Kỹ thuật cộng tác: Phá vỡ vòng lặp tuần tự với Team Ribbot

Mọi kỹ sư phần cứng đều quá quen với nỗi kinh hoàng khi phải xử lý phiên bản mới nhất của tệp thiết kế từ đối tác cộng tác. Theo cách truyền thống, khi nhận một bản lắp ráp hoặc bố trí bo mạch mới, hầu như không có lối thoát. Nếu bên đối tác cải tiến năm lỗ bắt vít nhưng vô tình di chuyển một đầu nối quan trọng, bạn vẫn rơi vào tình huống như cũ. Hoặc là bạn chấp nhận toàn bộ những gì họ đã làm và tự sửa lỗi thủ công, hoặc là bạn không chấp nhận gì cả, đồng nghĩa khóa lại mọi tiến triển đã đạt được.

Quá trình phát triển điện tử hiện đại phụ thuộc vào sự cộng tác hiệu quả giữa các nhóm kỹ thuật điện và cơ khí. Các quy trình làm việc tuần tự truyền thống thường buộc kỹ sư phải chấp nhận toàn bộ các bản sửa đổi thiết kế hoặc từ chối hoàn toàn, làm tăng nguy cơ phải làm lại và làm chậm quá trình phát triển sản phẩm. Quản lý thay đổi có chọn lọc cho phép kỹ thuật song song bằng cách giúp các nhóm xem xét, chấp nhận hoặc từ chối từng cập nhật thiết kế riêng lẻ, đồng thời vẫn duy trì tính toàn vẹn của thiết kế và sự đồng bộ giữa các bộ môn.

Những điểm chính cần ghi nhớ

• Trong các quy trình cũ, kỹ sư hoặc phải chấp nhận toàn bộ một tập hợp thay đổi hoặc từ chối hoàn toàn, khiến lỗi dễ phát sinh hoặc làm mất đi những tiến bộ có giá trị.
• MCAD CoDesigner cho phép kỹ sư xem xét, chấp nhận hoặc từ chối từng thay đổi riêng lẻ, loại bỏ nhu cầu phải đánh đổi giữa tiến độ và độ chính xác.
• Các nhóm cơ khí và điện có thể làm việc đồng thời trên cùng một thiết kế, thực hiện nhiều cập nhật song song mà không cản trở lẫn nhau.
• Xem trước và áp dụng thay đổi một cách có chọn lọc giúp ngăn lỗi lan rộng, duy trì sự ổn định đồng thời vẫn cho phép lặp thiết kế nhanh.

Trường hợp của Ribbot: Hợp nhất các cập nhật liên bộ môn

Mặc dù Team Ribbot hoạt động trong môi trường robot cạnh tranh khốc liệt, những thách thức cộng tác mà họ gặp phải lại rất phổ biến trong phát triển điện tử, ô tô, hàng không vũ trụ, công nghiệp và hệ thống nhúng. Việc tạo ra một robot vô địch cho BattleBots Pro League đòi hỏi phải phát triển hệ thống điện tử dày đặc, phức tạp bên trong một lớp vỏ bọc thép. Vấn đề với đội này là các thành viên sống rải rác ở năm bang và đồng thời đều bận rộn với công việc riêng. Không có chỗ cho sai sót khi thực hiện các cập nhật đối với bố trí bo mạch.

Khi bản thiết kế lắp ráp đã cập nhật được gửi cho một kỹ sư, người đó phải thực hiện các điều chỉnh cần thiết mà không làm gián đoạn phần thiết kế còn lại của nhóm. Nếu kỹ sư nhận bản cập nhật hiểu sai, tạo ra lỗi hoặc làm thay đổi thiết kế trước đó, điều đó có thể gây lãng phí rất nhiều thời gian và làm mất đi những tiến bộ đáng kể.

