ハードウェア開発ライフサイクルを管理するためのヒント

PCB設計は素晴らしいパズルのようなものですが、各ハードウェア開発サイクルは複雑であり、多くの共同作業者を必要とすることがあります。プロセスをコントロールする方法はこちらです。

新しいプロジェクトを始めるとき、私はまずチーム全員を基板要件と全体のプラットフォーム要件について同じ認識にすることが重要だと知っています。今日私たちが行っていることは、単なるレイアウト以上のものです。組み込みファームウェアの取り組み、製造の監督、プロジェクト要件が満たされていることを確認するためのエンドユーザーとの直接の対話が必要になっています。関係者全員がプロジェクト全体を通じて進捗を測定するために、同じ設計データセット（コードを含む！）にアクセスする必要があります。

ハードウェア開発サイクルを再設計や失敗した基板製造なしで乗り切りたい場合、特にリモートPCB設計チームで作業する場合は、どのように協力するかが全てです。設計サイクルを成功裏に乗り切るために従うべきいくつかのシンプルな管理と協力戦略がこちらです。

PCBのためのハードウェア開発サイクル

ハードウェア開発サイクルを乗り越え、プロジェクトを成功裏に管理することは、特にリモートチームで作業している場合には容易なことではありません。単純なプロジェクトは、契約業者や個々のデザイナーに外注することができますが、複雑なプロジェクトには成功するために多くの作業が必要です。

典型的なハードウェア開発サイクルを以下に示します。これらのフェーズのうち、実際のPCB設計に関わるのは1つだけであり、2つのフェーズは要件の収集と分析に関するもので、最後のフェーズは製品の製造とテストに焦点を当てています。プロセス全体を通じて、複雑なプロジェクトを成功裏に完了させるためには、複数のステークホルダーと協力する必要があります。これらの各エリアで成功するためのヒントをいくつか見ていきましょう。

完全な要件を早期に把握する

製品設計プロセスにおいて最も重要なグループは、お客様とエンドユーザーです。ハードウェア開発サイクルが適切に機能する有用な製品を生み出すことを望むなら、設計を始める前に彼らの製品要件を収集する必要があります。これは単純なタスクのように思えるかもしれませんが、単純な製品要件を見落とすと、広範囲にわたる再設計に直面することになるかもしれません。

エンドカスタマーやユーザーから完全な要件を収集するべきいくつかのエリアはこちらです：

• 望ましい技術仕様。 バッテリー寿命/消費電力、信号整合性要件、ボード上の独自のコンポーネントや配置、さらには指示用LEDやボードサイズのような単純な事項も、早期に定義するべきです。これらのポイントを必須要件と望ましい要件に分類します。

• 必要なコンポーネント。 最終顧客または技術仕様によって、特定のコンポーネント（例えば、特定のMCUやSoC）をプロセッサとして使用する必要があるかもしれません。これらのコンポーネントが必要であり、かつ在庫があることを確認した場合、早期に仕様を詳しく調べて、それらが最終製品にどのように適合するかを見極めることができます。

• プラットフォーム要件。 組み込みシステムを開発している場合、システムがより大きなプラットフォームやアプリケーションとどのようにインターフェースする必要があるかに関連する、全く別の要件セットを集める必要があるかもしれません。

• ユーザー体験。 この製品の最終ユーザーは何を期待するでしょうか？これは技術要件を知る上で重要な質問です。新しいデザインの作成方法を明らかにするか、あるいはいくつかの技術仕様を見直す必要があるかもしれません。再び、ユーザー体験要件を必須または望ましい要件として分類します。

• 拡張性。ソフトウェアの世界では、新しい機能をソフトウェアに追加するのが非常に簡単なため、拡張性のために設計することが得意です。しかし、ハードウェアでは常にそうとは限りません。拡張性のために設計するということは、将来必要になるかもしれない追加機能を収容できるようにシステムを設計することを意味します。使用していないピンに追加のスイッチ、はんだ付け可能なジャンパー、またはヘッダーを配置することは、エンドユーザーが将来的に追加の接続を行ったり、設計を変更したりできるようにする、単純な方法です。

時には、エンドカスタマーやユーザーが新製品に何を望んでいるか、または必要としているかを正確に知らないことがあります。私が見つけたのは、エンドカスタマーがハードウェアエンジニアでない場合、技術データを彼らに伝えることが答えを得るためにあまり役に立たないということです。代わりに、このステークホルダーのグループに対して、電気的に何を意味するかではなく、エンドユーザーの経験の観点からPCB設計オプションを伝えます。これにより、エンドユーザーは最終製品に何を望んでいるかについて、確固たる決定を下すのに役立ちます。

製品とユーザーエクスペリエンスの要件を集めた後、PCB設計ツールを使って実際の製品を組み立て始める時が来ました。これで正式に設計フェーズに入りました。ここでは、全員を生産的に保ち、総設計時間を短縮するのに役立ついくつかの戦略を紹介します。

設計中に開発ボードを使用する

中央のMCU/FPGAと複数のICを含む組み込みシステムを作成する必要がある場合は、常に各コンポーネント用に開発ボードを購入します。これらのボードは、必要なコンポーネントを最小限の信号整合性問題でサポートするように正確に設計されています。これにより、ホストコントローラのプログラミングを簡単に開始し、システム内の異なるコンポーネントが望ましいユーザーエクスペリエンスを生み出すかどうかを検証する簡単な方法が提供されます。

開発ボードで全てを確認したら、コードをプロトタイプに移行し、完成したシステムのバグを取り除き始めるのがずっと簡単になります。これは、製造業者との関わりを持つ前に、新製品の機能テスト要件を開発するのにも役立ちます。

コミュニケーションと共有を中央集権化する

フロントエンドでのコミュニケーションが成功したハードウェア開発サイクルにおいて非常に重要であるため、チームとプロジェクトの関係者は、コミュニケーションのための中央集権的なソリューションを使用すべきです。Skypeのようなチャットツールは、短いチャットや非公式な更新には最適ですが、複雑な設計では、設計データに直接配置される質問やコメントがしばしば必要になります。これらのポイントは、デザイナー、ファームウェアエンジニア、顧客、または製造業者から来ることがあります。特に、遠隔地のチームと協力している場合

、チャットはすぐにごちゃごちゃしてしまいます。設計データにクラウドコラボレーションソリューションを通じてアクセスできる場合、新しい製品の作成に関わる全員が設計プロセスを見ることができます。遠隔地で働く設計チームは、生産性を維持し、ハードウェア開発サイクルを締めくくるために、一貫したセットのPCB設計データにアクセスする必要があります。

このタイプのソリューションは、設計ツールと統合するクラウドプラットフォームでのみ見つかります。Altium Designer®をAltium 365®プラットフォームで使用すると、チームと関係者がハードウェア開発サイクル全体にわたって関与できます。Altium 365を使用すると、エンドユーザーや製造業者をプロセスに取り込むことができ、これにより設計レビューをより迅速に進めることができ、時間のかかる再設計を避けることができます。チームの全員が、供給チェーンデータ、コメント機能、およびデータ共有ツールにアクセスできるため、PCB設計のコラボレーションを効率化するのに役立ちます。

Altium DesignerとAltium 365で可能なことの表面をかすめただけです。より詳細な機能説明やオンデマンドウェビナーのいずれかを、製品ページで確認できます。