روند آینده صنعت الکترونیک چیست؟

ظهور صنعت الکترونیک تأثیر شگرفی بر تاریخ بشر گذاشته است. امروزه می‌توان دید که مدارها و دستگاه‌های الکترونیکی در کاربردهای مختلفی مانند لوازم خانگی، مراقبت‌های بهداشتی، خودرو، ارتباطات، صنایع، حمل‌ونقل و غیره یافت می‌شوند که در آنها عملکرد این برنامه‌ها بدون وسایل الکترونیکی غیرممکن است.

آغاز قرن نوزدهم، دوران مهم انقلاب در الکترونیک بود که با اختراع دیود خلاء توسط فلمینگ که بعدها به اختراع ترانزیستور پیوندی منجر شد. متعاقباً ظهور صنایع نیمه هادی با مدارهای الکترونیکی مختلف مانند ترانزیستور اثر میدانی فلز-اکسید-نیمه هادی (MOSFET) که پرطرفدارترین دستگاه الکترونیکی تولید شده است، محبوبیت و استفاده گسترده ای پیدا کرد.

این فناوری به نوبه خود باعث اختراع مدارهای مجتمع (IC) شده است که ماهیت مدارهای الکترونیکی را به طور چشمگیری تغییر داد زیرا اکنون کل مدار الکترونیکی را می توان بر روی یک تراشه واحد ادغام کرد که در نتیجه دستگاه های الکترونیکی کم هزینه، با سایز فشرده و وزن سبک به وجود آمد.

همانطور که فناوری آی سی بهبود می یابد، ظرفیت آن افزایش یافته است که اجازه می دهد چند صد هزار جزء روی یک تراشه واحد وجود داشته باشد. این صنایع الکترونیک را قادر می سازد تا نسل بعدی راه حل های محاسباتی، ارتباطات، اتوماسیون پزشکی و صنعتی را ایجاد کنند که همه صنایع را متحول می کند.

چالش

اما علی‌رغم همه شایستگی‌ها، صنایع الکترونیک با نیروهای مخربی روبرو هستند که مدل کسب‌وکار و توانایی بقا و رشد را به چالش می‌کشند.

صنایع الکترونیک جهانی سریع ترین بخش در حال رشد است که ارزش آن به تریلیون ها دلار می رسد و نقش مهم آن در ترغیب مصرف کنندگان به خرید محصولات الکترونیکی نوآورانه و هوشمند است. بر اساس «گزارش تحقیقاتی بازار جهانی قطعات الکترونیکی 2020»، پیش‌بینی می‌شود که بازار جهانی قطعات الکترونیکی با نرخ رشد سالانه مرکب (CAGR: Compound Annual Growth rate) حدود 4.8 درصد از سال 2020 تا 2025 رشد کند [1].

با این پتانسیل عظیم بازار آینده، روند صنایع الکترونیک همواره در مرکز جدیدترین نوآوری های تکنولوژیک برای بهینه سازی هزینه ها و بهبود کارایی بوده است. این رشد سریع‌تر در فناوری، چالش‌هایی را برای بسیاری از شرکت‌های کوچک و متوسط ایجاد کرده است تا بتوانند با روندها/تغییرات همگام شوند.

به عنوان مثال، بازیگران برتر مانند اپل، سامسونگ، مایکروسافت و اینتل، منابع زیادی را بر روی فناوری های جدید سرمایه گذاری می کنند تا قابلیت های فنی خود را گسترش دهند و رقابتی باقی بمانند. آنها نمونه اصلی سیستم صنایع سازگار با محیط زیست هستند که در آن ادغام ابزارها و فناوری های دیجیتال با هم باعث افزایش درآمد و بهره وری، بهبود کیفیت محصول، کاهش ضایعات و هزینه های عملیاتی و پاسخگویی به آخرین خواسته های مشتری/جهانی می شود.

