La industria electrónica en 2021

Una vez superados los retos de 2020, ¿qué desafíos y oportunidades se presentan a los diseñadores de hardware en 2021? En este artículo, Vince Mazur, ingeniero de marketing de productos técnicos de Altium, analiza tres tendencias emergentes y comparte los pasos para abordarlas con éxito a lo largo de este año.

Introducción

No hace falta decir que 2020 es un año que no olvidaremos fácilmente. El año pasado nos impuso a todos numerosos retos nuevos, y en particular a los diseñadores de productos electrónicos. Actualmente, parece que las cosas están mejorando con la llegada de las vacunas y la reducción de las tasas de hospitalización. Sin embargo, es probable que el año 2021 siga viéndose influido por muchas de las dinámicas de 2020. Además, la rápida evolución del negocio de la electrónica seguirá planteando en 2021 retos de diseño generalizados que poco tienen que ver con factores ajenos a nuestra industria.  

En este artículo, abordaré tres desafíos desde la perspectiva del diseño electrónico: el trabajo desde casa, la escasez de componentes electrónicos y la formación en formato virtual. En cada sección, enumeraré algunas cosas que puedes hacer hoy para afrontar estos retos, y cerraré el artículo con un resumen.
 

Continuidad del trabajo desde casa

El diseño electrónico es un deporte de equipo. Incluso los desarrolladores independientes de productos tienen que colaborar con varias personas y empresas, entre las que se encuentran representantes de los fabricantes, FAE, fabricantes de placas, fabricantes contratados, posibles contratistas externos, etc. Al mismo tiempo, en circunstancias normales, el día normal de un diseñador de electrónica está repleto de dolores de cabeza, desafíos y riesgos. Y, de hecho, esta es la esencia del apasionante mundo del diseño electrónico. Aunque trabajar desde casa tiene algunas ventajas, la imposibilidad de colaborar en persona sigue planteando problemas.

Para las organizaciones medianas y grandes, la situación es incluso más compleja. La distribución física de estas organizaciones es muy variada, desde una única sede hasta una red de sedes conectadas a nivel mundial. Aunque hay excepciones, la principal forma de colaboración ha sido la comunicación cara a cara, con el uso de videoconferencias entre ubicaciones remotas o globales, según las necesidades. Como es lógico, la existencia de equipos dispares que se encargan de ámbitos clave específicos dentro del diseño de un producto o sistema es una fuente de discontinuidad. Para alcanzar los objetivos, es necesario que los equipos de diseño colaboren y se comuniquen estrechamente entre los distintos ámbitos, como el ECAD y el MCAD. Y si esta situación ya constituía todo un reto antes de la pandemia, la cosa se ha complicado con la separación física. Además, la falta de acceso a laboratorios corporativos bien equipados y que pueden contener millones de dólares en equipos de prueba y medición, sigue planteando problemas significativos.

Si bien algunas profesiones (me viene a la mente el departamento de ventas) fueron las primeras en adoptar el trabajo desde casa, la ingeniería de productos electrónicos no lo ha tenido tan fácil, debido a esta necesidad de acceso y colaboración en el laboratorio de pruebas. La transición que han realizado muchos fabricantes de productos electrónicos desde sus ubicaciones y plantillas centralizadas a equipos fragmentados que trabajan individualmente desde sus casas ha incrementado los desafíos. Los diseñadores, acostumbrados a interactuar en equipo, se vieron, de repente, aislados en sus oficinas domésticas. Afortunadamente, un rápido giro hacia el uso de herramientas basadas en la nube, como Zoom, Dropbox, Google Drive y otras, permitió a los equipos permanecer conectados. Aquí, en Altium, justo acabábamos de lanzar nuestra nueva plataforma en la nube, Altium 365, la primera plataforma de esta índole que permitía a los usuarios, conectarse sin esfuerzo al completo entorno de diseño electrónico sin esfuerzo, desde cualquier lugar donde hubiera una conexión a Internet. El resultado ha sido posibilitar una experiencia en casa muy parecida a la de la oficina.

Incluso cuando los diseñadores empiecen a volver a sus oficinas, es probable que el entorno de trabajo sea considerablemente distinto al de antes de la pandemia, especialmente en lo que respecta a las comunicaciones cara a cara. El distanciamiento seguirá siendo la consigna, y es probable que la colaboración no sea lo suficientemente óptima debido a las precauciones que se deberán seguir tomando.
 

