Автор: Майк Бьютоу (Mike Buetow),
главный редактор PCD&F/CirCuits Assembly
Роботы, схемы, основанные на ДНК, 3Д принтеры, миграция цепи поставок: это только некоторые из вызовов - и, следовательно, возможностей, которые сегодня стоят перед электронной отраслью. Что осуществится, а что нет?
В поисках ответа на вопрос, что думают представители отрасли о том, что может случиться, мы попросили несколько ведущих инженеров и руководителей поделиться своим видением. В некоторых случаях мы ставим конечный срок для перехода, в других - вопрос остается открытым.
Мы говорили с разработчиками, производителями, сборщиками и поставщиками. Разброс интервьюируемых - от региональных игроков до крупнейших компаний в отрасли на сегодня. Среди них и ветераны старт-апов и голубые фишки контрактных производителей, некоторые из которых всю жизнь посвятили электронике, другие же только недавно присоединились к отрасли. Мы старались, чтобы наш опросник не требовал точных ответов (например, да или нет), а скорее раскрывал причины того или иного ответа. Мы надеемся, вам будет интересно познакомиться с их мыслями.
Будут ли роботы работать на линии поверхностного монтажа?
Фил Марку, основатель PPM Associates, известный как "Основатель поверхностного монтажа": Не для подавляющего большинства линий поверхностного монтажа. Стоимость программирования роботов, также, как и некоторого нормального оборудования поверхностного монтажа, зачастую превосходит стоимость ручного контроля, особенно когда количество выполняемых устройств малое или среднее, или же для продуктов, которые предполагают многочисленные изменения. Линии, которые оправдывают высокий уровень автоматического/робот контроля, это те, где человеческий фактор и человеческое присутствие могут создать потенциальную потерю эффективности и надежности. Примером таких продуктов являются медицинское оборудование и другие, требующие наиболее строгих ОУР и контроля чистоты помещения.
Маркус Вилкенс, президент ASYS Group Americas: Категорическое да. Технология "взял и установил" уже используется, но в ручном монтаже. Теперь есть паяльные роботы. Автомобильные заводы обладают искусственным интеллектом. Вы доверяете оператору принимать решения? И более того, вы доверяете низкоквалифицированному сотруднику принимать решение о том, как нужно идти дальше?
Кэмерон Широн, ведущий инженер SCM, AT&T: Так как большинство ошибок происходят из-за "человеческого фактора", а технологии использования роботов быстро развиваются, становясь более гибкими и менее затратными, я думаю, неизбежно роботы станут значительно больше распространены в управлении линиями поверхностного монтажа. Производство кристаллов, автомобильная сфера и некоторые другие линии монтажа уже широко используют автоматизацию. Однако, я не думаю, что роботы полностью возьмут на себя поверхностный монтаж в ближайшие 10 лет.
Майкл Форд, директор по маркетингу Mentor Graphics, ранее GM, Sony Europe: Проблема в том, чтобы положить материал на машину. То есть это выглядит совершенно по-новому - класть материал на них. Стандартизация связи автоматизированных машин. Что произойдет в действительности? Я не знаю, но это не невозможно.
Альтернативный путь - сделать подающие механизмы более умными, где они берут материал и напрямую сообщают системам с планируемым поведением. Это возможно. Если вы думаете, что подающие механизмы могут быть заменены альтернативной системой... попробуйте сами. Если вы делаете механическую замену, вы можете идти от последовательного к параллельному подходу. Это может быть очень интересным. Машины могут меняться на лету.
Уйдем ли мы от припоя?
Мик Остин, директор по продажам Vitronics Soltec: В некоторых устройства, таких как с малой мощностью или носимых на теле, это может произойти. Что более вероятно, это то, что может возникнуть целая новая волна продуктов, изначально выполненная без припоя.
Карл Силиг, вице-президент по технологии AIM Solder, изобретатель: Со временем. Я в этом бизнесе с 1976 года. Когда я начинал, эпоксидное серебро было будущим. Теперь оно имеет менее 10% рынка из-за проблемы со склеиванием. До тех пор, пока компоненты заглублены в платы, я сомневаюсь, что доживу до этого. Я мог бы увидеть прямую установку на схему.
Что более вероятно: полностью заказные платы или 100% типовые варианты разработки?
