HARDVER MÉRNÖK VAGYOK, MINDENT ÉN CSINÁLOK…

Ismerős mondat? Akkor Ön igazán a bőrén érzi, hogy az elmúlt években az FPGA/NyÁK-tervezés területén nagyot fordult a világ az elektronikai tervező-mérnökökkel. A megnövekedett feladatok egyre szélesebb körben és kisebb csoportokban kerülnek elvégzésre és a tervezési folyamat egészét kell végigkísérni. Nem mindegy milyen eszközök kerülnek kiválasztásra a feladatok támogatására.

A kihívás– mikor egy kézben összpontosul minden

Az FPGA/NyÁK-tervezés területén még a nagyvállalatoknál is kisebb, sok esetben szeparált felhasználói csoportok a jellemzők. A kis csoportoknál a költségcsökkentés és a nagyobb hatékonyság miatt megszűnt a specializálódás, egy hardver mérnöknek mindenhez kell értenie, a tervezés teljes folyamatát legtöbb esetben neki kell elvégezni, végigkísérni, de mindenképpen kézben tartani. Ez egy állandónak mondható folyamat esetében is komoly kihívást jelent a mérnököknek, nem beszélve az elektronikáról, ahol akár egy fejlesztési folyamaton belül is jelenhet meg új, fejlettebb komponens.

A mérnököknek a termékfejlesztés során egy kézben kell tartani a teljes tervezési folyamatot a kapcsolási rajz készítéstől, a layout tervezésen át, a megfelelő teljesítmény, élettartam elérésén keresztül az alacsony előállítási költségek mellett történő gyártásig, melynek eredménye a magas minőségi elvárásoknak megfelelő termék. A feladat elvégzése kevésbé komplex esetben megoldható egyszerűsítésekkel. Nagyobb fejlesztendő termékszám, vagy kicsit is komplexebb megoldások esetén a hatékonyság, a gyors piacra kerülési idő és a minőség csak a megfelelő tervezési eszközök alkalmazásával lehetséges. A tervezést segítő eszközök csak akkor támogatják hatékonyan a felhasználókat, ha mögöttük egy átgondolt, strukturáltan felépített, optimalizált tervezési és gyártási folyamat áll. A cél minden esetben a „correct-by-construction” elv megvalósítása, melynek megfelelően a tervezési fázisban elejét kell venni és ki kell szűrni a lehetséges konstrukciós hibákat.

A katalógusok ereje

A gyorsan változó elektronikai komponenseket – ember legyen a talpán – aki képes átlátni, követni. A tervezésben általában, de az elektronikai tervezésben biztosan állíthatjuk, hogy a komponens katalógusok nélkül nem készülhet a kor elvárásainak megfelelő terv és így termék sem. Alapvetően két kihívással kell szembe nézni a katalógusok esetében. Az egyik azok felépítése és ez a könnyebb feladat. Sokkal nehezebb kérdés az elemek változásának lekövetése és így a katalógus naprakészen tartása. Ezt megfelelő informatikai eszköz nélkül lehetetlen napjainkban hatékonyan elvégezni.

Mivel minden fejlesztés során a katalógusból kiválasztott elemek kerülnek felhasználásra rendkívül fontos, hogy az adatbázis hibamentes legyen, tartalmazzon minden információt, ami az egyes tervezési fázisok során szükséges. Nem elegendő például. egy komponens esetében az első lépéshez csak a kapcsolási rajzhoz készített szimbólumot feltölteni és hagyni, hogy a mérnökeink a további információkat majd akkor töltsék fel, amikor szükségük lesz rá. Hosszútávon időveszteséggel kell számolni, nem beszélve a feleslegesen beépített hibázási lehetőségről.

A katalógusokat magasabb szinten használó hardver mérnökök – amennyiben a tervező eszköz lehetővé teszi – saját, intelligens katalógusokat készíthetnek nem csupán egyedi komponensekről, hanem többször használt panelekről, komponens egységekről.

A tervezési szabályok a csökkenő költségekért és tervezési időért

A mérnökök alapvetően szabálykövetők, el kell fogadniuk a fizika és a természet törvényeit, és talán pont ezért nem szeretik, ha tervezés közben megkötik a kezüket további előírásokkal. Ha jobban belegondolunk akkor a tervezési szabályokat minden cég és minden mérnök használ. Van, ahol ezt jobban dokumentálják (ellenőrző lista, rögzített irányelvek formájában, de van, ahol kevesebb energiát fordítanak erre), hiszen „ezt mindig így szoktuk csinálni…”. Egy tervező eszköz a szabályok alkalmazását és azok betartását képes megtámogatni, felgyorsítva a folyamatot, magasabb minőségi elvárásoknak való megfelelés mellett.

