Los desafíos del diseño de productos electrónicos: Por qué la gestión de requisitos es esencial

Navegar por el mundo del diseño moderno es complejo. Está lleno de nuevos desafíos y cambios rápidos en la tecnología. Necesitas un proceso de gestión de requisitos robusto para manejar estos desafíos con éxito y asegurar que la comunicación de tu intención de diseño permanezca clara y organizada. Continúa leyendo para explorar la conexión crucial entre los requisitos bien gestionados y el diseño de hoy.

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¿Qué son los Requisitos?

Los requisitos son las características y funciones imprescindibles que tu producto necesita para ser exitoso. Te guían paso a paso, asegurando que lo que construyas cumplirá con las expectativas y necesidades de las personas que lo usarán.

Piensa en los requisitos como respuestas a preguntas específicas:

• ¿Qué necesita hacer? Esto podría ser cualquier cosa desde hacer llamadas y enviar mensajes en el teléfono hasta la velocidad y el kilometraje de un coche.
• ¿Por qué es esto importante? Esto ayuda a entender el valor de cada característica, asegurando que tenga un propósito y beneficio claros.
• ¿Cómo sabré que funciona como debería? Esta parte ayuda en las pruebas y verificación de que cada característica funciona correctamente.

Los requisitos provienen de diferentes lugares y personas, como clientes, socios, ventas, soporte, gestión, ingeniería—cualquiera que tenga un interés en el proyecto. Todos aportan sus propias necesidades y expectativas, y es crucial escuchar, entender e incluir estas en el proceso de planificación y diseño. Los requisitos son los bloques de construcción que ayudan a asegurar que el producto final haga exactamente lo que se supone que debe hacer, satisfaciendo las necesidades y expectativas de los usuarios, y finalmente convirtiéndose en un éxito.

Tipos de Requisitos

Puedes discernir muchos tipos de requisitos dependiendo de una necesidad específica que deben cumplir, por ejemplo:

• Requisitos funcionales son los aspectos fundamentales que un producto o sistema debe poseer para cumplir con su propósito previsto. Definen lo que el producto debe hacer, detallando las funciones y características necesarias para satisfacer las necesidades y expectativas de los usuarios. Para una lavadora, estos podrían ser que debe lavar varios tejidos, enjuagar y centrifugar la ropa para eliminar el exceso de agua.
• Los requisitos de rendimiento dictan qué tan bien un producto o sistema realiza sus funciones. Incluyen aspectos como la eficiencia, la capacidad de respuesta y la velocidad, asegurando que el producto funcione de manera óptima bajo condiciones definidas. Los requisitos de rendimiento para una lavadora podrían especificar que no debe consumir más de 400 kWh de electricidad y 40 galones de agua por ciclo.
• Los requisitos de restricción son las limitaciones dentro de las cuales un producto debe operar. Estos podrían relacionarse con el tamaño, el costo o las capacidades técnicas, estableciendo límites que guían el proceso de diseño y desarrollo. Para la lavadora en cuestión, podrían implicar pesar menos de 150 libras y tener como máximo 27 pulgadas de ancho, 39 pulgadas de alto y 34 pulgadas de profundidad.
• Los requisitos ambientales se centran en la interacción de un producto con su entorno, asegurando que opere efectivamente bajo diversas condiciones y cumpla con los estándares de sostenibilidad y ecología. Las especificaciones ambientales para nuestra lavadora podrían dictar eficiencia energética y cualidades de ahorro de agua.
• Los requisitos de interfaz están centrados en la experiencia del usuario, asegurando que el producto sea amigable, accesible y fácil de usar. Promueven una interacción positiva entre el usuario y el producto o sistema. En nuestro caso, podría significar que el panel de control de la lavadora debería ser amigable e intuitivo, teniendo botones y diales claramente etiquetados con iconos y texto fácilmente comprensibles para indicar su función.

¿Qué es la Gestión de Requisitos?

La gestión de requisitos es un conjunto de técnicas para registrar, examinar, clasificar y consolidar requisitos, asegurando que los equipos de ingeniería trabajen consistentemente con especificaciones actualizadas y aprobadas. Su objetivo es garantizar el logro de los objetivos de desarrollo del producto. Al monitorear meticulosamente los cambios en los requisitos y promover la comunicación continua con los interesados, la gestión de requisitos minimiza errores, manteniendo la alineación y claridad desde el inicio del proyecto a través de la totalidad del ciclo de vida de la ingeniería.

Un aspecto esencial de la gestión de requisitos es su capacidad para desriesgar proyectos frente a cambios de requisitos inesperados y de última hora. Por ejemplo, consideremos el complejo proceso de diseño de un automóvil. Si un interesado solicita un aumento en la autonomía del vehículo, ello necesitaría varios ajustes, como aumentar el número de módulos de batería. Una herramienta para gestionar los estados de cumplimiento, como Altium Develop requirements and systems management, recalcula automáticamente todas las propiedades relevantes, como la masa y la capacidad de la batería, y propiedades adyacentes, tales como la masa de carga, la masa del coche y la distancia de frenado, asegurando la trazabilidad completa del cambio y su impacto en todo el sistema.

