Progettazione elettronica basata su sistemi ponderati

Recentemente abbiamo incontrato il Dott. Ed Becze, cofondatore e Socio Amministratore di Pegmatis. Ed ha trascorso la sua lunga e illustre carriera lavorando su progetti di sistemi altamente complessi, dalle grandi aziende tecnologiche alle piccole startup. Nel corso degli anni ha creato un team interfunzionale di ingegneri estremamente competenti, che ricoprono ogni aspetto della progettazione per prodotti di successo. In questa intervista, ci parla degli aspetti essenziali della progettazione in maniera estremamente ponderata e dei fattori determinanti che aiutano a raggiungere il successo.

Judy Warner: 
Ed, come prima domanda vorrei chiederle: Qual è il significato legato al nome Pegmatis e quali tipi di servizi offrite?

Ed Becze: 
Pegmatis deriva da "Pegmata", che in latino significa "impalcatura". Siamo un'azienda altamente specializzata nella ricerca e sviluppo, con capacità di elaborazione per prodotti di successo, il tutto in un'unica società.  Disponiamo di esperti di meccanica, elettronica, radio frequenza, firmware, software, collaudi a livello di sistema e validazione. Sostanzialmente, tutte le discipline ingegneristiche necessarie per sviluppare prodotti entusiasmanti e complessi. 

Siamo visti dai nostri clienti come un "partner" di sviluppo tecnico e non solamente come un "fornitore di servizi" ingegneristici. Ciò significa che forniamo ai nostri clienti un valore aggiunto, anche al di fuori degli stessi servizi ingegneristici. Li aiutiamo ad uniformare la loro azienda con soluzioni di prodotto e li assistiamo nell'innovazione e nella generazione di IP che rafforzino la loro posizione sul mercato.  Siamo in grado di realizzarlo perché abbiamo una significativa esperienza relativa all'offerta di una vasta gamma di prodotti.  Possiamo inoltre offrire un supporto mirato per colmare una lacuna tecnica, oppure assumere il controllo della progettazione e dello sviluppo di prodotti di successo.

Warner:
Quali sono al suo parere le basi di un buon processo di sviluppo legato al prodotto?

Becze: 
Iniziamo dai requisiti a livello di sistema: Prestazioni, funzioni, normative, volumi, pianificazione, ecc. Tutti questi requisiti devono essere allineati con le esigenze aziendali per la risoluzione dei problemi, oppure fornire una nuova soluzione al mercato. Mai sottovalutare l'importanza dei requisiti!

Quando si sviluppano questi requisiti, bisogna sempre tenere presente se il cliente desidera pagare per avere una funzionalità e utilizzare i dati per soddisfare i requisiti. Non bisogna mai essere categorici sui requisiti senza prima avere valide giustificazioni.

I parametri da considerare, prima di iniziare la progettazione di un PCB, sono i seguenti:

• Valutare i rischi tecnici e programmatici, in modo da determinare una corretta strategia
• Elaborare un piano di sviluppo ponderato, in modo da anticipare e ridurre i rischi
• Coinvolgere fin dalle fasi iniziali i venditori e i fornitori, per comprendere le loro capacità legate alla componentistica e alla disponibilità, in modo da verificare che siano in linea con il tuo prodotto e rispettino le previsioni di produzione

Warner: 
Perché la comprensione del rischio è un fattore fondamentale? 

Becze:
In genere, il rischio alimenta l'incertezza nelle fasi di sviluppo e programmazione dei prodotti, risultando un fattore chiave per i superamenti di budget a livello ingegneristico. La riduzione dei rischi tecnici aiuterà a comprendere e creare in anticipo una strategia di sviluppo, oltre ad un piano emergenziale. Potrà sembrare uno spreco di tempo, oltre a comportare costosi sforzi aggiuntivi, ma alla lunga garantisce sempre un risparmio. Ciò che non si conosce creerà danni a lungo termine, quindi è opportuno evidenziare al più presto i punti critici e adottare una corretta pianificazione.

Quando le startup sviluppano un concetto e sono abbastanza fortunate da attrarre investimenti, molto spesso il concetto stesso viene sopravvalutato e pochissime risorse strategiche vengono dedicate alla riduzione dei rischi tecnici. Se viene incluso nel progetto, dimostra capacità e lungimiranza, oltre ad essere apprezzato dagli investitori e dai dirigenti.

Warner:
Ed, so che ha lavorato con molte startup tecnologiche. In che modo la maggior parte di esse si occupano di sviluppo e perché molte falliscono?

