Mobile menu
Systems and Product Design
ホーム Systems and Product Design

Systems and Product Design

Integrate multidisciplinary systems seamlessly, from conceptualization to final product design, for enhanced performance and reduced development time.

Altium Design Solutions Design Management Fundamentals
Filter
見つかりました
Sort by
役割
ソフトウェア
コンテンツタイプ
適用
フィルターをクリア
アジャイル・ハードウェア開発 カバー写真 原則が健全である理由、しかし戦術は再考が必要である 1 min Blog シミュレーションエンジニア 機構設計者（メカエンジニア） プロジェクトリーダー（マネージャー） +7 シミュレーションエンジニア シミュレーションエンジニア 機構設計者（メカエンジニア） 機構設計者（メカエンジニア） プロジェクトリーダー（マネージャー） プロジェクトリーダー（マネージャー） テスト技術者 テスト技術者 技術マネージャー 技術マネージャー 私たちの「アジャイルを解明する」シリーズの最終回では、ハードウェア開発がアジャイル手法と交差する複雑な風景をナビゲートします。アジャイルの基本原則は確かな基盤を提供しますが、 電子ハードウェアのユニークな課題に適用される場合、戦術の再評価が不可欠になります。探求の旅で、アジャイルの共通の要素と儀式を解き明かし、それらを具体的な製品開発の文脈で変革する方法を探ります。 アジャイルマインドセットを採用し、一貫して育むことから始める ハードウェア開発における日々のソフトウェアアジャイル実践を強力な利点に高めるための戦術的調整に深く潜る前に、アジャイルマインドセットの基本的な原則をまず受け入れることが重要です。良いスタート地点は、 アジャイル宣言の意図を考慮し、ハードウェア開発のニーズに合わせて言語を修正することかもしれません。以下の表は、ハードウェア開発のための一つの潜在的な宣言を提供します。 各マニフェストの意図の簡単な要約は、 「協力して反復的な開発と学習のアプローチを用い、顧客が本当に価値を見出すものを発見し、提供しましょう。」となるでしょう。もちろん、これはほぼすべてのプロジェクトにとって理にかなっており、チームが日々の開発戦術に没頭する中で、これらの基本的な原則を念頭に置くことが重要です。 方向性計画の重要な役割 アジャイルの反復的な性質は、時に初期計画が後回しにされ、とにかく始めることに重点が置かれるような印象を与えることがあります。しかし、物理的および電子製品の設計と開発の複雑なプロセスをナビゲートするためには、ある程度の事前計画が不可欠です。徹底的な事前計画ではなく、反復的な学習と実行を通じてチームを開発の旅に導くロードマップと考えてください。 アジャイルハードウェア開発の初期計画には、明確な目標の設定、マイルストーンの定義、そして熟考されたプロトタイピングと フィードバック戦略を通じたリスク評価の軽減が含まれます。これにより、チームはアジャイルの適応性と成功したハードウェア開発に必要な構造化された計画の間のバランスを取ることができます。 ユーザーストーリーと作業項目の分離 このシリーズの前の記事で議論したように、 アジャイル「専門家」はしばしば、ハードウェアチームにタスクを定義するためにバックログをユーザーストーリーで埋めるよう促します。ハードウェアのユーザーストーリーを考えてみましょう。新しいフォークリフトの開発を計画していると仮定します。次のようなユーザーストーリーを書きます： "ユーザーとして、素材をすぐに取り出せるようにしたいので、在庫の移動にかかる時間を節約できます。" ハードウェア開発者は何をすべきか知っていますか？おそらく知りません。解決すべき問題の側面が多すぎます。実装には、フォークリフトの速度、フォークアタッチメントの精度、インテリジェントな在庫感知、在庫の向き、その他多くの要因が関わるかもしれません。これらのユーザーストーリーは、具体的な機能やタスクではなく、 製品要件や作業項目というよりも、顧客の目標になるべきです。 ユーザーストーリーは、アジャイルなハードウェア設計フローにおいて、顧客のニーズに焦点を当て、顧客が達成しようとしている結果を明確にするための場所があります。しかし、物理製品のユーザーストーリーは直接的に機能、属性、またはタスクに翻訳できないため、それらはタスクバックログを開発するための出発点となり、バックログアイテム自体にはなりません。 実証可能な進捗と成功のためのプロトタイピング戦略 計算されたプロトタイピングは、ハードウェア開発における要であり、その重要性は過大評価できません。アジャイルの伝道師は、迅速なソフトウェアリリースの美徳を説きますが、ハードウェアの領域では、 記事を読む
