制造商想继续扩大业务、发展客户,那就一定要做到这一点。不能单纯依靠人工操作。

Shaughnessy:而且这个项目会让设计师也参与到智能制造当中。如果你去问设计师对智能制造的看法,他们中大多数人会说对此毫无想法。但如果他们开始使用这个融合后的标准后,这个局面就会得到改变。

Ford:没错。因为设计工作不会再出现任何问题,尤其是有些错误再也不会归因到设计师身上,并且可以利用这个融合标准来完善自己的工作,所以设计师们会更加享受自己的工作成果。

Shaughnessy:很高兴能和你们交谈。谢谢。

Carter:我们也很高兴。

Ford:谢谢你采访我们。

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标签:
#标准  #IPC CFX   # IPC-2581 


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