Becze:
La maggior parte delle startup fanno quello che chiamiamo "sviluppo per demolizione" e molti pochi sforzi vengono impiegati nei requisiti iniziali. La rinuncia a livello di prototipo è comune, in quanto i riscontri vengono sempre dagli investitori, dai gruppi di discussione e altro ancora. Le opinioni e i suggerimenti sono infiniti e molto spesso provengono da fonti disinformate. In aggiunta, l'effetto a cascata sul progetto (software o hardware) raramente risulta contemplato, con la conseguenza che non viene fornita una risposta valida. Se si ha a disposizione una persona esperta, l'eccessiva ed incontrollata aggiunta di funzionalità può essere facilmente ridotta nelle discussioni iniziali.  

Inoltre, tutti i progetti si basano su programmazioni fisse e quando si tratta di rispettare una scadenza bisogna sacrificare alcuni procedimenti, spesso nella fase di validazione/collaudo, che è assolutamente fondamentale. Per nostra esperienza, le startup spesso non riescono a fare una valutazione approfondita dei rischi, che nella maggior parte dei casi è guidata da una mancanza di esperienza di progettazione a livello di sistema.  

Per quanto riguarda la progettazione elettronica, la maggior parte delle aziende crede di avere una buona (o ottima) conoscenza e di poter gestire la soluzione in maniera completa. Tuttavia, un'esposizione limitata a livello di sviluppo di sistema e/o a livello di esperienza diretta relativa al prodotto che si sta progettando, crea alcuni punti oscuri critici. È assolutamente fondamentale che un progettista analizzi approfonditamente il nocciolo della questione, relativo ai dettagli sulle solide regole di progettazione. Questo include le regole relative alle prestazioni, così come i vincoli meccanici, di produzione, degli standard IPC, dei collaudi e delle norme di regolamentazione, che giocano un ruolo essenziale nel ciclo di vita dello sviluppo di prodotto. Tramite l'esperienza si raggiunge un senso intuitivo legato a linee guida molto valide e utili da seguire. Questa capacità si ottiene solamente con la pratica. 

Sono sicuro che i tuoi ascoltatori affermeranno il fatto che sia possibile leggere schede tecniche e note, ma solamente il 5% dei produttori di chip fornisce adeguate regole di progettazione da seguire. Per il resto del tempo, sfortunatamente, ti ritroverai a dover imparare da solo, provando e riprovando, oppure dovrai affidarti ad un esperto che possa aiutarti a raggiungere il tuo scopo. A questo punto si passa dalla teoria alla pratica, e se tutto va per il meglio allora risulta molto istruttivo.  

Tuttavia, supponiamo di avere una situazione in cui il tuo progetto iniziale ha avuto alcuni problemi. Ti ritrovi alla successiva fase di revisione e le cose non vanno ancora per il verso giusto.  L'esperienza ti aiuterà ad approfondire i dettagli della lista dei guasti e a concentrarti sull'esatta soluzione da adottare rispetto al problema. Ricordate quanto sia stato fondamentale il coinvolgimento iniziale dei fornitori?  Se questo viene fatto, allora garantirà una migliore attenzione rispetto all'affidabilità delle solide pratiche di produzione offerte, in modo da garantire che il tuo hardware sia prodotto secondo gli intenti di progettazione e offrirti un piano di qualità da poter analizzare.  

Abbiamo visto hardware difettosi creare un'infinità di problemi per alcuni clienti. In queste situazioni sono venuti da noi e abbiamo dovuto revisionare il progetto E le pratiche di produzione. È davvero triste vedere ingegneri molto competenti che iniziano a mettere in dubbio le proprie capacità quando rintracciano i problemi e non sanno se sono legati al firmware, all'hardware, oppure alla progettazione. Penso che il consiglio migliore sia quello di sfoggiare l'artiglieria pesante quando ci si ritrova ad un punto morto. È probabile che le aziende con grande esperienza possano aiutarti in maniera rapida, anche se questo atteggiamento serve per indirizzarti verso il giusto cammino.
            
Warner:
Ha menzionato l'importanza di coinvolgere fornitori e produttori prima di prendere decisioni riguardo la progettazione e il fatto di essere molto chiari sulle relative capacità e sugli accordi contrattuali. Qual è il valore determinato da questo tipo di trasparenza a priori?

Becze:
Un tempestivo coinvolgimento ti aiuterà a comprendere appieno le competenze dei terzisti e ad allineare le tue scelte di progettazione in accordo con i loro processi. È estremamente importante comprendere se possiedono sistemi di collaudo e convalida. Per fare un esempio, le soluzioni di collaudo per radio frequenze sono molto costose. 

