NPI – New Product Introduction

Così funziona il processo per portare sul mercato il prodotto elettronico

La New Product Introduction (NPI) o New Product Development – in italiano introduzione di nuovi prodotti – è il processo di introduzione sul mercato di un nuovo prodotto. La NPI consiste in una serie di passaggi finalizzati a trasformare un’opportunità di mercato in un prodotto reale disponibile per la vendita, nel minor tempo possibile.

Il fattore tempo è quello decisivo nella New Product Introduction. Partendo infatti dalla necessità che il prodotto risponda ai requisiti di progetto e sia a prova di errore, per ottenere questo risultato è indispensabile che eventuali errori siano anticipati il più possibile.

Nel caso del prodotto elettronico, la NPI consiste nel passaggio dal dominio della progettazione del PCB layout – dove l’attenzione è focalizzata sulla creazione del modello – al dominio della produzione (fabbricazione, assemblaggio e test). In quest’ultimo caso l’attenzione è focalizzata sulla definizione e l’esecuzione di un processo produttivo adeguato, che abbia come risultato una produzione di qualità elevata e basso costo.

I problemi da soddisfare

La NPI è necessaria per prevenire una serie di problematiche piuttosto comuni nell’industria elettronica:

  • livelli alti di scarti nel processo produttivo;
  • bassi volumi di unità prodotte nell’unità di tempo;
  • tempi di consegna non rispettati;
  • problemi di affidabilità del prodotto;
  • tempi di preparazione dei dati per la produzione troppo lunghi;
  • quantità eccessiva di forza-lavoro necessaria per gestire i problemi;
  • clienti che richiedono il DFM e servizi di feedback.

Gli obiettivi della NPI

La New Product Introduction (NPI) è finalizzata ai seguenti obiettivi:

  • comprendere l’impatto sulla produzione del progetto del PCB;
  • ottimizzare il PCB Design per il volume di produzione richiesto;
  • comunicare i dati completi del progetto del PCB alla produzione;
  • generare gli strumenti, i programmi e la documentazione necessari alla produzione

Le fasi della NPI

La NPI può essere divisa in due fasi: la fase di prodotto e la fase di processo:

  • la prima fase (NPI di prodotto) avviene tra i domini della definizione del prodotto e della definizione del processo di produzione, dove il progetto di PCB layout viene validato per verificarne la compatibilità con il processo produttivo che si intende adottare (DFM validation);
  • la seconda farse (NPI di processo) è quella in cui viene definito lo specifico processo produttivo per un determinato prodotto, compresa la creazione di tutti i documenti esecutivi e i programmi da utilizzare nell’impianto produttivo.

Il ruolo del DFM nella NPI

Le attività di Design for Manufacturing (DFM) sono centrali nel processo di introduzione di nuovi prodotti. La validazione DFM consente di identificare se le caratteristiche del PCB Design non rispettano le capabilities dell’impianto produttivo che è stato scelto per il prodotto.

L’attività di validazione DFM consente inoltre di mostrare in appositi diagrammi dove si concentrano le violazioni e le inefficienze produttive. In un tool come Valor NPI tali dati sono visualizzati in colore:

Il formato ODB++

Nelle migliori pratiche di introduzione di nuovi prodotti elettronici sul mercato, un ruolo fondamentale viene svolto dal formati di esportazione dei dati. Ancora oggi, nella maggior parte dei casi, i progettisti ricorrono al formato Gerber per comunicare al produttore di PCB le caratteristiche del proprio progetto. Ma tale formato contiene solo le informazioni geometriche di base, e richiede un lavoro di ingegnerizzazione che, oltre ad aumentare i tempi e i costi, non dà garanzie sul risultato finale.

ODB++ è invece un formato completo per lo scambio dei dati di produzione del PCB, che contiene tutti i dati necessari per definire le caratteristiche del PCB stesso in fase di produzione. Il formato ODB++ (un acronimo che sta per “Open Data Base”) è utilizzabile da chiunque e viene sostenuto da un consorzio di operatori del settore, la ODB++ Solutions Alliance.

Il formato ODB++ definisce in modo completo il PCB assemblato, descrivendo in modo puntuale ciò che il produttore deve consegnare, senza ambiguità o errori di interpretazione. Un PCB descritto tramite il formato ODB++ include tutti i dati di cui il produttore ha bisogno, come la definizione grafica dei vari layers, i disegni dei drill, le istruzioni per la fabbricazione, la definizione della successione dei layers, nonché le informazioni necessarie per il test della scheda nuda e l’ispezione ottica automatica.

In sostanza, l’adozione del formato ODB++, è parte essenziale di un processo di NPI corretto ed efficace, in quanto consente la trasmissione di informazioni completa e senza ambiguità dalla progettazione alla produzione.

Gerber e ODB++ a confronto

Gli schemi che seguono mettono a confronto i tipi di informazione che si ottengono esportando il progetto di un PCB in formato Gerger o ODB++-

gerber type data set

I dati risultanti dal Gerber richiedono più di trenta files per contenere le informazioni necessarie alla fabbricazione.

odb++ type data set

Il singolo file ODB++ è un database CAD che include in forma compressa tutti i dati necessari alla fabbricazione.

Gli strumenti software per la NPI:

Valor NPI

Valor NPI è la soluzione di Mentor Graphics che consente un trasferimento efficiente dei progetti di PCB da qualsiasi tipo di fonte verso la produzione

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Valor Parts Library (VPL)

Valor Parts Library VPL è una libreria di modelli fisici dei componenti elettronici e dei connettori per la produzione, test e assemblaggio dei PCB

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PADS Standard Plus

PADS Standard Plus è la soluzione che copre l’intero flusso di progettazione del PCB, dallo schematico alla preparazione alla produzione e alla NPI

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CAM350

CAM350 è una famiglia di prodotti per la verifica, l’ottimizzazione e il trasferimento di dati per la fabbricazione del circuito stampato (PCB)

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Paolo SubioliNPI – New Product Introduction