Nolan专栏：Nolan Johnson, I-CONNECT007

SEMI在今年7月发布的报告[1]中称，电子系统设计（ESD）行业收入在2021年第一季度增长到31.5亿美元，增长幅度达到17%。SEMI组织内部的一个团体“ESD联盟”称这是ESD行业有史以来最强劲的第一季度增长。值得注意的是，印刷电路板和多芯片模块工具的收入增长15.3%，达到2.89亿美元，PCB和MCM的四个季度平均收入增长了5.3%。除日本外，全球所有地区的ESD都在增长；美洲地区以美元计算的收入增长最多，而亚太地区的收入变化百分比最高。

很显然，继续保持对设计工具的投资是好事。不过，我们面临的挑战是要保证这些设计工具能够发挥适当的作用。这些工具是否只是为设计师的工具包里增加用来炫耀的新技能，还是可以用来优化整个设计工艺和制造流程呢？设计工具，就像设计师本身，位于制造链的顶端。在设计中发生的一切都会在制造过程中对有效性和效率产生深远的涓滴效应。所有人都知道这一点。而且每个人都认为“沟通”也是制造链中关键的一环。在这个领域，表面上的惯性似乎是不可克服的。

从CAD工具这个市场的历史发展来看，CAD工具开发人员所从事的工作大都与“系统设计”有关。在我的职业生涯的初期，我在一家EDA初创公司写代码，我们致力于研究系统设计的思路，这家公司现在被视为是电子系统设计市场的主要参与者。当时还没有设计机电一体化系统所需要的计算能力和广域网络资源，但我们努力做和这些东西有关的事情。就我个人而言，当看到目前正在进行中那些真正的系统设计的进展时，我被深深地吸引了；在CAD工具框架内的工程化数字孪生似乎正在逐步成形、完善。

问题是，这些软件公司都忽略了制造业的数字孪生，它同样重要，同样受到设计本身的强烈影响。如果CAD工具在开发制造业的数字孪生技术中发挥更积极的引导作用，整个行业所节省下来资金和效率的提高可能会是几百万或几十亿美元。们可以发现制造业的数字孪生体在其他行业中的应用，而且通常是作为一个专有系统建立的。

当然，没有人会责怪EDA公司。这只是商业操作：设计团队的电气工程师购买各种工具；资助这些软件开发的人是原始设备制造商（OEM）。这些制造商们不会去购买工具。换句话说，设计团队才是主要的客户；制造商只是有兴趣的利益相关者。这意味着，除非所有设计团队开始推动工具，使他们与制造的沟通更容易、更清晰、更有效，否则，制造不会有太大改变。需要向软件公司表明，资助开发符合工业标准的制造业数字孪生系统是有收益的。

这就是问题的所在，不是吗？电子行业怎样才能从这种制造数字孪生技术中获利，从而使适当的参与者有动力去实现这个愿景？目前，我们似乎还无法超越Gerber文件来实现更加完善和安全的文件格式，更不用说构建跨平台的数字模式了。市场上的钱多的是；半导体市场就已经证明了这一点。不管怎么说，从某些方面看，我们发现印刷电路行业也需要同等程度的关注和投资。

这个难题所涉及的内容远比我们在一篇文章中能够涵盖的东西要多得多。我们的目标是帮助定义在EMS和设计师之间沟通所存在的差距和具体的要求，突出用来帮助填补这一差距的工具、流程和思维过程。如果通过这篇文章我们能给你带来一些启示，比如一、两个有实用价值的想法，那么，我们就达到了我们的目的。

参考文献

1. Electronic System Design Industry Reports 17% Revenue Growth in Q1 2021, July 16, I-Connect007. Nolan Johnson is managing editor of SMT007 Magazine. 

作者简介：Nolan Johnson有30多年的职业经验，他的关注点基本都集中在电子设计与电子制造上。如要联络Johnson，请点击这里。