È inoltre essenziale sapere se dispongono di capacità esterne che possano aiutare a ridurre i costi, in particolare durante il processo di produzione. Sono in grado di supportarti, sia per la parte relativa ai prototipi che per il processo di produzione? Possono aiutarti a far emergere i tuoi prodotti elettrici e predisporre il successivo passaggio al processo produttivo? Possiedono le corrette e condivisibili competenze relative alla gestione, al processo e alla produzione, alle quali puoi affidarti per ottenere un prodotto hardware di qualità? Sono in grado di garantirti un supporto attraverso altri fornitori per prodotti a livello di sistema, come quelli privilegiati dai progettisti meccanici? 

Molte start-up hanno come punto debole la gestione dell'organizzazione e necessitano di ulteriore supporto. Risulta molto difficile trovare fornitori affidabili e la speranza è che le tue aziende esterne di produzione possano aiutarti in questo passaggio. È tutta una questione di reti di supporto. Inoltre, nella transizione alla fase di produzione su larga scala, ti interessa sapere se potrai sfruttare qualsiasi differenza di prezzo d'acquisto? E a proposito di un supporto esterno? Inoltre, possono supportarti tramite consigli sulla qualità e suggerirti eventuali miglioramenti?  La selezione dei fornitori è assolutamente fondamentale e deve essere valutata in maniera molto cauta.

Warner: 
Le carenze di componenti hanno portato alla luce l'importanza di avere solidi collaboratori e informazioni sulla catena di approvvigionamento. Tuttavia, anche nel periodo in cui non abbiamo una carenza, perché questa caratteristica è così importante?

Becze:
Un buon collaboratore, responsabile della catena di approvvigionamento, ti aiuterà a risolvere problemi concreti e possibilmente, grazie anche al supporto strutturale, ti assisterà nel soddisfare i requisiti di prodotto durante le situazioni di stallo. Prendiamo ad esempio i pulsanti. Sono un problema molto complesso in termini di progettazione e richiedono un profondo supporto. Le informazioni sui moduli connessi possono essere un fattore essenziale alla base delle tue spese e offrire soluzioni firmware di supporto. 

Bisogna essere consapevoli delle nuove tecnologie che emergono dall'innovazione e ti aiutano a raggiungere più rapidamente il mercato con soluzioni uniche. Ad esempio, abbiamo realizzato un prodotto BLE 5 a maglia di rete con un prototipo funzionante, otto giorni prima che fosse annunciato da parte del CES. È probabile che i grandi fornitori possiedano una vasta gamma di prodotti che potrai sfruttare, oltre a supportarti con soluzioni professionali.  Consiglio vivamente a qualsiasi ascoltatore di resistere all'impulso di cercare componenti su AliBaba o siti simili. Questa è una strada che porta quasi sempre a GROSSI problemi.

Warner:
Ha già toccato alcuni di questi punti, però secondo lei quali sono i costi relativi ad una progettazione poco prudente?

Becze:
Quanto tempo abbiamo a disposizione, Judy? (ride) 

Allora, ecco una breve lista:

• La maggior parte dei problemi cruciali sono causati dalla sottovalutazione dei costi imprevisti, a causa della mancanza di visione preventiva su altri componenti coinvolti e non comprendere appieno il vero costo totale di produzione 
• I collaudi in linea, necessari ma non pianificati, possono creare ulteriori problemi significativi 
• Quando non consideri la preparazione del tuo progetto per la fase di collaudo, si verificano impatti evidenti sui costi e sui tempi di risoluzione dei problemi, oltre ad essere una pratica davvero mediocre 
• I tempi di commercializzazione risultano influenzati in maniera negativa 
• Costi di produzione più elevati o eccessivi, a causa della scarsa progettazione per l'assemblaggio o per la produzione
• Non pianificare i costi relativi al trasporto e alla pallettizzazione
• Alcune situazioni richiedono di affrontare i processi ad alto costo e le caratteristiche di progettazione in seguito al processo di sviluppo del prodotto o del lavoro, anche se queste sono decisioni commerciali che devono essere considerate con attenzione

Warner:
Ed, Grazie mille per il tempo dedicato e per aver condiviso la sua grande esperienza con i nostri lettori. 

Becze:
Piacere mio, Judy. Sono felice di poter trasmettere ciò che ho imparato ad altri ingegneri che cercano di esplorare questo complesso panorama dedicato alla progettazione hardware. Spero di aver aiutato i suoi lettori ad evitare futuri incidenti di percorso!