Suggerimenti per la gestione del ciclo di vita dello sviluppo hardware

Zachariah Peterson
|  Creato: ottobre 1, 2020  |  Aggiornato: ottobre 9, 2020
Suggerimenti per la gestione del ciclo di sviluppo hardware

Il design di PCB è come un meraviglioso puzzle, ma ogni ciclo di sviluppo hardware può essere complesso e coinvolgere più collaboratori. Ecco come puoi prendere il controllo del processo.

Quando inizio un nuovo progetto, so che è il momento di mettere tutti i membri del mio team sulla stessa lunghezza d'onda per quanto riguarda i requisiti della scheda e i requisiti generali della piattaforma. Molto di ciò che facciamo oggi va oltre il semplice layout; abbiamo dovuto occuparci di firmware incorporato, supervisionare la produzione e interfacciarci direttamente con i clienti finali per garantire che i requisiti del progetto siano soddisfatti. Tutti i coinvolti devono avere accesso allo stesso insieme di dati di progettazione (incluso il codice!) per misurare i progressi durante un progetto.

Se vuoi superare un ciclo di sviluppo hardware senza ridisegni o produzioni di schede fallite, tutto dipende da come collabori, specialmente se lavori in un team di progettazione PCB a distanza. Ecco alcune semplici strategie di gestione e collaborazione che dovresti seguire per aiutarti a superare con successo i cicli di progettazione.

Il Ciclo di Sviluppo Hardware per i PCB

Superare il ciclo di sviluppo hardware e gestire con successo un progetto fino al completamento non è un compito facile, specialmente quando si lavora con un team remoto. I progetti più semplici possono essere affidati a un appaltatore o a un singolo progettista, ma i progetti complessi richiedono molto lavoro affinché il progetto abbia successo.

Di seguito è mostrato un tipico ciclo di sviluppo hardware. Si noti che solo una di queste fasi coinvolge il vero e proprio design PCB; due di queste fasi riguardano tutto il processo di raccolta e analisi dei requisiti, e l'ultima fase si concentra sulla realizzazione e il test del prodotto. Durante il processo, sarà necessario collaborare con molteplici stakeholder per portare a termine con successo un progetto complesso. Continua a leggere per vedere alcuni consigli per avere successo in ciascuna di queste aree.

Hardware development cycle for PCB design
Il ciclo di sviluppo hardware.

Ottenere Requisiti Completi e Farlo in Anticipo

Forse il gruppo più importante nel processo di progettazione del prodotto sono i vostri clienti e utenti finali. Se volete che un ciclo di sviluppo hardware produca un prodotto utile che funzioni correttamente, dovrete raccogliere i loro requisiti di prodotto prima di iniziare una progettazione. Questo potrebbe sembrare un compito semplice, ma se si trascura un semplice requisito del prodotto, si potrebbe essere costretti a un'estesa riprogettazione.

Ecco alcune aree in cui dovreste raccogliere requisiti completi dal cliente finale o dall'utente:

  • Specifiche tecniche desiderate. Elementi come durata della batteria/consumo energetico, requisiti di integrità del segnale, componenti unici o posizionamento sulla scheda, e anche cose semplici come LED indicatori o dimensioni della scheda dovrebbero essere definiti in anticipo. Classifica questi punti in requisiti indispensabili e desiderabili.

  • Componenti richiesti. Il cliente finale o le specifiche tecniche potrebbero imporre l'uso di un componente specifico come processore (ad es., specifico MCU o SoC). Se sai che avrai bisogno di questi componenti, e hai verificato che sono disponibili in magazzino, puoi approfondire le specifiche in anticipo e vedere come si inseriranno nel prodotto finale.

  • Requisiti della piattaforma. Se stai sviluppando un sistema embedded, potresti dover raccogliere un altro insieme di requisiti relativi a come il tuo sistema deve interfacciarsi con una piattaforma o applicazione più ampia.

  • Esperienza utente. Cosa si aspetterà l'utente finale di questo prodotto? Questa è una domanda importante da porsi poiché influenzerà i requisiti tecnici. Potrebbe anche rivelare un nuovo modo di creare il design, o potrebbe richiedere una revisione di alcune specifiche tecniche. Ancora una volta, classifica i requisiti dell'esperienza utente come indispensabili o desiderabili.

  • Estensibilità. Il mondo del software è molto bravo a progettare per l'estensibilità perché è molto facile aggiungere nuove funzionalità a un pezzo di software. Questo non è sempre il caso con l'hardware. Progettare per l'estensibilità significa progettare il sistema per accomodare funzionalità aggiuntive man mano che potrebbero essere necessarie. Qualcosa di semplice come posizionare ulteriori interruttori, ponticelli saldabili o connettori su pin non utilizzati consente all'utente finale di effettuare ulteriori connessioni o modificare il design in futuro.