Pasos que puedes empezar a tomar hoy mismo

Aquí tienes algunas sugerencias sobre los pasos que puedes adoptar hoy mismo para optimizar el teletrabajo:

1. Si aún no lo has hecho, hazte con un set de herramientas adaptadas a las necesidades únicas del diseño electrónico y la colaboración, que incluya reuniones virtuales, herramientas de anotación y comentario como Slack, creación de diseños, diseño de PCB, acceso centralizado a la biblioteca de componentes y un repositorio de datos de diseño compartido. La clave reside en garantizar que todos los miembros de tu equipo tengan acceso la misma base. Una vez de vuelta a la oficina, todo el trabajo y los datos relacionados creados desde casa pueden volver a migrarse a la base corporativa ya existente sin riesgos ni inconsistencias. 
2. Si la falta de acceso al laboratorio es un problema, considera la posibilidad de llevarte a tu casa los equipos de la empresa o bien en alquilar equipos de prueba para tu entorno doméstico. Plantéate también aumentar la cantidad de simulaciones que llevas a cabo. Hoy en día existe la posibilidad de realizar simulaciones esquemáticas que contienen muchas funciones de análisis, que son básicamente instrumentos virtuales de prueba y medición y que pueden ser de gran ayuda.
3. Si te dedicas al desarrollo de software embebido, considera la posibilidad de aumentar tu desarrollo de código con la capacidad de simulación de código. Esta simulación está disponible en muchos de los principales IDE, como MPLABⓇ X de Microchip. Si tu equipo de software embebido suele requerir targets de hardware, considera la posibilidad de abstraer la arquitectura en código de comportamiento que pueda imitar el hardware target. Puede que no sea un sustituto perfecto del hardware meta, pero, aun así, contribuirá a avanzar en el desarrollo del software necesario, de modo que cuando se realice la integración de hardware/software en el laboratorio, el software se encontrará mucho más cerca de la especificación.
4. No subestimes la necesidad de interacción social. Somos seres sociales por naturaleza, y todos hemos tenido altibajos durante este tiempo. Se ha escrito bastante material útil sobre este tema, como el siguiente artículo que quizá te interese consultar: 

   https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/coronavirus/in-depth/teleworking-during-coronavirus/art-20487369

Escasez de componente

La pandemia mundial, a la que se ha sumado una importante acumulación de pedidos, ha provocado una importante escasez de componentes en 2021. Los informes revelan que varios fabricantes de automóviles han tenido que cerrar líneas de montaje porque no se dispone de componentes electrónicos clave necesarios para la producción. Las pequeñas empresas se ven obligadas a competir con las más grandes por las existencias de componentes. A no ser que ya se hayan puesto en marcha medidas de contingencia, habrá una tendencia creciente a que las empresas se enfrenten a retrasos significativos en la fabricación, como consecuencia de la escasez actual. A su vez, esta situación podría obligar a las empresas a tomar decisiones de abastecimiento de componentes poco seguras, con el riesgo de acabar adquiriendo componentes falsos. Se calcula que sólo las piezas falsificadas cuestan a los fabricantes 7.500 millones de dólares anuales en pérdidas de ingresos. En este contexto, IHS MarkitⓇ, la fuente de información sobre componentes más precisa del mundo, afirma que cada día se emite una media de 15 avisos de fin de vida útil (EOL) de piezas electrónicas. Cabe señalar que IHS Markit está disponible como parte del plan de suscripción a Altium Pro.

La gestión de los costes de la lista de materiales y la selección de componentes o de sus alternativas resultan ahora más complejas que nunca, ya que la obsolescencia, los niveles de existencias, las falsificaciones y los problemas de incumplimiento medioambiental siguen aumentando. Es fundamental asegurarse de que los componentes que necesitas para una tirada de fabricación estarán disponibles antes de la entrega, si se quiere evitar una frustrante cascada de acontecimientos que pueden provocar retrasos innecesarios en la producción. Aunque es difícil para las organizaciones blindarse de todos los riesgos relacionados con los componentes, muchos pueden evitarse con un plan de contingencia adecuado.
 

