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未来世界的模样

三月 29, 2017 | Tom Borkes, The Jefferson Project
未来世界的模样

我们的行业会如何发展?新年伊始,正是预测未来形势的好时机。在回顾过去的时候将因果效应纳入考虑的范围,这样我们是不是就能够预测在不久的将来哪些产品和工艺会被研发出来?

在科学上,我们把它称为外推法:在形成数据点(统计推断)的变量之间建立联系,然后利用这种联系或函数关系预测出已知可观察到范围外的情形。

这种情形正如《绿野仙踪》里Dorothy让Marvel教授告诉她未来是怎样的。他看到一个年轻的姑娘拎着篮子从家里跑了出来,篮子里放着一张照片,照片上是一位老妇人(Em阿姨),外加联想到即将到来的龙卷风,他说道,“我看到一个女人非常担忧一位她深爱的人。” Marvel教授根据他的一系列观察得出了这样一个结论。

我们可以根据自变量和因变量设计出一个能预测因果的预测建模。但是,这个建模会十分复杂,并且要以统计为基础。记得蝴蝶效应吧,一只蝴蝶在新加坡微微扇了一下翅膀,之后会在佛罗里达州引发一场飓风。

从一组初始条件开始,我们将最可能出现的变化应用于自变量当中(也就是我们可以控制的变量,如气候变化),然后计算对因变量的影响,如海水上涨。建模是呈发散还是集中呢?这里埋藏了一个肮脏的小秘密——当我们知道自己想要的结论是什么的时候,我们可以操纵建模来预测出我们想要的结果。这是怎么做到的呢?我们不断调整建模的比例以符合建模得出的结论(也就是实际观察结果),反过来,这也成为了一组新的初始条件。为天气系统创建的预测建模也遇到了相似的问题——一个小小的干扰会导致结果产生显著变化。

混沌理论帮助我们得出一个结论——也许,绝对的不可能或者绝对的可能是不存在的(尤其是,非零即一)。当我们坐在会议室里听我们的老板滔滔不绝地说服我们要在今年表现得更好的时候,有多少人在思考这样一件事——我们无法精准地预测到这个房间的空气里有多少个气体分子会在下一微秒内移动。存在这样一种有限的可能性:气体分子会在不久后一下子移动到房间角落里,然后你将会窒息——就算我遇到的这些老板再怎么糟糕,也比不上窒息感来得糟糕。然而,这种可能性虽然非常非常小——可它发生的几率却不是零。

在1933年,H.G. Wells写了一个名为“未来世界的模样”的故事。这部科幻作品讲述了1933年到2106年的世界历史。这本书的灵感来自Philip Raven博士的笔记,他细致地描述了自己在梦里读到了一本未来的历史书。这本书预言1939年会正式爆发世界第二次大战,而战争会始于入侵波兰。

关于人类物种最终会走向何方存在着许许多多乌托邦和反乌托邦类的观点,而这本关于未来历史的书只是其中之一。不过Wells在书中预言了一个乐观的结局。

但是,我们的目的可不是预言人类命运,我们的目的是要预测高科技电子组装行业的未来趋势。

是什么在驱动着这个行业发生改变?在这些因素的影响下,研发出的新产品和新工艺具体有哪些?

促成改变的因素:

1.降低产品成本

2.颠覆性新技术和应用的出现

3.上市时间

在这些因素影响下研发出的新产品和新工艺:

  • 加层制造技术(3D打印,Occam,聚合物厚膜打印组件)

从长远来看,相比组装后再移除丢弃原子的方式(减层法),直接装配原子的方式(加成法)更具有成本效益。另外,当使用的材料减少且不再需要装配材料和劳动力进行后期加工时,成本也随之降低。原型和产品的预生产可以通过3D打印加快生产速度,新产品引入(NPI)的整体上市时间也将会缩短。

  • RF和电源管理

遥测技术和产品可携带性提高将会不断扩展到新领域当中。这就需要材料和装配工艺能够适应较短的电气距离。使用较小元件的小型产品(如03015封装)以及能在超低电压下稳定运行的电气设计将会迅速增多。在高密度组件的推动下,装配技术中的自动化将会更加精准。此外,装配在更大的在制板上并且直接和芯片连接的小型线路板也将具有高工艺精度。传统的产量损失将不再

被接受。一般来说,装配成功率预期将达到99.6%以上。为了实现这个预期,需要进行元工艺控制(如对工艺进行自动校正,以适应材料和工艺的变化)。非增值活动如ICT将会逐渐被移除出组装工序,这样一来就可以减少劳动力成本。

  • 机器人技术

因为劳动价格不断上升将持续伴随着重组计划,所以重点将会放在减少装配劳动量上。对此,机器人技术将会发挥关键作用。为了实现这方面的自动化,后台装配需要设计成相应样式。同时还需要配备技术人员来研发管理这一自动化装配线。

  • 可佩戴式电子产品

电子先生,来见见涤纶先生。将电子产品织入布里已经成为了现实,并且还会继续应用到不同领域。然而,可佩戴式电子产品不仅仅指的是将电子产品加入纺织物里。在医学上,它可以携带一种电子产品来连续测量血糖浓度,并且能在不需要人为干预的情况下自动注入胰岛素。这种不需要人为干预的药物输送类似于元过程控制(见上文)。此外,通过遥测技术,你的医生可以收到持续记录的个人医疗指标和药品输送情况。

  • 云计算和数据安全

虽然这两点与硬件和装配技术没有直接的关联,但它们还是会受到很多关注。越来越多的数据处理将会在云端服务器上完成,这样一来,个人用户对硬件和软件的需求就会减少。而IT人员和数据管理员的主要任务就是防止黑客的入侵。

这样看来,Toto,我觉得我们已经不在肯萨斯州了。

Tom Borkes,The Jefferson Project的发起人,也是即将成立的Jefferson Institute of Technology的创办者。和Borkes取得联系请点此

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