Thế tiến thoái lưỡng nan “tất cả hoặc không gì cả”

Vấn đề cốt lõi trong thiết kế cộng tác nằm ở việc thiếu tính chi tiết khi kết hợp các nỗ lực của nhiều bên. Nếu hai kỹ sư, một cơ khí và một điện, cùng làm việc trên một cụm lắp ráp tại cùng một thời điểm, sẽ có hàng loạt thay đổi trong mỗi lần cập nhật riêng lẻ. Khi không có khả năng lọc, các kỹ sư rơi vào lựa chọn hoặc cái này hoặc cái kia: bạn hoặc áp dụng mọi thay đổi mà cộng sự của mình đã thực hiện, hoặc bỏ qua toàn bộ bản cập nhật. Các quy trình kỹ thuật truyền thống thường dựa vào việc bàn giao thiết kế theo chuỗi, trong đó một bộ môn phải hoàn tất công việc trước khi nhóm khác có thể tiếp tục một cách an toàn.

Quy trình cũ: Buộc phải chấp nhận toàn bộ

Trước khi triển khai giải pháp hiện tại, chúng tôi từng sử dụng cách thay thế tệp dự án và/hoặc tệp lắp ráp. Mỗi khi trưởng nhóm thiết kế cơ khí cung cấp một bản vẽ cập nhật, kỹ sư điện không còn lựa chọn nào khác ngoài việc nhập toàn bộ gói tài liệu. Điều này có nghĩa là nếu trưởng nhóm cơ khí di chuyển thành công một lỗ bắt vít cụ thể nhưng lại đặt sai đầu nối chỉ vài milimét, kỹ sư điện cũng không thể chọn cái nào nhận, cái nào bỏ. Cách tiếp cận này tạo ra rủi ro kỹ thuật không cần thiết vì các cải tiến không liên quan và những thay đổi ngoài ý muốn bị gộp chung vào một bản cập nhật.

Quy trình mới: Lọc thay đổi chi tiết, có chọn lọc

Ribbot đã đạt được điều này bằng cách tận dụng khả năng Selective Change của MCAD CoDesigner. Thay vì nhận cập nhật theo kiểu gộp cả gói, phần mềm phân tích các cập nhật nhận từ nhà thiết kế điện và đưa chúng vào một danh sách để kiểm tra, chọn lọc. Quản lý thay đổi chi tiết cho phép các nhóm kỹ thuật giữ nguyên phần công việc đã được xác nhận, đồng thời chỉ xem xét những cập nhật ảnh hưởng đến bộ môn của họ.

Nói cách khác, nếu một bản cập nhật từ phía điện chứa những thay đổi có thể là tốt nhưng cũng có một số thay đổi có thể gây ra vấn đề về khoảng hở do một chi tiết cơ khí bị dịch chuyển, kỹ sư cơ khí chỉ cần chọn đúng những gì mình muốn.

Tính đồng thời thực sự và lớp chắn lọc thay đổi

Kỹ thuật đồng thời cho phép các nhóm điện và cơ khí làm việc song song thay vì phải chờ bàn giao thiết kế tuần tự, từ đó cải thiện đáng kể tốc độ lặp thiết kế đồng thời giảm chi phí điều phối. Nhóm cơ khí có thể sửa đổi bố trí bo mạch trong khi nhóm điện đang đồng thời sắp xếp linh kiện, cho phép họ thực hiện hàng chục thay đổi chỉ trong một buổi tối. 

Khi nhóm cơ khí gửi một bản cập nhật với năm thay đổi kết cấu rất tốt nhưng lại có một điều chỉnh vị trí linh kiện ngoài ý muốn, nhóm điện tử không cần phải bỏ qua toàn bộ tệp hay chấp nhận sai sót đó. Thay vào đó, họ lọc bỏ lỗi, nhập các cập nhật kết cấu và tiếp tục công việc với quyền tự chủ đầy đủ trong lĩnh vực của mình.

"Chúng tôi cũng có thể chọn những thay đổi nào mình muốn chấp nhận... nếu [kỹ sư cơ khí] vô tình di chuyển thứ gì đó mà tôi không muốn bị di chuyển, tôi chỉ cần từ chối phần thay đổi đó của anh ấy trong khi vẫn chấp nhận các thay đổi khác. Đó là một lợi ích rất lớn đối với chúng tôi." — Nick Sorensen, Kỹ sư Điện trưởng

Cộng tác phi tuyến tính và tính toàn vẹn thiết kế

Khả năng quản lý thay đổi có chọn lọc của MCAD CoDesigner cho phép cộng tác phi tuyến tính bằng cách giúp các nhóm kỹ thuật đánh giá các cập nhật được đề xuất trước khi chúng trở thành một phần của thiết kế đang hoạt động. Điều này giúp bảo toàn chủ đích thiết kế đồng thời hỗ trợ cộng tác liên tục giữa các bộ môn.