Карл Шаттке, инженер-разработчик, Tesla Motors: Я думаю, в 2020 мы будем видеть оба варианта, но движение будет к значительно большему использованию заказных решений. Мы также можем предполагать сценарий, когда модель Ардуино (схемы в стиле Лего) будет включать значительно больший каталог системных субкомпонентов для различных концептуальных встроенных системных проектов. Увеличивающаяся кооперация - это тенденция будущего, и компании, которые научатся этому первыми, будут развиваться огромными темпами и обскачут многие нынешние ведущие компании.
Гэри Феррари, директор технической поддержки, FTG Circuits; ранее исполнительный директор IPC Designers Council: Типовые варианты разработок - это именно типовые разработки: ссылки и/или рекомендации. Они имеют тенденцию быть установленными на платы вместе с настроенными, специфическими для конкретного устройства разработками/схемами. Таким образом, мой ответ - это заказные платы, которые включают использование одной или более типовых разработок.
Роб Роулэнд, инженер, Axiom: Это зависит от рыночного сегмента. Моя компания производит первичную военную электронику и это все заказное. Военная и медицинская сферы уже заказные.
Будет ли оптоэлектроника мейнстримом к 2020?
Гэри Феррари: Оптоэлектроника долго ждала своего часа. Недостатки включали трудности с техническим производством, что ограничивало ее общее использование. Нынешняя высокоскоростная технология приведет к взрыву. Я верю, что главный толчок для преодоления трудностей с производством оптоэлектроники для становления мейнстримом уже на горизонте. К 2020 мы увидим более широкое использование хай-тек электроники. Оптоэлектроника в низко-бюджетной электронике может быть непомерно дорога и может никогда не сделать этого, по крайней мере к 2020. Как пример, встроенные активные устройства в Японии применяются последние пять лет или около того, но все еще не используются в Северной Америке. Понадобится возможно еще пять лет для миграции. Оптоэлектроника существует еще дольше и в действительности все еще не завоевала серьезных позиций.
Джим Холл, консультант по поверхностному монтажу, ранее разработчик оборудования: Я думаю да. Преимущества скорости и процессинга, технология достаточно зрелая, более приемлемая с 3Д структурами.
Джек Фишер, координатор, HDP User Group: оптоэлектроника появится в некоторых продуктах к 2020, но только в определенных рынках. Обязательно в телекоммуникационных объединенных платах. Возможно в высокотехнологичных серверах. Световоды могут быть, а могут не быть встроены. На объединенных платах с большим количеством комнат, гибкие световоды - очень реальная возможность. Коммуникация между объединенной платой и платами коммутатора может быть гибким или оптическим кабелем.
Смогут ли любители одержать верх над традиционными моделями дизайна/производства/монтажа/дистрибуции?
Роб Роулэнд: Скорее нет, но они будут оказывать все большее и большее влияние. Президент нашей компании - представитель этой категории: он всегда приносит в продукцию то, что он изобрел в семейном кругу. Посмотрим, что будет дальше. И вообще, что мы будем делать, если сеть магазинов для радиолюбителей Radio Shack не выживет?
Дуэйн Бенсон, директор по маркетингу, Screaming Circuits: я не думаю, что радиолюбители заместят традиционную модель. Что я вижу, это что возникает множество дополнительных опций и барьеров для входа на рынок мелкого, но высокодоходного бизнеса. В обозримом будущем будет значительно менее дорогим производить товары массового потребления с использованием традиционных средств, чем с использованием частных мануфактур. Однако, невозможно представить потенциальное количество товаров узкого спроса или выполненных по персональным заказам. Рынок товаров широкого потребления будет широко открытым в тех сферах, где у покупателей есть достаточно денег для покупки вещей, которые сегодня кажутся достаточно глупыми, например, электронная кофейная чашка.
Терри Хейлман, президент и CEO, Sunstone Circuits: Нет. Пока растет рынок радиолюбителей, растет и рынок инструментов "сделай сам" и общества любителей для поддержки этих рынков для создания того, что им нужно без использования классических источников дистрибуции. Этот феномен выведет большое количество подобных любителей из традиционной модели производства и дистрибуции.
Вытеснят ли ODM (Original Design Manufacturing - производители моделей по оригинальным разработкам) контрактных производителей (OEM - original equipment manufacturer)?