IC and connector placement in a PCB design collaboration
Un jumper a pin è probabilmente il modo più semplice per consentire all'utente finale di modificare la funzionalità del proprio prodotto in base a diverse esigenze.

A volte il cliente finale o l'utente non sa esattamente cosa vuole o di cosa ha bisogno nel suo nuovo prodotto. Trovo che ciò accada quando il cliente finale non è un ingegnere hardware, quindi comunicare dati tecnici a loro non è così utile per ottenere le risposte di cui hai bisogno. Invece, comunica le opzioni di progettazione PCB a questo gruppo di stakeholder in termini di esperienza dell'utente finale, piuttosto che cosa significa elettricamente. Questo aiuta l'utente finale a prendere decisioni concrete su cosa desidera nel prodotto finale.

Dopo aver raccolto i requisiti del prodotto e dell'esperienza utente, è il momento di iniziare a mettere insieme un prodotto reale nei tuoi strumenti di progettazione PCB. Sei ufficialmente entrato nella fase di progettazione. Ecco alcune strategie che ho scoperto essere utili per mantenere tutti produttivi e ridurre il tempo totale di progettazione.

Usare Schede di Sviluppo Durante la Progettazione

Ogni volta che dobbiamo creare un sistema embedded con un MCU/FPGA centrale e più IC, acquistiamo sempre una scheda di sviluppo per ogni componente. Queste schede sono progettate appositamente per supportare i componenti di cui hai bisogno con minimi problemi di integrità del segnale. Questo fornisce un modo semplice per iniziare a programmare il controller host e verificare se i diversi componenti nel sistema produrranno l'esperienza utente desiderata.

Development board in PCB design and the hardware development cycle
Le schede di sviluppo possono aiutarti a creare un sistema privo di bug durante il ciclo di sviluppo hardware.

Una volta che hai qualificato tutto su schede di sviluppo, è molto più facile trasferire il tuo codice su un prototipo e iniziare a risolvere eventuali bug nel tuo sistema finito. Questo può anche aiutare i tuoi ingegneri a sviluppare requisiti di test funzionali per un nuovo prodotto prima di impegnarsi con un produttore.

Centralizzare Comunicazione e Condivisione

Poiché la comunicazione in fase iniziale è così importante in un ciclo di sviluppo hardware di successo, il tuo team e gli stakeholder del progetto dovrebbero utilizzare una soluzione centralizzata per comunicare. Strumenti di chat come Skype sono ottimi per chiacchierate rapide e aggiornamenti informali, ma i progetti complessi spesso necessitano di alcune domande o commenti inseriti direttamente nei dati di progettazione. Questi punti possono provenire dal progettista, dall'ingegnere del firmware, dal cliente o dal produttore. Le chat possono diventare rapidamente disordinate, specialmente quando si collabora con un team remoto.

Quando i tuoi dati di progettazione possono essere accessibili tramite una soluzione di collaborazione cloud, tutti i coinvolti nella creazione di un nuovo prodotto ottengono visibilità sul processo di progettazione. I team di progettazione che lavorano a distanza hanno bisogno di accedere a un insieme coerente di dati di progettazione PCB per rimanere produttivi e chiudere il ciclo sullo sviluppo hardware. Questo tipo di soluzione può essere trovato solo su una piattaforma cloud che si integra con i tuoi strumenti di progettazione.

Quando utilizzi Altium Designer® sulla piattaforma Altium 365®, il tuo team e gli stakeholder possono essere coinvolti durante tutto il ciclo di sviluppo hardware. Altium 365 ti permette di coinvolgere gli utenti finali e i produttori nel processo, il che può aiutarti a superare una revisione del progetto più velocemente ed evitare ridisegni che richiedono molto tempo. Tutti i membri del tuo team avranno accesso ai dati della catena di fornitura, alle funzionalità di commento e agli strumenti di condivisione dei dati per aiutare a semplificare la collaborazione nella progettazione dei PCB.

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Sull'Autore

Sull'Autore

Zachariah Peterson ha una vasta esperienza tecnica nel mondo accademico e industriale. Prima di lavorare nel settore dei PCB, ha insegnato alla Portland State University. Ha condotto la sua Fisica M.S. ricerche sui sensori di gas chemisorptivi e il suo dottorato di ricerca in fisica applicata, ricerca sulla teoria e stabilità del laser casuale. Il suo background nella ricerca scientifica abbraccia temi quali laser a nanoparticelle, dispositivi semiconduttori elettronici e optoelettronici, sistemi ambientali e analisi finanziaria. Il suo lavoro è stato pubblicato in diverse riviste specializzate e atti di conferenze e ha scritto centinaia di blog tecnici sulla progettazione di PCB per numerose aziende. Zachariah lavora con altre società del settore PCB fornendo servizi di progettazione e ricerca. È membro della IEEE Photonics Society e dell'American Physical Society.

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