アジャイル・ハードウェア開発に関する一般的な誤解のカバーフォト 多くのアジャイル「グル」がハードウェア開発について誤解していること 1 min Blog シミュレーションエンジニア 機構設計者（メカエンジニア） プロジェクトリーダー（マネージャー） +7 シミュレーションエンジニア シミュレーションエンジニア 機構設計者（メカエンジニア） 機構設計者（メカエンジニア） プロジェクトリーダー（マネージャー） プロジェクトリーダー（マネージャー） テスト技術者 テスト技術者 技術マネージャー 技術マネージャー アジャイル手法は、ソフトウェア開発の世界に根ざしており、技術業界において変革的な力として称賛されています。しかし、ハードウェアおよび電子機器の開発に進出するにつれて、アジャイル原則の見かけ上スムーズな適応は、課題と誤解の迷宮に直面します。この3部構成の探求の第1回目では、 ハードウェアとソフトウェア開発の違いから生じるアジャイルの課題を分析しました。この記事では、アジャイル「専門家」によって広められた神話を検証します。 電子ハードウェア開発におけるアジャイルの複雑さに踏み込む前に、アジャイルのコーチやコンサルタントを非難することが私たちの意図ではないことを明確にすることが重要です。私たちは、彼らの善意と、顧客がアジャイル手法の利点を享受するための熱意を認識し、評価しています。批判が生じることもありますが、それはハードウェアの微妙な違いを十分に理解していないことから来るものであり、批判することが目的ではありませんが、アジャイル原則を効果的に適応させ、ハードウェア開発の特定の要求を満たすことが目的です。私たちの焦点は、このユニークな文脈でその利点を活用するためにアジャイル戦術を調整し、アプローチを変更しつつも原則を保持することです。 神話＃1：柔軟で適応し続ける必要があります アジャイルの専門家は、反復的な実行、フィードバックループ、そしてソフトウェアのデジタル領域で栄えている迅速な適応性の長所を正しく賞賛しています。しかし、これらの原則をハードウェアや電子機器の具体的な風景に移行することは、純粋なデジタルスペクトラムにはない複雑さの層を導入します。物理的な解決策は、そのソフトウェアの対応物とは異なり、「完成」する必要があります。部品を注文し、金型を製造し、厳格な製造ニーズを満たすためです。アジャイルの絶え間ない変化への呼びかけは、ゲームの遅い段階でさえ小さな変更が必要な場合、ハードウェアの容赦ない性質と衝突します。 これに対応して、ハードウェア開発にアジャイルを適用するには、パラダイムシフトが必要です。それは絶え間ない変更についてではなく、 プロトタイピングと、時間、予算、リソースの制約内で価値を最大化することを目指す、迅速な学習と実行サイクルに基づく、情報に基づいた戦略的な適応についてです。アジャイルの機敏さと物理製品の最終性の要求との間のダンスは、より良心的なイテレーション計画と、プロジェクト全体を通じてリスク削減への深いコミットメントを必要とします。 神話＃2：毎スプリントで動作するプロトタイプを開発する必要があります アジャイルの純粋主義者がよく唱える、2〜3週間ごとに完全に機能するプロトタイプを開発する 「スプリント」はアジャイルであるための普遍的な「必須」項目とされていますが、このアプローチの実用性は、ハードウェアおよび電子機器の開発（および予算）の現実に直面して崩れます。何かを構築し、進捗を示し、この結果を使用して貴重な技術的および商業的フィードバックを得て、次のイテレーションに役立てるという考え方は正しいです。しかし、各ハードウェアプロジェクトは、独自の目標、依存関係、リードタイムの制約、必要なイノベーションの領域、およびリスクを持つ独立したエンティティです。そして、各プロジェクトは、プロトタイピングと学習に対する独自のアプローチを受けるに値します。 アジャイルなハードウェア製品開発を真に受け入れるためには、チームはワンサイズフィットオールの考え方を捨てる必要があります。