A tervezési szabályok elengedhetetlen eszközei egy profi hardvermérnöknek, amelyek lehetővé teszik többek közt, hogy egy projekten belül dolgozó mérnökök azonos elvek szerint építsék fel termékeiket. Nem csak azonos építőelemeket lehet használni, hanem komplett egységek újrahasznosítása valósítható meg a tervezői szabályok és a katalógusok tudatos használatával. A darabszám növekedése pedig a költségcsökkentésben segíti a vállalatot, nem beszélve a lecsökkenő tervezési időről.

A magas minőségi elvárások felé történő lépés, amikor a tervezési szabályok segítik a mérnököt abban, hogy vállalat vagy megrendelő specifikus gyártási előírások teljesüljenek már a tervezés fázisában. Példaként, ha a biztonsági távolságok előre definiálásával a komponensek elhelyezésének pillanatában biztosítható azok helyes és helytakarékos elhelyezése, úgy a végső ellenőrzési lépések száma is drasztikusan lecsökkenthető.

Számos más eset is felhozható a tervezési szabályok alkalmazására, melyek akár már a munka közben segítik a tervező munkáját, de ellenőrző eszközök révén akár utólag is ellenőrizhető egy elkészült terv.

Gyorsan jót!

A megfelelően felépített katalógus és a tervezési szabályok használatával számos hibalehetőség a tervezés fázisában kiszűrhető, de nem minden. Felhasználási terület és komplexitás kérdése, hogy a további ellenőrzések a fizikai prototípusokon kerülnek ellenőrzésre vagy érdemes virtuális teszteket, szimulációkat végezni.

Napjaink kihívásainak megfelelően nem az elektronikához kerül megtervezésre a burkolat, hanem a formaterv által definiált peremfeltételeknek megfelelően kell elkészíteni a funkcióleírást teljesítő elektronikát. A megváltozott folyamatok miatt a hardver mérnökök és a terméktervezők/gépészek közötti együttműködés kihagyhatatlan lépés. Késő, ha mindkét terület elkészíti a prototípusát és akkor kezdődnek az egyeztetések a módosításokról. A két területen jellemzően használt tervező eszközök több lehetőséget is kínálnak az együttműködésre. Cél minden esetben a lehető legtöbb információ átvitele egy rendszerbe és a szükséges vizsgálatok elvégzése a fizikai prototípusok legyártása előtt. Az együttműködés leghatékonyabb módja, ha a tervezési folyamat bármely pillanatában kétirányú kommunikáció valósítható meg a partnerek között.

További alapszintű vizsgálatnak tekinthetők a jel integritás és termikus vizsgálatok, mely vizsgálatok alapszintű elvégzésére alkalmas eszközök rendelkezésre állnak már a desktop ECAD rendszerekben is. A szimulációs eszközökkel a hardver mérnökök képesek a tervezési fázisban felderíteni a kritikus helyeket és így szükség esetén változtatni a terveken. A gyártási szabályok ellenőrzésére külön eszközkészlet áll rendelkezésre, melynek segítségével a vállalat gyártástechnológiájának peremfeltételei kerülnek ellenőrzésre a tervezési fázisban. Az átgondolt ellenőrzési rendszer lehetővé teszi, hogy az elkészült tervek esetében a gyárthatatlanságból eredő hibák száma jelentősen csökkenjen, számos esetben megszűnjön.

Melyiket válasszam?

Napjaink hardver mérnökeinek komplex és szerteágazó feladatokat kell elvégezniük. A komplexitás mellett magas elvárások fogalmazódnak meg a termék minősége és gyors piacra kerülésével kapcsolatosan, mindezt versenyképes áron. A mérnökök munkáját egy jól kiválasztott tervező eszköz nagymértékben megkönnyítheti, hatékonyabbá teheti. A hatékonyabb eszköz használatával a mérnököknek több ideje jut a tervek alaposabb, átgondoltabb kivitelezésére. Az egyes tervezést segítő eszközök között jelentős különbségek vannak. A kiválasztás során javasolt kidolgozni egy a vállalat igényeit tükröző szempontrendszert és kiválasztás során ennek megfelelően értékelni a szóba jöhető megoldásokat. Egy vállalat akkor realizálhat költségcsökkentést, ha a kiválasztott, folyamatait támogató eszközökkel képes termékeit rövidebb idő alatt, az elvárt minőségi elvárásnál magasabb szinten és a lehető legalacsonyabb előállítási költségek mellett piacra juttatni.

No Such Template. Please Select Valid Template and Try Again.