Pasos que puedes empezar a tomar hoy mismo

1. Realiza una previsión proactiva de imprevistos desde el principio. Antes de guardar un componente en la biblioteca, asegúrate de que hay al menos tres números de pieza del fabricante que cumplen la especificación de ese componente. Clasifica cada número de componente en función de factores importantes para tu proyecto, como el coste, la tolerancia y la tensión de trabajo. 
2. El secreto está en establecer alternativas cualificadas, simuladas o incluso probadas en laboratorio, antes de utilizar los nuevos componentes de la biblioteca. Si ya dispones de una biblioteca, especifica opciones de piezas alternativas para cada componente. Muchos agregadores, como Octopart, pueden permitirte encontrar rápidamente piezas similares, además de darte información sobre los niveles de stock actuales.
3. En el caso de los diseños existentes en producción y de trabajo en curso (WIP), revisa y " depura" la lista de materiales con más frecuencia para detectar a tiempo cualquier problema o riesgo. Herramientas como ActiveBOM de Altium lo hacen de forma automática, lo que nos ahorra un tiempo de trabajo manual muy valioso, en comparación en el uso de hojas de cálculo.
4. Diseña para la máxima posibilidad de sustitución y, por tanto, de disponibilidad. Es cierto, a veces no parece muy lógico realizar algunos circuitos con componentes discretos cuando se dispone de un buen circuito integrado para hacer la misma función. No obstante, si el CI no tiene asegurado un stock fiable, utilizar un diseño discreto puede ofrecer más flexibilidad y te brinda más garantías de poder pasar a la producción. Con frecuencia, las soluciones discretas son más baratas que las opciones de CI, si bien esto varía en función de cada caso. 
5. Establece un stock de seguridad para las partidas esenciales. Hay ocasiones en las que un diseño requiere el uso de un dispositivo necesario para alcanzar las especificaciones y los objetivos de coste. Para esas situaciones, compra bobinas sobrantes y tenlas a mano como stock de seguridad. No es nada extraño que la fabricación se retrase por un componente de 4 céntimos. Poner esto en práctica puede convertirse en el salvavidas más económico que puedas tener.
6. Toma decisiones precisas y oportunas basadas en datos, utilizando, siempre que puedas, datos de componentes detallados y en tiempo real. Sitios como Octopart ofrecen acceso sin coste a datos de componentes, que son muy útiles para estos fines. Plataformas comerciales como Altium 365 van más allá. Y es que, al complementarse con la inteligencia de la cadena de suministro de componentes electrónicos de IHS MarkitⓇ, ponen la información del nivel de Fortune 100 en manos de organizaciones más pequeñas e incluso de diseñadores individuales. 

Formación y eventos en formato virtual

El compromiso continuo con la formación forma parte desde hace tiempo del panorama de la industria electrónica. La electrónica siempre ha avanzado a un ritmo mucho mayor que la mayoría de los demás campos, y el ritmo de cambio sigue acelerándose con el tiempo. Estar al corriente de los avances tecnológicos y de sus desafíos es un requisito implícito de la carrera. No estar al día y no aplicar las más prácticas recomendadas más recientes, tiene una clara consecuencia: quedarse atrás.

Eventos como cursos, talleres, conferencias y ferias comerciales han sido una forma habitual de permanecer al tanto de los nuevos avances, retos y soluciones. En esta era post-covid se han tenido que suprimir o posponer algunas estos eventos de formación e intercambio de información en formato presencial. En su lugar, ha surgido una plétora de eventos virtuales, seminarios web y formación online. Si bien los diseñadores siempre han pasado muchas horas frente a una pantalla, la sustitución de las ferias y las reuniones diarias en persona por interacciones virtuales ha inclinado la balanza del tiempo de pantalla hasta un punto nunca visto y está provocando fatiga de pantalla y agotamiento digital.

La formación y la participación en eventos presenciales ofrecen muchas ventajas respecto a sus homólogos virtuales. Los eventos y la formación en vivo suelen suponer un cambio de escenario y ofrecen una oportunidad muy necesaria de alejarse de las pantallas de los ordenadores. Además, ofrecen a los ingenieros de diseño valiosas oportunidades para centrarse en el desarrollo profesional y permite a los jefes de equipo de ingeniería incorporar conocimientos y recursos que pueden trasladar a sus equipos. Los eventos externos ofrecen oportunidades inestimables para enriquecer los debates de grupo y la creación de redes.