Фил Марку: Нет. Сотрудничество ODM привлекательно для компаний (особенно крупным ОЕМ), так как они могут привлечь со стороны больше обычных конструкций продуктов в компанию, которые будут в итоге дешевле, чем если бы клиент платил за разработку и производство внутри компании. Однако, усилия по быстрому выходу на рынок и контроль интеллектуальной собственности компании диктуют то, что любая компания, которая хочет продолжать представлять передовые и инновационные продукты, будет продолжать контролировать и проводить большую часть своих собственных исследований, стратегий развития и разработок.
Чарли Барнхарт, аналитик, основатель Charlie Barnhart & Associates: Не полностью, но очень вероятно в нижней и в верхней точки кривой технологий.
Брайан Д'Амико, президент Mirtec USA: Может быть на 20%. Сейчас производится так много продуктов. Я думаю, может быть на определенном уровне, но это будет очень специализированные продукты.
Сьюзан Муха президент Powell-Mucha Consulting: ODM склонны к развитию технологии в специфических секторах, зачастую там, где технология считается товаром, а "опыт пользователя" или возможности поддерживающей инфраструктуры считаются отличительными качествами рынка. Зачастую "преимущества" технологии тесно связаны с требованиями, определяемыми стратегией пользовательского опыта или имеющими отношение к инфраструктуре стратегии продажи услуг, которую "собственники" хотят использовать. Я думаю, в сферах, где технология остается отличительным качеством рынка, ОЕМ будут основой развития новых технологий.
Что более вероятно: к 2020 количество производителей по всему миру удвоится или сократится вдвое?
Джин Вейнер, консультант и член правления WKK: Количество производителей скорее увеличится вдвое к 2020. Причина этого - хотя наблюдаются процессы консолидации в зрелых отраслях, возникает множество новых возможностей из потребностей вновь возникающих технологий, таких как "носимая на себе" электроника, расширение использования тач-сенсоров и контролей для коммуникационной и автомобильной электроники, печатная электроника, расширение автомобильных устройств и систем контроля, IoT, IoM, приватизация космических сфер, продвижение в 3Д печати, и новые продукты будущего, которые мы пока и представить не можем. Большинство инноваций обычно изначально выходят из маленьких компаний или стартапов.
Рендэлл Шерман, аналитик и президент New Venture Research: Количество производителей (я имею ввиду EMS) скорее сократится вдвое. Это уже происходит. Мое исследование показывает, что есть тенденция в сторону консолидации. Слабые игроки исчезают или их приобретают более сильные, сильные защищают и дальше устанавливают свои рынки. Приобретения происходят либо покупкой возможностей поставщика, либо клиентов. Я не вижу путей удвоения количества или даже возможности для роста.
Сьюзан Муха: Я думаю, что количество будет сокращаться. Я вижу сегменты, такие как ведущие EMS, которые значительно сокращаются за счет консолидации, вызванной конкуренцией, но я не думаю, что это будет происходит так серьезно среди меньших компаний. А если и будет, то я вижу рост продаж среди меньших компаний ОЕМ, отдающим предпочтений регионализации (расположение производителя ближе к разработчику продукта или конкретному объекту).
Дуэйн Бенсон: Оба варианты возможны. Традиционные производители будут консолидироваться и нести эксплуатационные потери. Однако, новый класс производителей уже вступают в игру. Такие производители, как Screaming Circuits, имеют транзакционные отношения с потребителями, в большей степени в форме электронной коммерции, чем как традиционное производственное партнерство. Далее эта транзакционная модель будет комбинироваться с простой в использовании более автономной техникой и это позволит даже очень маленьким производственным бизнесам быть прибыльными. Элитное штучное производство будет востребованным и распространенным.
Тодд Ширер, исполнительный вице-президент Zestron: Я склоняюсь к удвоению. Электроника все больше становится неотъемлемой части всего, что каждый делает ежедневно. Количество устройств, скажем, в автомобиле значительно увеличилось сейчас по сравнению с 10 летней давностью.
Исчезнут ли металлизированные сквозные отверстия?
Терри Хейлман: В ближайшие пять лет они не исчезнут. В новых разработках их количество может значительно снизится, но, как и свинцовый припой, это технология, проверенная временем, и инженерам-технологам будет непросто полностью от нее отойти. Да, возможны новые технологии в будущем, но в ближайшее время ничто не заменит металлизированные сквозные отверстия.