En un entorno tradicional, acomodar un nuevo requisito implicaría una tediosa cadena de reuniones, correos electrónicos y actualizaciones manuales, a menudo extendiéndose por semanas. Con una herramienta de gestión de requisitos competente, puedes reducir drásticamente este tiempo porque cada miembro del equipo está alineado, informado y trabajando con la información más reciente y precisa en segundos. Todos los aspectos del diseño están sincronizados de manera consistente, y ningún detalle es pasado por alto o olvidado en el acelerado ciclo de desarrollo. Puedes terminar tus actualizaciones de diseño de coches en un minuto en lugar de semanas de comunicación dispersa y de ida y vuelta.

El Proceso de Gestión de Requisitos: Tareas Clave

Un proceso estructurado de gestión de requisitos es fundamental para entregar productos electrónicos exitosos. Ayuda a asegurar que todas las necesidades técnicas estén claramente definidas, validadas continuamente, y es esencial para garantizar la trazabilidad de los requisitos a lo largo del ciclo de vida del producto. A continuación, se presentan las etapas clave de un proceso que sigue las mejores prácticas de gestión de requisitos:

• Recolección de Requisitos: Recopilar las necesidades del producto de alto nivel de las partes interesadas, clientes y equipos internos. Este paso define el alcance y alinea las expectativas desde el principio.
• Elaboración de Requisitos: Refinar y aclarar lo que se ha recopilado interactuando directamente con ingenieros, gerentes de producto y usuarios finales. Utilizar entrevistas estructuradas, entradas de diseño y modelos de sistema para extraer necesidades precisas.
• Desglose de Requisitos: Descomponer las entradas amplias en especificaciones claras y comprobables. Esto es esencial en sistemas complejos donde los equipos de hardware, software y mecánica deben colaborar.
• Vinculación de Requisitos: Conectar cada requisito con los datos de diseño correspondientes, planes de prueba y documentación. Esto respalda la trazabilidad y asegura que no se pase por alto ningún detalle crítico.
• Planificación de la Verificación: Definir cómo se validará cada requisito—mediante simulación, inspección, prueba o revisión—y planificar estas actividades con anticipación.
• Gestión de Cambios y Control de Versiones: Seguir todas las actualizaciones de los requisitos, incluyendo la justificación y la entrada de los interesados, para mantener la integridad del diseño a lo largo del tiempo.
• Monitoreo y Revisión: Utilizar tableros en vivo y análisis para monitorear el estado y el progreso de la verificación, asegurando la resolución oportuna de problemas y el cumplimiento.

El software moderno de gestión de requisitos ayuda a agilizar este enfoque, haciendo que el proceso de gestión de requisitos sea más rápido, más transparente y menos propenso a errores, especialmente para equipos de hardware distribuidos.

Desafíos de la Gestión de Requisitos en el Diseño Electrónico Moderno

Aunque el concepto de requisitos es fácil de entender, la velocidad y complejidad del desarrollo de diseño moderno complican el panorama general. Estamos presenciando un ritmo sin precedentes de avance tecnológico y un aumento en la complejidad de los diseños electrónicos. Esta evolución, aunque emocionante, plantea una multitud de desafíos de gestión de requisitos que necesitan un enfoque estructurado para la gestión de requisitos.

#1 Complejidad de los Diseños Electrónicos

La proliferación de dispositivos inteligentes ha incrementado exponencialmente la complejidad de los diseños electrónicos. Por ejemplo, el uso de chips en productos se ha disparado, con vehículos modernos que incorporan más de 2,000 chips, un aumento impresionante en comparación con hace unas décadas. Tal complejidad requiere requisitos precisos y bien organizados para navegar la intrincada red de elementos de diseño, asegurando que cada componente se integre sin problemas para funcionar como un todo cohesivo.

Cuanto más complejo es el producto, más crítico se vuelve un proceso de gestión de requisitos robusto. Esto se debe a que se invierte más tiempo y presupuesto en su desarrollo. El costo de cometer un error—sea en dinero, tiempo o reputación—es demasiado grande para arriesgarse.

#2 Creciente Interconexión de Software

El software se ha convertido en una parte integral de los productos, con las líneas de código incrustadas en ellos aumentando quince veces en la última década. El software actúa como el puente de comunicación, permitiendo que varios sistemas de hardware intercambien información crítica. Esta intrincada red de interconectividad exige protocolos de comunicación bien establecidos para asegurar el flujo ininterrumpido de datos esenciales. Una alteración inesperada en los requisitos de un sistema puede interrumpir esta interacción armónica, llevando a complicaciones imprevistas y un extenso retrabajo. Por lo tanto, el papel de la gestión de requisitos se vuelve crucial para salvaguardar la estabilidad y fiabilidad de estos sistemas interconectados para mantener la integridad de la red de comunicación general.

#3 Reducción de los Plazos de Producción

La urgencia por acelerar la entrega de productos ha llevado a una significativa reducción de los plazos de producción. Los ciclos tradicionales de cinco años se han comprimido a dos, lo que requiere metodologías ágiles que enfaticen iteraciones rápidas y mejora continua. En un entorno tan acelerado, tener requisitos claros y bien definidos es crucial para guiar el proceso de diseño de manera eficiente y facilitar la toma de decisiones rápida.

