行業生命周期-交易百科

內容提要

設計成本越來越高、產品越來越復雜、平均售價越來越低以及永無休止的創新步伐，這一切都給半導體行業中的公司帶來巨大的壓力。行業中令人畏懼的設計難題、不斷加快的產品生命周期以及復雜的供應鏈，這一切都無疑會打亂企業在推出產品、開發預算和質量目標方面的計劃。

為了幫助了解行業面臨的難題和適用的解決方案，考察了超過25家的優秀全球半導體公司的產品創新、設計和投產流程。研究和分析發現：

?在新產品開發和產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狀不滿。

?半導體公司在將產品生命周期管理(PLM)用作解決方案方面步調緩慢。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內涵豐富，可提供戰略、設計、數據管理、軟件開發和供應鏈等方面的功能。

?越早采用PLM，所獲得的優勢就越大。PLM有助于提供前后一致的產品信息，制定更好的流程規則，提高執行效率。

?較早采用PLM可獲得以下優勢：縮短進入市場和批量投產的時間;降低設計成本，提高重復利用率;改進芯片的質量、設計和工藝性;提高產品設計、開發和工藝更改單信息的協作、管理和交流的效率;其他戰略性優勢。

半導體公司必須著重于改進產品開發過程，通過PLM策略和解決方案來優化創新、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。

半導體行業在快速發展，但產品開發流程卻未與時俱進

設計成本越來越高、產品越來越復雜、平均售價越來越低以及永無休止的創新步伐，這一切都給半導體行業中的公司帶來巨大的壓力。競爭激烈一如既往，公司在繼續探索替代技術的過程中，隨著一個工藝節點向下一個工藝節點的轉換，新的利益點就會開始出現。

電路密度已經是三年前的10倍。設計已經發展到了高度復雜的架構，其中包括納米級單芯片系統。因此，設計錯誤，尤其是開發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)時才發現設計上的缺陷，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成本動輒要花費幾千萬美元。

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

半導體公司對創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品的開發流程和執行方式。

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

幸運的是，使用產品生命周期管理(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品生產周期中的關鍵產品信息。

隨著半導體行業的持續發展和競爭的不斷加劇，半導體公司需要有強大的執行能力適應引入新產品的緊迫時間周期。公司能夠得到的回報不僅是能夠創新，而且可以在協作開發環境中有效地執行。

要在這樣一種快速發展、"高風險高回報"的環境中擁有真正的競爭力并發展壯大，半導體公司應積極采用PLM。實現一個綜合解決方案不僅需要技術，還要有戰略性的思想和業務流程。

半導體公司在尋求可贏利的增長，但缺乏目標

根據行業基準，各種規模的制造商都著重于制定針對新收入機會的產品策略，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，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略價值。

對于許多半導體公司來說，在一個日益復雜的產品開發環境和設計環境中獲得可贏利增長是一個巨大的挑戰。研究表明，各種規模的半導體公司在2006年都沒有達到這個產品開發目標。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的研究發現：

?只有45%的產品發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

?超過40%的開發項目超出了預算

?不到60%的半導體項目在其產品成本預算內完成

?驗證期間確定的問題中，有83%與設計相關

此外， 在2006年的調查顯示，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。分析表明，管理層對現狀并不滿意。

在談及半導體NPD和產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。質量問題退居其次，體現在運營中。"

?"在開發中改變產品設計要求，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。"

?"我們必須在內部和外部進行協作…要與知識產權提供商、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。可將資源用到其他地方去。"

?"忽視知識產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品細節和變更上進行協作。應該采取比電子郵件或 Exel 文件更好的辦法來保持同步。"

?"我們的系統很多，很難跟蹤信息的內容和所在的位置。"

?"我們經常需要就我們的最新設計詢問工廠。"

?"由于缺少產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，受訪者還強調了降低與開發流程、原型以及產品引入相關的成本。管理層還提及，需要改進與成本、質量、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，他們未必有恰當的流程、工具或實現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。