Энди Кэмерон, руководитель департамента разработок TTM Technologies: полностью аддитивное производство печатных плат (3Д печать) позволяет избегать соединений с использованием сквозных отверстий, если этого хочется (например, полностью поверхностный монтаж, без прессовой посадки), но это не значит, что речь идет о полном изменении того, что сегодня использует субтрактивное производство.
Джек Фишер: Я не думаю, что они исчезнут. Похоже, что их применение будет меньше, но они не исчезнут.
Джим Холл: Нет. Нам нужно иметь место для паяных соединений. Нам нужно иметь механический интерфейс там, где происходит высокий стресс. Плюс импульс процессов с высоким количеством встроенных элементов; вы найдете какой-нибудь способ использовать это. Многие экономические модели зависят от этого. Карл Шаттке: Я не думаю, что металлизированные сквозные отверстия исчезнут. Что может их заменить? Проводимые адгезивы? 3Д печать?
Будет ли 3Д печать мейнстримом в 2020?
Радж Кумар, вице-президент по технологии и разработкам, Specialty Products Business Unit, TTM Technologies: Вряд ли. Текущая и очень ограниченная технология 3Д печати для печатных плат не отвечает уровню потребностей в контексте межсоединений, пространства, возможности многослойности, долгосрочной надежности, выживаемости в множественных циклах пайки бессвинцового монтажа, высокоскоростной трансмиссии сигнала, способности выдерживать нагрузку и т.д., но она быстро развивается особенно в сфере материалов.
Наибольший урон нам может скорее нанести компания в нашей отрасли, или вне ее?
Брайан Д'Амико: Внутри. Большинство продуктов, которые мы делаем, - они для компаний, которые используют их, то есть это будет наиболее значительное изменение для таких, как мы. Изменения в оборудовании будут разрушены новыми электронными конечными продуктами.
Майкл Форд: Мне бы хотелось, чтобы это был новый план, потому что сейчас существует много сопротивлений изменениям. Кто-то, кто пришел бы и обратился к рынку так, как нужно рынку, например, прямая поставка от гибкой фабрики к потребителю. Тогда они могли бы действовать, как в старые времена, строить близко к тому, где это будет использоваться.
Кэмерон Широн: Если принять, что кто-то может иметь идею, но не иметь финансовых ресурсов для установки производственной линии, то в равной степени вероятно, что разрушения могут случиться как по причинам внутри отрасли, так и вне ее. Другим примером в долгосрочной перспективе может служить 3Д печать - цена снижается, точность возрастает, используется все больше материалов. Некоторые организации даже пытаются разрабатывать 3Д принтеры для печати интегральных схем. Вместо того, чтобы поставлять их на конкретный рынок, они могут сделать все для этого рынка просто напечатав это. Кроме того, проект первой самовоспроизводящейся синтетической клетки в Институте Дж. Крейга Вентера разрабатывает способ оцифровать и напечатать ДНК. Использование этой технологии предполагает печатать вакцины в тех местах, где они нужны, вместо того, чтобы поставлять их издалека, одновременно пытаясь поддержать жесткий климатический контроль. Это первое, которое я видел, слияние электроники и биологической/фармацевтической отрасли. Будет очень интересно посмотреть, как оно будет развиваться.
Джин Вейнер: Ни одна инновация извне не сможет разрушить целую отрасль. "Аутсайдер", такой как Тесла, ускорит изменения в использовании стационарных источников питания и электронных машин, но не "разрушит" сегмент отрасли. Я не верю, что компания извне нашей отрасли может повредить электронную промышленность.
Тодд Ширер: Во многих отраслях вполне обычно закрывать глаза на действительность. Каждый создает незначительные инновации. Трудно создать что-то значительное, инновацию, меняющую правила игры. Скорее кто-то может взять что-то, что работает в другой отрасли, и применит это [в электронике]. Большинство отраслей разрушаются извне.
Маркус Вилкенс: Определенно извне. Внутри у вас шоры на глазах. Вы можете быть очень сфокусированы на том, что вы делаете, даже в исследованиях и разработках. Почему мы все еще протравляем платы? Нам следует печатать платы. Уму непостижимо, что эти компании (вне электронной отрасли) творят с печатными материалами. Реально новое всегда приходит извне.
Источник: ourdigitalmags.com/display_article.php