#4 Brechas de Comunicación y Procesos Aislados

Los procesos de diseño han estado plagados de brechas de comunicación, con datos electrónicos a menudo existiendo en silos aislados. El intercambio de información entre estos silos es un proceso manual e ineficiente, lo que lleva al gasto innecesario de tiempo y recursos valiosos y compromete la calidad general del producto. Un sistema robusto de gestión de requisitos actúa como un hilo unificador, mejorando la comunicación y asegurando que todos los aspectos del diseño estén alineados e integrados.

#5 Falta de Trazabilidad de Requisitos

Es bastante común que hasta el 80% de los diseños experimenten cambios de última hora en componentes debido a restricciones relacionadas con el costo o la disponibilidad. La ausencia de trazabilidad de requisitos en tales modificaciones puede llevar a confusión y errores, a menudo descarrilando todo el proceso de diseño.La gestión de requisitos fomenta la trazabilidad y asegura que cada modificación esté documentada y alineada con los objetivos generales del diseño, minimizando así los errores y mejorando la integridad del diseño.

7 Razones por las que la Gestión de Requisitos es Esencial

Como puedes ver en el análisis anterior, la gestión de requisitos no es opcional. Es esencial para asegurar el éxito del proyecto, especialmente a la luz del hecho de que los requisitos deficientes desencadenan el 70% de los fracasos de los proyectos. Los requisitos definidos de manera inexacta pueden llevar a la expansión de los alcances del proyecto, retrasos en los tiempos de entrega, costos escalados y un producto final que no cumple con las expectativas de los clientes ni con los estándares de seguridad. Adoptar una actitud estructurada hacia su gestión puede prevenir que tu proyecto se convierta en otro fracaso en las estadísticas citadas.

#1 Clarificación de Objetivos y Expectativas

La gestión de requisitos aclara los objetivos del proyecto, alineando a los interesados como gerentes de producto, diseñadores, desarrolladores y clientes hacia una meta unificada. Proporciona una hoja de ruta clara, delineando el alcance, presupuesto y cronograma del proyecto, asegurando que cada paso esté bien planificado y ejecutado de acuerdo con los objetivos y expectativas establecidos.

#2 Entrega Más Rápida

La gestión del estado de cumplimiento promueve la puntualidad, ayudando a que los proyectos se mantengan en el cronograma para una entrega más rápida mientras se mantienen los estándares de calidad.

#3 Reutilización

La gestión de requisitos permite la reutilización de componentes específicos del proyecto en proyectos subsiguientes, mejorando la sostenibilidad y la eficiencia a lo largo del desarrollo.

#4 Mejora de la Calidad y Reducción de Errores

Un conjunto claro de requisitos minimiza errores, malentendidos y omisiones en el proceso de diseño, asegurando que el producto final cumpla con los estándares de calidad esperados y cumpla con su propósito previsto. La gestión de requisitos mejora la alineación del producto final con las necesidades y expectativas del cliente, mejorando así su calidad general.

#5 Menor Costo de Desarrollo a lo Largo del Ciclo de Vida

Insights del Ciclo de Vida informan que las empresas, en promedio, encuentran 2.8 rehacer de tarjetas, cada una costando aproximadamente $46,000. Los errores en los requisitos a menudo requieren un extenso trabajo de rehacer por parte del equipo de desarrollo. El costo de corregir un error de software se escala si el error se detecta más tarde en el proceso. La necesidad de reducir estos costos es indiscutible, y las estrategias que minimizan las discrepancias en los requisitos son muy bienvenidas.

Una gestión efectiva de requisitos mejora la eficiencia y la precisión del proyecto. Minimiza los gastos innecesarios a lo largo del proyecto, llevando a un proceso de desarrollo más económico. También ayuda a reducir la frecuencia de modificaciones costosas y que consumen mucho tiempo, ahorrando tanto dinero como meses de trabajo extra.

#6 Gestión de Riesgos

La gestión de requisitos ayuda a identificar riesgos potenciales al inicio del proyecto, permitiendo la implementación de estrategias para mitigarlos.

#7 Facilitando la Comunicación y Colaboración

Trabajar con un conjunto de requisitos transparente y bien gestionado fomenta una comunicación y colaboración efectivas entre los miembros del equipo y los interesados. Actúa como un lenguaje común, mejorando la comprensión y cooperación a través de varios dominios de experiencia.

Aproveche las Herramientas de Gestión de Requisitos de Altium para Diseñar Más Rápido con Menos Errores

Las complejidades y avances rápidos en el diseño moderno requieren una base sólida en la gestión de requisitos. Un conjunto bien organizado de especificaciones apoya el proceso al proporcionar claridad, mejorar la comunicación y asegurar que el diseño evolucione de manera cohesiva en la dirección deseada.Compruébelo por usted mismo utilizando la gestión de requisitos y sistemas de Altium Develop. ¡Diseñe más rápido con menos errores!