magyar elektronika

E-mail cím:*

Név:

{a-feliratkozással-elfogadja-az-adl-kiadó-kft-adatvédelmi-és-adatkezelési-tájékoztatóját-1}

rscomp4Új, alternatív és lendületes megközelítés terjed az elektronikai tervezésben. A tervezés filozófiájában bekövetkező változás alkalmas lehet arra, hogy választ adjon a napjainkban a mérnökök előtt álló számos kihívásra, lehetővé téve a szélesebb körű együttműködést, valamint jelentősen felgyorsítva a prototípuskészítés folyamatát és az új termékkoncepciók kidolgozását.

 

Kihívások a tervezésben

A mérnökök innovációs, a módszereket is megújító törekvései – inkább szabályként, mint kivételként – komoly akadályokba ütköznek. Napjaink termékfejlesztési környezetében a mérnökök sokféle és egyre nehezebb kihívással szembesülnek. Az egyik legjelentősebb ezek közül az, hogy folyamatosan frissen tartsák képességeiket, és lépést tartsanak a legújabb technológiai fejlesztésekkel. Különösen érvényes ez azért, mert a mérnököktől egyre inkább elvárják, hogy széles körű ismeretekkel rendelkezzenek, hiszen az iparágra az egyre kisebb fejlesztőcsapatok a jellemzők, amelyekben egyre kevesebb specialista (például a teljesítményelektronikai vagy analóg áramköri tervezésre szakosodott mérnök) kap helyet.
Hasonló kihívást jelent az is, hogy a tervezőcsapatoknak egyre több projekttel kell egyidejűleg foglalkozniuk. Vitathatatlan, hogy a mai erősen kompetitív környezetben a piacra dobás időpontja minden másnál erősebb nyomást jelent a tervezési folyamatra. A tervezőcsapatokat arra ösztönzik, hogy az eddiginél hatékonyabb teljesítményt, több funkcionalitást nyújtó és jobban differenciált termékeket vigyenek piacra – ami általában jelentősen megnöveli a termékek összetettségét –, és mindezt a tervezésre jutó idő  csökkenésével kell elérniük. Ehhez kapcsolódik a projekt összköltségének kérdése is. Habár az anyagráfordítás még mindig fontos szempont, az alkatrészek tételjegyzéke a tervezési ciklusban szükséges hardver- és szoftverfejlesztés általános költségeihez képest egyre kisebb jelentőségű.
Ma már számos tervezőcégnél észlelhető azonban az a változás a tervezési folyamat hagyományos megközelítésében, amely megoldást jelenthet e kihívásokra. E változás mögött a nyílt forráskódú mozgalom, az új tervezőeszközök és erőforrások, valamint a hardver prototípusok legyártásának gyorsuló átfutási ideje áll.

 

rscomp1

NyÁK-terv 3D-nézete

A hagyományos tervezési folyamat

A hagyományos tervezési folyamatban a konkrét tervezői munka megkezdése előtt a termékspecifikációkat sokféle forrásból kell összegyűjteni, beleértve az olyan házon belüli részlegeket, mint az értékesítési és marketingosztály, továbbá a legfontosabb megrendelőket. Amellett, hogy a specifikációk milyen technológiákkal valósíthatók meg, azt is fel kell mérni, hogy mennyire lesz életképes a termék, mennyiben fog megfelelni a piaci igényeknek, és – ami még ennél is fontosabb –, hogy mitől lesz a termék sikeres az erős piaci versenyben. A dokumentáció kulcsfontosságú: rögzíteni kell a kívánt termékfunkciókat, a megfeleléshez szükséges minimális követelményeket, a piaci potenciálról összeállított információkat, a célközönséget és a beruházás várható megtérülését. A tervezés megkezdése után pedig a dokumentáció a kulcsa annak, hogy a tervezési folyamat egyenesen a meghatározott végcél elérése felé haladjon.
Ennek a hagyományos megközelítésnek számos hátulütője lehet. A követelményekre vonatkozó információk begyűjtése hosszadalmas, és a mérnökök lehetőségeit is leszűkíti a specifikációkon kívüli újításra. Ráadásul jellemzően a tervezőcsapatnak csak egy része vesz részt az követelmények összegyűjtésében, ezért a teljes csapat közös tapasztalata nincs teljes mértékben kihasználva. A csapat a fejlesztési ciklusban rendelkezésre álló idő rövidsége miatt pedig gyakran a korábbi terméktervekre hagyatkozik, miközben a piaci igények már továbbléptek, vagy a termék megjelenésének időpontjára egy versenytárs már megelőzte őket.

Egy lendületes megközelítés

Az iparágban azonban éppen átalakulóban van a terméktervezés megközelítése. A „Gyors koncepció és prototípuskészítés” névvel jellemezhető megközelítésnek köszönhetően a kezdeti követelmények jelentősen lecsökkenhetnek: a kitűzött végcél meghatározása jóval tágabbá válhat, mert a mindenképpen megvalósítandó funkcionalitást csak sokkal magasabb szinten határozzák meg, ezért a közös ötletelésben komplett tervezőosztályok vehetnek részt. Koncepciók sokasága hozható létre digitálisan, majd ezek párhuzamosan fejleszthetők, míg az ismétlő lépések evolúciós folyamatában az erősebb koncepciók fejlődésnek indulnak, miközben a gyengébbek kihullanak. A fizikai prototípusokat elkészítésük után gyorsan fogyasztói és p­iaci tesztelésre lehet bocsátani, amelynek eredményeként csak kevés prototípusnak kell végighaladnia a tervezés teljes folyamatán.
E lendületes megközelítés előnyei: a piaci igények gyors követése; a folyamat szerves részét képező innováció ösztönzése; a piacra kerülésig eltelt idő lerövidülése; a különféle osztályokon dolgozó mérnökök szerepének megerősítése; valamint egy jól használható tapasztalati háttér megszerzése, függetlenül attól, hogy egy adott koncepció végül eljut-e a megvalósításig, vagy sem.