فناوری برای تغییر

تغییرات بی سابقه اجتناب ناپذیر است. صنایع الکترونیک باید با تطبیق با فناوری‌های مخرب مانند هوش مصنوعی، اینترنت اشیا، محاسبات ابری، داده‌های بزرگ، اتوماسیون پیشرفته، نانو الکترونیک، مواد پیشرفته و غیره همراه با سرعت بالا و اتصال کارآمد با استفاده از نسل جدید، به سرعت به سمت رشد تکامل یابند. سیستم های ارتباطی بی سیم معروف به 5G.

اعتقاد بر این است که 5G می تواند از فناوری اطلاعات (IT) و فناوری عملیات (OT) پشتیبانی کند که تولید، تعمیر و نگهداری، ردیابی موجودی، عملیات زنجیره تامین، ایمنی و تصمیم گیری را بسیار موثرتر و قابل اطمینان تر می کند.

با قابلیت اتصال قطعات مختلف تجهیزات و لوازم، فناوری IoT می تواند به صنایع تولید الکترونیک کمک کند تا به طور موثر هزینه را کاهش دهند، محصول را نوآوری کنند، کارایی را افزایش دهند و ایمنی را بر اساس اطلاعات بلادرنگی که این دستگاه ها می توانند ارائه دهند، بهبود بخشند. علاوه بر این، می‌تواند صنایع متعارف را با عملیات تمام اتوماتیک به صنایع هوشمند تبدیل کند، اطلاعات حیاتی را ذخیره و مبادله کند، و تصمیمات مربوطه را با حداقل دخالت انسانی اتخاذ کند.

برای سوار شدن بر این پلتفرم، فناوری نگهداری پیش‌بینی‌کننده همراه با جمع‌آوری داده‌های بزرگ را می‌توان برای نظارت بر سلامت تجهیزات به منظور پیش‌بینی زمان و چگونگی خرابی یک قطعه از تجهیزات معرفی کرد و به مالکان اجازه داد تا احتیاط بیشتری را از قبل انجام دهند.

در کنار این فناوری‌های IT و OT، فناوری‌های نیمه‌رسانا مانند مواد پیشرفته‌ای که برای تحقق تراهرتز، توان بالا و دستگاه‌های پایداری دما مناسب هستند، ارزش ذکر دارند، زیرا می‌توانند آینده نوآوری‌های دستگاه حالت جامد را شکل دهند. این یک جبهه جدید برای کشف روش‌های جدید تبدیل و ذخیره انرژی و همچنین اعمال چاپ سه بعدی برای فلزات به عنوان یک فرآیند تولید مستقیم می‌گشاید. این امر بهینه سازی هزینه و منابع و نوآوری در یک رویکرد کاملاً جدید را برای تحقق بخشیدن به اجزای زیرسیستم پیشرفته برای پشتیبانی از فناوری های آینده امکان پذیر می کند.

علاوه بر این فناوری‌های ذکر شده، پایداری زیست‌محیطی نیز یکی از مهم‌ترین نکات کلیدی است که نگرانی بزرگی در سطح جهانی در مورد وضعیت سیاره سبزی که در آن زندگی می‌کنیم، بوده است. نوآوری در استفاده از مواد، بسته بندی، بازیافت، دفع زباله و مصرف انرژی و غیره برای صنایع الکترونیک آینده برای تولید و ارائه دارایی ها به شیوه ای سبزتر برای بهبود طبیعت مادر و بشریت اجتناب ناپذیر است.

در نتیجه، تغییر اجتناب ناپذیر است. یا خود را تطبیق می‌دهد یا خطر خارج شدن از رقابت را دارد. برای انطباق فناوری‌های نوین و نوآورانه‌ای که برای هر بخش صنعت الکترونیک برای برآوردن نیازهای مشتری و جهانی ضروری است، باید چابک و سریع باشد.

[1] 360 Market Updates. “Global Electronic Components Market 2020 By Manufacturers, Regions,Type and Application, Forecast to 2025.” Accessed June 19, 2020.