代わりに、プロジェクトのニーズを慎重に検討し、創造的で学習とプロトタイピングの戦略を導き出すために協力する必要があります。"プロトタイプ"は、予備的なパンフレットから、スティーブ・ジョブズの有名な「ポケットに1000曲を入れる」iPodモックアップのような泡のモックアップ、部分的または完全に機能するプロトタイプまで、あらゆる実証可能な成果物であることを認識することが重要です。 神話＃3：バックログにストーリーを追加して、ただ始める アジャイル手法の固有の強みは、従来のウォーターフォールアプローチよりもプロジェクトをはるかに迅速に開始できる能力にあります。実際、アジャイルハードウェア電子プロジェクトにおいては、概念の特定から開発の開始までの期間が大幅に短縮されていることがわかっています。この期間は、従来の段階的アプローチの下では多くの場合、数ヶ月または数年に及ぶことがありましたが、アジャイル方法では数週間または数日にまで短縮されています。もちろん、この劇的な結果の一部は、私たちが「開発の開始」と定義する方法にあります。 ソフトウェアにとって、これは簡単です。アジャイルの専門家は、ソフトウェア機能を定義するためのユーザーストーリーの作成、それらをバックログに優先順位付けし、スプリントを開始することを推奨しています。しかし、ハードウェアでは、少なくともプロジェクトを正しい方向に導くために、アーキテクチャ、重要な望ましい属性、制約、およびその他の要因の理解を伴う最低限の事前計画が必要です。この事前の努力は、「動作するソフトウェアが進捗の主要な尺度である」と「開発の遅い段階でさえ、変更される 要件を歓迎する」というアジャイルの原則と明らかに衝突するように見えるかもしれません。 和解は、製品開発の前段階に一般的に理解されているアジャイルの戦術を適応させることによってバランスを見つけることにあります。ハードウェアのアジャイルプロジェクト管理は、プロジェクトの戦略的意図に沿って迅速に開始し、従来のアプローチよりもはるかに多くの未知数を受け入れることを可能にします。その後、チームはアジャイルの反復学習を使用して最適な解決策を定義し、スケジュールとリソースの制約内で製品価値を高める戦略的変更に対して開かれた心を持って協力することができます。 神話＃4：すべての作業項目をユーザーストーリーとして定義する 多くのアジャイルの専門家が唱える重要な指示の一つは、すべての開発作業をユーザーストーリーとして定義すべきだということです。このアドバイスは、システムコンポーネント、インターフェース、他のエンジニアなども「ユーザー」として扱うべきだと続けています。このアドバイスにより、ほとんどの電子機器およびハードウェア開発者は頭を悩ませ、遵守に苦労しています。 ソフトウェアチームがアジャイルの実践をすんなりと採用している主な理由の一つは、顧客のニーズを伝統的な要件文書や詳細なユースケースで文書化することが非常に無駄であり、チームにほとんど価値を加えなかったからです。なぜユーザーが何をしようとしているのかを宣言し、その機能を文書化するためにユーザーストーリーを書き、それを開発タスクとして扱わないのでしょうか？これは自己文書化するだけでなく、これらのストーリーが一貫して優先され、顧客との検証が行われれば、変化に対応し価値を最適化するための完璧なクローズドループシステムを持つことになります。素晴らしいですね！ ハードウェア開発のためにユーザーストーリーを直接作業項目として書き、それらを価値ある顧客の成果に追跡するこの試みは、多くのハードウェアチームにとってアジャイルの限界点であることがよくあります。ハードウェアを定義することは、ソフトウェアを定義することとは異なります。従来の製品要件文書（PRD）や機能仕様は、ハードウェア開発者にとって安心感を提供するだけでなく、彼らの作業を分解して提供するために必要な詳細を提供します。開発者に「処理ユニットとして、クリーンな入力を保証するために電圧調整が必要です...」のようなユーザーストーリーを書かせることは、ユーザーストーリーを通じて顧客価値を捉える目的を無効にし、ソフトウェア開発者がアジャイル原則で取り除こうとした非価値の無駄を追加します。 記事を読む
3D_MID画像 3D-MID設計ガイド：包括的なホワイトペーパー 1 min Whitepapers PCB設計者 電気技術者 機構設計者（メカエンジニア） PCB設計者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 機構設計者（メカエンジニア） 機構設計者（メカエンジニア） 3D-MID技術が3D構造に回路を統合する方法を発見しましょう。ホワイトペーパーをダウンロードして、設計、アプリケーション、そしてAltium Designerの機能を探求してください！ 記事を読む
