Come Ottimizzare Il Progetto Per La Manutenzione Del Prodotto

Vi è mai capitato di trovarvi in una situazione per la quale pensavate di essere totalmente preparati solo per poi rendervi conto di non avere idea di cosa fare? A me, purtroppo, è accaduto molte volte. Questo si è verificato spesso quando ho iniziato a progettare prodotti con lo scopo di garantire manutenzione e riparazioni facili. Ci sono molti fattori da prendere in considerazione prima di decidere se il prodotto deve essere progettato per rendere semplice la sua manutenzione e occorre prendersi del tempo per verificare che questo sia possibile. Se la vostra decisione finale è quella di procedere in tal senso allora dovete includere funzionalità aggiuntive che renderanno facile la manutenzione del prodotto e la determinazione di eventuali malfunzionamenti. Dopo i miei errori iniziali ho appreso molte tecniche su come progettare prodotti orientati alla manutenzione. Qui di seguito ho riportato alcuni consigli utili.

1. Aggiungete indicatori visivi

Il processo di manutenzione per dispositivi elettronici può diventare estremamente complesso e stressante per un team di supporto, specialmente se il malfunzionamento causa ritardi in operazioni critiche. Avere degli indicatori visivi, come LED o LCD, ben posizionati può aiutare il team di assistenza ad individuare più rapidamente il problema. Potete utilizzare dei LED per indicare che la scheda viene alimentata, che il microcontroller è attivo o che la scheda sta ricevendo e trasmettendo dati nel modo corretto.

2. Inserite delle etichette nel PCB

Il vostro team di assistenza può essere dotato degli schematici più aggiornati, tuttavia, se non indicate in modo chiaro con delle etichette cosa sono i vari componenti sulla scheda, lo costringerete a sprecare tempo per individuare il componente giusto. Utilizzate un sistema per designare componenti di alta qualità in funzione del loro modulo e utilizzate targhette serigrafate posizionate accanto ai vari componenti. È anche utile inserire targhette informative accanto ai cavi di connessione della scheda. Un'etichetta con su scritto “PC” informa in modo semplice il tecnico che quel connettore è connesso ad un PC. Inoltre potete inserire targhette con l’indicazione della polarità (“+” o “-”) quando i cavi in entrata sono ad essa sensibili.

3. Implementate la funzione di log degli errori

Non potete dimenticarvi di inserire un log degli errori quando progettate complicati sistemi integrati. Nella maggior parte dei casi i problemi e i bug che sfuggono alla fase di test del laboratorio sono difficili da monitorare sul campo. Questi problemi spesso sono causati da una combinazione di variabili difficile da riprodurre. Per rendere le cose ancora più complicate il sistema potrebbe già essere stato resettato quando il team di assistenza arriva a cercare di risolvere il malfunzionamento. Come minimo occorre inserire un sistema elementare di tracciamento degli errori incorporando nel progetto delle memorie di sola lettura, programmabili, cancellabili elettricamente (EEPROM) o Flash. Un codice di errore è senz’altro migliore di dover tirare ad indovinare nelle fasi iniziali di determinazione del problema.

^{Invece di spendere ore alla ricerca di un bug software o hardware loggate l'errore quando si verifica.}

4. Rendete facile l’aggiornamento del firmware

Anche se questa cosa è più di responsabilità dell’ingegnere del firmware è utile sapere che lasciare i pin per il debug dopo la fase di prototipazione può talvolta aiutare il team di assistenza ad eseguire dei test diagnostici sul campo quando essi sono il modo migliore per scoprire un bug o per eseguire un aggiornamento del firmware. In modo ancora più elegante, inserire un circuito per schede microSD può rendere molto facile aggiornare il firmware semplicemente andando ad inserire una scheda con l’ultima versione di esso.

5. Utilizzate connettori innestabili

Uno dei modi migliori per identificare un problema è quello di isolarlo escludendo altre possibilità. Se sono presenti decine di ingressi digitali collegati ad un PCB e non si è sicuri di quali siano quelli che danno problemi occorre sistematicamente testarli tutti. I connettori innestabili consentono ai tecnici di rimuovere una connessione rapidamente invece di perdere tantissimo tempo avvitando e riavvitando i cavi.

6. Montate i componenti sui socket IC

C’è una buona ragione per la quale alcuni componenti, come optoaccoppiatori e chip per comunicazioni seriali, sono ancora disponibili come chip in plastica a doppia fila di piedini (PDIP). Per le applicazioni nelle quali il PCB è connesso a cavi che sono esposti a fulmini è normalmente il primo componente che entra in contatto con i cavi quello che subisce i danni maggiori. Per questo utilizzare componenti di tipo PDIP e posizionare i componenti sui socket IC risparmia tempo altrimenti necessario per smontare i componenti danneggiati dissaldandoli e saldandoli nuovamente.

^{Utilizzate socket IC per componenti che possono essere danneggiati da sovratensioni.}

7. Assicuratevi che i componenti siano disposti in modo corretto

Una corretta disposizione può sembrare una cosa scontata per persone che hanno esperienza, tuttavia è bene sottolineare la sua importanza per i progettisti meno esperti che stanno realizzando i loro primi PCB. Essa aiuta il team di supporto tecnico ad identificare facilmente i vari componenti. Inoltre è una cattiva pratica di progettazione far sì che i componenti siano inseriti disordinatamente sulla scheda. Ricordatevi di raggruppare i connettori che appartengono allo stesso modulo. Ad esempio potreste raggruppare insieme tutti i connettori per gli ingressi agli optoaccoppiatori in una sequenza seguita dalle uscite a relè. La stessa idea può essere applicata posizionando tutti i componenti dell’alimentazione in una singola sezione anziché in due distinte.

Prima di iniziare il tracciamento del vostro PCB verificate anche che sia facile da manutenere. Software professionali per PCB come CircuitStudio^®  di Altium possono aiutarvi a raggiungere questo obiettivo.

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