Desde el punto de vista práctico, existen beneficios comparables en los entornos virtuales. Y es que, si bien los eventos en línea y en la nube brindan la posibilidad de acceder a una gran cantidad de recursos, no resuelven el problema de la fatiga causada por las pantallas, las distracciones en el hogar y los factores de estrés derivados del aislamiento y la permanencia en el escritorio durante todo el día.
 

Pasos que puedes empezar a tomar hoy mism

1. Crea o personaliza tu espacio para el aprendizaje. En lugar de estar atado al mismo escritorio de la oficina en casa para los eventos virtuales, considera la posibilidad de utilizar otra habitación o ubicación. El cambio de ubicación puede mitigar parte de la sensación de aislamiento y satisfacer tu necesidad de cambiar de escenario. Si no tienes otro lugar disponible, cierra tu correo electrónico y tus aplicaciones de trabajo y ten abiertas sólo las herramientas que necesites para participar en el evento. Si es necesario, silencia o apaga tu teléfono. Utiliza tu televisor inteligente o Google Chromecast para poder ver la formación virtual o el evento en la televisión. Lo que mejor te funcione; lo importante es minimizar las distracciones y maximizar la concentración. A veces ocurren grandes cosas cuando cambiamos de lugar.
2. Establece tus objetivos y expectativas antes de asistir. Describe lo que te interesa obtener del evento. ¿Tienes preguntas específicas a las que te gustaría dar respuesta? ¿Tienes en mente una serie de recursos que te gustaría recibir? ¿Tienes la intención de crear una red de contactos específica? Establecer una lista de objetivos que definan el éxito de la participación puede ser una buena forma de garantizar que el evento te resulte provechoso.
3. Toma buenos apuntes. Puedes utilizar un bloc de notas convencional o bien un editor de texto de tu ordenador, haz un esfuerzo decidido por tomar buenas notas. ¿Se está hablando de algo que es relevante para un proyecto actual? ¿Por qué no tomas nota? Quizás haya algo que encienda una chispa creativa. Si es así, anótalo y recurre a los fundamentos básicos que normalmente utilizarías en un evento fuera de la empresa.
4. En la medida de lo posible, asiste a eventos que tengan lugar fuera del horario de trabajo habitual o que estén disponibles a la carta. De este modo, puedes programar la participación a una hora que se ajuste a tu estilo de vida y a tus preferencias. Sin embargo, ten en cuenta que muchos eventos en directo ofrecen interacción y sesiones de preguntas y respuestas con expertos, aspectos a los que renunciarás si te decides por el aprendizaje a la carta.
5. Aprovecha la oportunidad de participar. Participa en salas de reuniones virtuales, debates, sesiones de preguntas y respuestas. Hacer un esfuerzo consciente por interactuar verbal y visualmente con colegas de la industria y otros asistentes puede aportar información beneficiosa y llenar algunas de las lagunas que deja el aislamiento físico que algunos pueden estar experimentando. La participación también tiene el beneficio secundario de mantener actualizadas y pulidas esas habilidades de socialización profesional para la eventual vuelta a la normalidad. 

Resumen

En este artículo, he revisado algunos de los desafíos que afrontan los diseñadores de electrónica en 2021, con la esperanza de que la pandemia se esté acabando. Estos retos incluyen la continuidad del trabajo desde casa, la actual escasez de componentes electrónicos y la maximización del valor de la formación y de la asistencia a eventos en formato virtual. Además, te he propuesto algunos pasos que pueden ayudarte a superar cada uno de estos retos. Espero que esta información te resulte útil y provechosa para ayudarte a avanzar en tus esfuerzos profesionales.

Aunque el 2020 nos planteó numerosos desafíos estresantes, las empresas y las personas que no dejan de superarlos, han sacado todas sus fuerzas para hacer frente a estos desafíos, volviéndose más adaptables y resistentes. A medida que nos aventuramos en este 2021, creo que las lecciones aprendidas arduamente en 2020 y el espíritu de adaptabilidad y resistencia seguirán aportando valor a tu carrera de ingeniero y a la empresa para la que trabajas.