Vì sao quy trình kỹ thuật tuần tự làm chậm phát triển phần cứng

Phát triển phần cứng truyền thống thường tuân theo quy trình tuần tự, trong đó các nhóm điện, cơ khí và sản xuất hoàn thành công việc theo thứ tự. Dù dễ hiểu và dễ triển khai, cách làm này tạo ra các nút thắt vì mỗi bộ môn phải chờ các bản sửa đổi thiết kế hoàn chỉnh trước khi tiếp tục. Khi dự án trở nên phức tạp hơn, những sự chậm trễ này làm tăng khả năng phát sinh xung đột phiên bản, công việc trùng lặp, khoảng trống giao tiếp và việc làm lại không cần thiết. Quy trình kỹ thuật song song làm giảm các rủi ro này bằng cách cho phép các nhóm cộng tác liên tục trong khi vẫn duy trì quyền kiểm soát đối với từng thay đổi thiết kế.

Quản lý các thay đổi thiết kế có chọn lọc (từng bước)

Tiến độ song song cho kết quả chuyên nghiệp

Trong BattleBots Pro League, Ribbot có thể lặp thiết kế nhanh hơn trước. Nhờ khả năng cộng tác và thiết kế song song, Ribbot sẽ luôn đi trước cuộc chơi. Những lợi ích tương tự của quy trình này cũng áp dụng cho phát triển phần cứng thương mại, nơi việc rút ngắn thời gian lặp thiết kế có thể cải thiện tiến độ, chất lượng sản phẩm và năng suất kỹ thuật.

Hãy quên đi các bước bàn giao và bắt đầu thiết kế song song. Tìm hiểu cách quản lý các thay đổi có chọn lọc trong MCAD CoDesigner.

Thiết kế song song: Câu hỏi thường gặp

Việc chấp nhận có chọn lọc có hoạt động cho cả kỹ sư điện và kỹ sư cơ khí không?

Có. Với Altium Designer hoặc bất kỳ công cụ MCAD nào khác, chẳng hạn như SOLIDWORKS, bạn sẽ có thể xem các sửa đổi được đề xuất rồi chọn hoặc bỏ chọn từng mục trước khi áp dụng chúng vào không gian làm việc của mình.

Nếu tôi từ chối một thay đổi cụ thể từ nhóm đối tác, điều đó có ghi đè hoặc làm hỏng tệp gốc của họ không?

Hoàn toàn không. Khi từ chối một thay đổi cụ thể, bạn chỉ đang loại trừ nó khỏi không gian làm việc của mình để giữ nguyên trạng thái bố trí hiện tại. Tệp chính của nhóm đối tác vẫn được giữ nguyên, và hệ thống đánh dấu mục đó là đã bị từ chối để cả hai nhóm cùng xem xét trong bối cảnh các phương án thiết kế khác nhau.

Có khó để thấy chính xác điều gì đã thay đổi trong một cụm lắp ráp phức tạp không?

Không hề. Ứng dụng cung cấp bản xem trước 3D của chuyển động với hình ảnh được tô sáng, nghĩa là bạn có thể thấy linh kiện ở đâu trước khi được di chuyển và nó sẽ được chuyển đến đâu tiếp theo. Rất dễ phát hiện mọi khả năng va chạm trong quá trình di chuyển trước khi hoàn tất thao tác.

Quy trình song song này có yêu cầu một công cụ quản lý dự án cụ thể để theo dõi các thay đổi không?

Không. Cơ chế kiểm soát phiên bản và nhật ký đều đã được tích hợp trong giao diện MCAD CoDesigner, đóng vai trò vừa là bộ điều phối vừa là nơi lưu vết. Mọi di chuyển và tương tác đều được ghi lại kèm thời gian ngay trong chính ứng dụng và đóng vai trò như trung tâm giao tiếp. Không cần phải tìm các phiên bản trong một bảng tính bên ngoài ứng dụng này.