 

rscomp2

Egy egyszerű Arduino-alkalmazás

 

rscomp4

Raspberry Pi modul

A lehetőségek technológiája

A termékfejlesztés új megközelítése viszont csak akkor lesz jótékony hatású, ha a mérnököket megerősítik a koncepció kialakításának folyamatában betöltött szerepükben, ami korábban nem bizonyult problémamentesnek. De van három olyan kulcsfontosságú elem, amelynek révén ez a lendületes megközelítés nem csupán lehetőség marad, hanem valós alternatívává válhat.
Az első ilyen elemet a nyílt forráskódú anyagok jelentik. A nyílt forráskódú hardverek és szoftverek elterjedése – beleértve a hardveres megvalósításban már bevált referenciaterveket és a félvezető-beszállítók és más gyártók által elérhetővé tett szoftveres protokollkészleteket – komoly előnyt biztosít a mérnököknek, akik – mivel nem egy üres fehér papírlappal kell elkezdeniük a tervezést – gyorsan kipróbálhatják koncepcióikat. Az olyan platformok továbbá, mint az Arduino és a Raspberry Pi, kisebb cégek számára tökéletesen alkalmasak arra, hogy a moduláris építőelemek felhasználásával gyorsan megalkothassák termékeiket és rendszereiket.
A második elem a szabad tervezőszoftverek egyre szélesebb körű rendelkezésre állása. Ezt a folyamatot a DesignSpark PCB, egy hatékony, könnyen használható, korlátozások és éves díj nélkül elérhető eszköz bevezetése indította el. Korábban a nyomtatott áramköri tervrajzot erre szakosodott mérnököknek kellett megterveznie (általában olyan prémiumkategóriás, nyáktervező szoftverekkel, mint az OrCAD, a PADs vagy az Altium), ám ezzel az eszközzel ez a szűk keresztmetszet megszűnt. A szabad nyáktervező szoftverek elérhetősége minden mérnök számára lehetővé teszi, hogy új koncepcióit gyorsan megtervezhesse. Sőt, számos gyártó már a DesignSpark PCB-t alkalmazza referenciatervei minél szélesebb körben való népszerűsítéséhez is.

 

rscomp3

Gyártóberendezés DesignSpark Mechanical-vizualizációja


További elemként a mechanikai koncepciók és tervek létrehozásának lehetősége jön számításba. A mechanikai koncepciók előállítása eddig gyakran akadályozta az igazán lendületes tervezést, hiszen a hagyományos 3D-s CAD-eszközök használata a szakképzett CAD-tervezők szakterülete volt, és éves előfizetésük is sok ezer dolláros/eurós költséget képezett. Emiatt a szélesebb tervezőközösség nem fért hozzá a 3D-s tervezés lehetőségéhez. Ám 2013 szeptemberében útjára indult a DesignSpark Mechanical, amely díjmentesen használható, és olyan közvetlen modellezési technikát alkalmaz, amely a CAD-ben nem járatos tervezők számára is lehetővé teszi a termékkoncepciók 3D-s megalkotását. Mára már világszerte több, mint 100 ezer mérnök integrálta a DesignSpark Mechanicalt tervezési eljárásaiba.
Az utolsó megemlítendő elem az egyre gyorsuló prototípuskészítés. Az egyik értékes erőforrást az olyan nyákgyártók jelentik, akik pár napos határidővel, viszonylag alacsony áron szállítanak prototípuskártyákat. További erőforrást jelent a 3D-nyomtatók elterjedése, ami éppen napjainkban válik egyre lendületesebbé, és gyakorol drámai hatást a gyors prototípuskészítésre és a tervkoncepciók fizikai megvalósítására.

A koncepciótól a megvalósításig vezető út demokratizálódása

Összefoglalva: a beszállítók, nyílt forráskódú platformok és anyagok által biztosított tervezési erőforrások előretörése, a szabad felhasználású nyáktervező és 3D-s tervezőeszközök, valamint a gyors prototípuskészítést lehetővé tévő eszközök, mint például a 3D-s nyomtatók elérhetősége együttesen nyitják meg az utat az új, lendületes megközelítés előtt, amely demokratikussá teszi a tervezési folyamatot, lehetőséget ad az újító szellem kibontakozására, és jelentősen csökkenti a koncepciótól a megvalósításig eltelt időt a mérnökök számára.

 

RS Components Magyarország
Tel.: +36 1 408 8371, fax: +36 1 408 8372
E-mail: service@rscomponents.hu
www.rscomponents.hu

Még több RS Components

 

Címkék: nyílt forrású fejlesztés | Arduino | Raspberry | Designspark | PCB | Mechanical