アジャイル・ハードウェア開発ブログシリーズのカバー ハードウェア開発がただ…異なる5つの方法 1 min Blog 機構設計者（メカエンジニア） プロジェクトリーダー（マネージャー） シミュレーションエンジニア +7 機構設計者（メカエンジニア） 機構設計者（メカエンジニア） プロジェクトリーダー（マネージャー） プロジェクトリーダー（マネージャー） シミュレーションエンジニア シミュレーションエンジニア テスト技術者 テスト技術者 技術マネージャー 技術マネージャー 電子ハードウェア開発におけるアジャイル手法の実装に伴う独自の課題と戦略を探求します。アジャイルフレームワーク内でのハードウェアとソフトウェア開発の主な違いを理解します。 記事を読む
ChatGPTを使用してテストデータを分析する ChatGPTを使用してテストデータを分析する 1 min Blog PCB設計者 電気技術者 PCB設計者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 この記事では、Ari Mahpourがテストデータを分析するためにChatGPTを最大限に活用する方法について語っています。 記事を読む
トップ3 マルチボードPCB接続エラー トップ3マルチボードPCB接続エラー 1 min Blog PCB設計者 電気技術者 機構設計者（メカエンジニア） PCB設計者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 機構設計者（メカエンジニア） 機構設計者（メカエンジニア） マルチボードPCBの設計エラーは、ほとんど常にボード間の接続の何らかの要素に関連しています。ここでは、それらを修正する方法を説明します。 記事を読む
マルチボード設計におけるPCBハーネス設計機能の重要な役割を明らかにする マルチボード設計におけるPCBハーネス設計機能の重要な役割を明らかにする 1 min Blog PCB設計者 システムエンジニア/アーキテクト PCB設計者 PCB設計者 システムエンジニア/アーキテクト システムエンジニア/アーキテクト 電子技術の絶えず進化する風景の中で、革新と効率への要求は技術の限界を押し広げ続けています。しかし、技術が進化し、製品がより複雑な機能を要求するようになると、昔ながらの単一ボード設計ではしばしば不十分になります。ここで、複数のPCBが互いに接続されて一つのユニットとして機能するマルチボード設計が登場します。この洗練された設計は強力ですが、シームレスで効率的な接続のためには、頑丈なハーネス設計が求められます。ここでは、PCBハーネス設計の能力の重要性と、それがマルチボード設計の成功に不可欠である理由について詳しく説明します。 PCBハーネス設計の本質 電子デバイスが単一で孤立したエンティティであった時代は過ぎ去りました。今日では、デバイスは通信し、データを共有し、他のシステムとシームレスに統合することが期待されています。このパラダイムシフトは、複数のPCBが互いに接続され、電気的、機械的、機能的な接続を共有する一体的な電子システムを形成するマルチボード設計の台頭を促しました。消費者向け電子機器から産業用途に至るまで、マルチボード設計はモジュラリティ、スケーラビリティ、および改善された信頼性を含む数多くの利点を提供します。 マルチボード設計の中心には、PCBハーネスがあります。これは、異なるボードが効果的に通信し、協力するために必要な複雑な相互接続の網です。PCBハーネス設計には、最適な信号整合性、最小限の電磁干渉（EMI）、および効率的な電力分配を確保するために、コネクタ、ケーブル、および信号トレースの思慮深い配置が含まれます。設計プロセスでは、信号速度、インピーダンスマッチング、熱管理、電磁両立性（EMC）などの要因を考慮する必要があります。 なぜマルチボード設計なのか？ 現代の電子製品は小型化しつつも、より強力になっており、これはユニークな課題を提示します。すべての必要なコンポーネントを単一のPCB上に統合することは、スペースの制約、信号干渉、または熱問題のために実現可能ではないかもしれません。ここでマルチボード設計が登場します。複雑なシステムを複数の相互接続されたPCBに分割することで、エンジニアはいくつかの利点を実現できます： モジュラリティ：マルチボード設計により、各PCBを独立して設計、テスト、および改良できるモジュラー開発が可能になります。