工程开发流程-速效救心丸?
0赞周日与一友人谈及工程开发,其实不少管理层的朋友,都想着求一速效救心丸,建立一个框架、建立一个流程体系文件体系,确定文件的做法,按着项目来走,问题就解决了。
我现在改书,重头一点一滴对每个以前经历过的项目进行拆解,将设计的文章,从需求文件、原理图、计算过程和失效管理过程,乃至PCB布局的评审文件和最终的实验的结果有空的时候翻阅一下,感悟颇深。
现在把整个硬件设计过程与产品的硬件需求定义来核对,这两者有何关系?
第一部分 需求分析 &顶层设计
硬件设计规格书
系统连接原理图
顶层设计评审报告
第二部分 电路设计&分析
电路原理图
软件/硬件接口技术规格书
可靠性预计报告
FTA分析报告
DFMEA分析报告
WCCA分析报告
潜在路径分析报告
PCB设计要求书
电路设计评审报告
第三部分 PCB设计
零部件情况分析
PCB加工文件
PCB装配文件
PCB EMC分析报告
电子元器件BOM
PCB设计评审
第四部分 验证过程
样机制作需求
测试需求
部件发布评审
硬件设计指南
我们把部件需求中最为重要的内容挑出来,无外乎:
1)汽车电子模块需要实现的功能
2)汽车电子模块的质量水平
3)汽车电子的环境要求情况
4)汽车电子模块的验证实验要求
对于车厂的DRE工程师和验证工程师而言,部件所要的信息无非就是各种各样的过程信息,还有整个验证过程。而将模块的硬件过程,分那么细,无非就是将内部设计过程中的设计不确定和偏差给去除掉。
换个说法,系统工程师把功能分解为硬件+软件两部分,对硬件而言,通过一个个小的电路拓扑来满足各个功能,无非是
1)输入/输出电路
2)电源电路
3)通信电路
4)MCU电路
5)其他监控电路
6)专用电路
如果是第一次做项目,无非是把以前其他的应用拿过来,通过对比电路拓扑来设计Concept,然后进行功能对比?
核心要点,无外乎,
功能参数在各种环境条件下是否符合?
各部分电路失效导致对整个产品的功能的影响?
整个产品的可靠性的估计和实际的情况?
对瞬时的Stress
对累积的Stress
可是,在这个基础往前推,在整个技术的验证过程中,可以不用开展这些工作,完全可以将硬件的工作进行隔离,用通用型的快速原型来导入设计来寻找基本的概念问题。然后再一步步的更新概念设计。
打个比方,以电池的电压测量为例,性能、故障分析、安全这些都是互相联系的。从电路分析、计算、模拟和验证,都是一体化的。
概念阶段:
a)熔丝设计:熔丝可以就近放在电池采集端至单体采集板的独立采集板上(LEAF);也可以如同Tesla一样放板上;还可以如三菱一样采用细铜丝。
b)被动均衡的电阻
单体采集电压的回路,有以下的要求:
1)建立单体电压采集的模型
分析单体电压的采集范围、采集精度。
2)分析熔丝选型
某些设计方案,是用PCB线或者是细线来做采样线短路保护的。在整个设计过程中有几个电流:
a)正常电压采集电流
b)均衡电流:均衡电流的时候需要验证电阻+开关发热及局部的问题,特别是进行Coating密封之后整个热均衡
c)熔丝保护电流
e)工作静态电流
通过偏差的计算来设计区隔。
3)短路诊断
分析考量被动均衡的开关短路的算法
在这个多电源系统中,反接、接错、潜入路径问题,可以从各个角度去做。从FTA和FMEA上去做,然后一点点去累积。
在这个之前:
不同的对象的电池系统(HEV、PHEV和EV)不同的容量的电池,对均衡电流要求不同,均衡的算法也有不同。
在进行功能安全设计的时候,需要做不同形式的OV保护,也需要将电压备份电路考虑进去。
分散和集中式的方案,甚至不同的形状,对于采集线的布置规格亦有不同
所以,以上的硬件设计方法,说到底也只是个方法。需要对具体的产品以及设计,进行更细致的分析。也就是说,最终的文档,是一步步迭代过程中,将分析或者实验得到的阶段性疑问,进行进一步迭代和考量。在系统性应用过程中,再通过整个设计过程得到的过程文件进行支撑。不停的一步步深入下去,也就是完善了know-how,这哪是通过导入流程这种工具就能把产品做好。开发产品的因果,是通过产品本身的深化理解,用工具进行分解简单化可视化找到需要解决的问题,方法是适用于各种产品可以裁剪的。这个过程中,工程师本身的求是的能力最为关键,而不是流程本身。本身汽车电子在不停的节约时间,以及芯片化的过程中进行简化和加速。
有机会,在沙龙里面谈谈开发过程中的点点滴滴吧。技术积累之路,没有速效救心丸,更没有特效药,全在我们每个人本身。
在此纯粹吐个槽,干货实是每个人所学所思所得之精华,这不是依靠很简单堆积和实践就能摸索一条路出来的。要挖深挖宽,这个过程根本就分不开,呵呵。