適用于半導體行業的PLM

迄今為止，擴大PLM行業普及的一個障礙是缺乏適用于半導體的標準軟件產品套件。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。

綜合的解決方案內容包括可支持戰略、設計、數據管理、軟件開發和供應鏈流程的功能和技術基礎設施。

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

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品要求的分解。有了設計能力，用戶可以將客戶在系統中的要求與功能和設計團隊關聯起來，并提供在整個開發流程中關聯關系和變更的記錄。通過設計協作，分布在各個地區和部門的團隊可以通過數字方式在各個EDA/CAD平臺間協同工作。通過知識產權管理，可以重復利用和保護購買和發明的技術。

數據管理能力通常是有效的 PLM 系統的基礎。該功能可用于在與產品相關的所有信息間建立邏輯關聯，并管理該信息隨時間發生的變化。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，提供一致的信息數據。這些數據包括與關鍵流程和任務相關的要求、技術規格、設計定義、生產計劃、測試報告、補充計劃和質量檢測等。

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常被忽略的組件。許多公司發現，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過程中發現的設計問題的效率。

最后，開發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系統，對半導體行業來說更是如此。外包工廠運營以及測試和組裝功能意味著設計企業不僅需要有安全的新產品投產協作方式，而且需要采用一種有效的方式及時傳達對現有產品規格的更改。

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這些組件。

多數公司都發現，實施PLM的最佳途徑是根據商業化的平臺定義確定戰略，然后創建一個路線圖，隨時間逐步增加新的功能。"

半導體行業接受PLM的步調緩慢

迄今為止，半導體行業中采用PLM的比例相對較為有限。其他獨立行業，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，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 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。

根據的訪談，阻礙半導體行業接受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

?贊助方和內部資源;缺少強有力的領導

?PLM流程/系統改進會延緩行業的動態轉變

?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PLM解決方案的認可度低

要創建價值，PLM需要有健全的流程、良好的用戶認可度和企業普及率。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新性

芯片設計和開發流程的信息，從最初的概念開始，直到產品生命期結束。

通過提供一致的真實數據協作記錄，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品相關的數據關聯到一起。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、硬件和軟件規格、成本數據、生產計劃、客戶交流、補充計劃以及測試和報告等。

一體化 PLM可將開發周期中與關鍵流程和任務相關的產品信息關聯到一起，顯示潛在的問題領域，從而可在開發流程的早期加以解決。半導體PLM可以帶來的主要優勢包括：

?加快進入市場和批量投產的時間

?降低成本(包括重復利用設計)

?提高芯片質量、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部和外部團隊間的產品設計、開發和工程更改單信息的協作、控制和交流

?在產品開發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了這些優勢。隨著 PLM 系統的不斷增值，較早采用 PLM 將獲得領先一步的競爭優勢。改進對產品開發和產品生命周期管理流程的執行是 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。領先的企業必須著重于改進產品開發過程，通過 PLM 策略和解決方案來優化創新、設計和工藝流程。

我們建議以解決單個高影響力的業務問題為中心，制定長期的PLM戰略和初始路線圖，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。

新聞鏈接：

是一家咨詢公司，為全球最具創新性的公司提供服務。該公司旨在幫助客戶實現創新的要求。服務內容包括創新的各個方面，其中包括產品的戰略、開發、引入、商業化、生命周期管理，以及PLM的選擇和實施等。除了擁有行業、技術和運營方面的深入知識外， 還提供靈活的協作方式實現前所未有的客戶滿意度。

本項研究

2006年1月到10月間，考察了超過25家優秀的全球半導體公司的產品創新、設計和開發流程。調查樣本中包括了年銷售額從1億美元到50億美元以上的半導體公司。

圍繞行業特定的NPD問題進行了深入的訪談。研究側重于半導體行業中的業務問題、挑戰、機會和阻礙，以擴大PLM技術在該行業的普及率。

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