マルチボードシステム内の各PCBは、スタンドアロンユニットとして設計および開発することができます。これにより、エンジニアはそのボードの特定の機能と要件に焦点を当てることができ、システム全体の複雑さに制約されることなく作業できます。モジュラー設計では、1つのPCBに問題が発生した場合、システム全体を解析することなく、特定して修正することができます。このセグメンテーションは、デバッグとトラブルシューティングのプロセスを簡素化します。 パフォーマンスの最適化：マルチボードシステムにより、特定のタスクや機能に特化したPCBを設計することができます。これにより、各ボードがその主要な役割、たとえば信号処理、電力管理などに最適化されます。各PCBが特定の役割に最適化されると、システム全体の効率とパフォーマンスが向上します。これにより、冗長性が最小限に抑えられ、各ボードが最高のパフォーマンスを発揮します。 メンテナンスとアップグレードが容易：マルチボード設計では、単一のPCBが故障したり時代遅れになったりした場合、システムの残りの部分に変更を加えることなく（例：WiFiモジュールのアップグレード）、交換またはアップグレードすることができます。このモジュラーなアプローチにより、システム全体をオーバーホールしたり交換したりする必要がなくなり、時間とコストを節約できます。技術が進化するにつれて、システムの特定の部分が更新を必要とするかもしれません。マルチボード設計では、これらの更新がより管理しやすく、費用もかからずに、必要なPCBのみを変更または交換するだけで済みます。 熱の放散：マルチボードシステムでは、大量の熱を発生するコンポーネントを別々のボードに戦略的に配置することができます。このセグメンテーションにより、熱の管理と分配がより効果的になります。熱を発生するコンポーネントを個々のPCBに分離することで、あるコンポーネントの熱が別のコンポーネントの性能に悪影響を与えるリスクが減少します。このレイアウトは、潜在的な過熱問題を減らすことで、システムの寿命と信頼性を向上させることができます。 PCBハーネス設計能力の重要な役割 マルチボード設計を扱う際には、高度なPCBハーネス設計能力を活用することが不可欠です。その理由はこちらです： 信号整合性： 複雑さが増したマルチボードシステムでは、信号の歪みや喪失によって引き起こされるシステムの不具合や全面的な故障を防ぐために、信号の整合性の維持が重要です。高度なハーネス設計機能を備えたECADツールは、高度なインピーダンス制御機能も含んでおり、エンジニアにマルチボード全体でこの整合性を守るために必要なツールを提供します。これにより、トレースのルーティングを最適化し、潜在的な信号干渉を減少させることができます。これらのツールは、異なるトレースからの信号が衝突する可能性があるクロストークのような問題を軽減するのにも役立ち、トレースの空間的な分離と効果的なシールドの設計を容易にします。 電力分配： マルチボードシステムでは、すべての相互接続されたPCBにわたって一貫して信頼性の高い電力の分配が、最適な機能性にとって非常に重要です。ハーネス設計機能を活用することで、エンジニアは正確な電力プレーンとルートを設計し、各PCBが必要な電圧/電流を得られるようにします。この戦略的なアプローチは、電力関連の課題、例えば電圧の低下やサージなどを抑制し、全体的なシステムの性能を守ります。 機械統合： 複数のPCBを一つのデバイスエンクロージャに収める多板設定では、物理的な干渉を避けるために慎重な計画が必要です。電気的な側面だけでなく、真の3Dモデリング機能を含むハーネス設計機能を備えたECADツールを使用することで、エンジニアはシステムの物理的な構成とレイアウトをプレビューし、可視化することができ、コンポーネント間の潜在的な衝突を見つけて対処し、適切なPCBのフィット、フォーム、および機能を確保するのに役立ちます。 ボード間通信： 複数のボードシステムが調和して動作するためには、効果的なPCB間通信が重要です。ハーネス設計ツールはこれに中心的な役割を果たし、高速インターフェース、コネクタ、およびボード間の迅速かつ信頼性の高いデータ転送のためのバスアーキテクチャの開発を支援します。さらに、正確な接続管理機能を含むECADツールを使用することで、設計者は全体的な製品設計が進むにつれて、複数ボードの接続性を簡単に定義、変更、チェック、および更新することができます。 記事を読む