[原創] 從系統角度理解設計工程師

superstar_gu 樓主
2021-4-9 11:47

    感謝此次EEWORLD組織的電源學習活動,跟著大牛重溫大學的電源理論,收獲滿滿,同時感覺自己還有很多需要繼續學習。

 

    各位同學,電源行業從業有一段時間。在電源項目開展過程中,我們會跟甲方、同行、供應商、代工廠、測試者、認證機構、市場等打交道。每當初次聊天,很多人會問電源工程師下列問題:

(1) 是高壓電源,還是低壓電電源

(2) 是射頻電源,還是高頻電源,低頻電源

(3) 是直流,還是交流

(4) 是大功率,還是小功率

(5) 是電流型,還是電壓型

(6) 哪個行業領域,動力行業、逆變器、等等

(7) 普通電源,特種電源

(8) 等等

    

    由此可見,電源(現在主要為開關電源)雖然作為電力電子的一個分支,但是外延擴展很廣。正是由于維度廣,所以電源工程師往往專精某一領域或某個電源架構。電源工程師自己怎么看待電源呢?我們正式開始談談這次的主題:怎么從系統角度看待電源行業發展。這里,我們首先認識一下產品生命周期的概念。

圖片1.png

    產品生命周期的定義可以參考 ISO/IEC 152888:2015,,國際IEEE組織將系統生命周期分為四個過程:

1) agreement progress

    這個過程的參與者為生產者和系統用戶。其中一個參與者(發單者/提要求的)給另一個參與者(收單者/供應者)產品和服務分派任務。雙方通過達成協議互相約束。2) organizational project-enabling progress

    這個過程提供資源以用于滿足需求預期。這個過程的參與者一般為市場商業部門。

3) technical management progress

    項目管理過程用于制定和發展項目計劃,根據計劃評估實際成果和進度,并通過實現控制項目的執行。這個過程的參與一般為項目經理。

4) technical progress

    技術過程用于定義對系統的需求,并將該需求轉化為有效的產品,在必要時允許產品的一致復制,利用產品提供所需的服務,維持這些服務的提供,以及當產品退出服務時,處理那個產品。

 

    電源工程師一般參與技術過程。也是我們本次重點談論的內容。

(1) 需求定義過程

    這個過程定義了一個系統的需求,該系統可以在一個定義的環境中為用戶和其他涉眾提供服務。這是通過開發一個模型來實現的,該模型通常是文本的,集中于系統目的和行為,并在操作環境和條件的上下文中進行描述。需求確定了整個系統生命周期中與系統相關的各方,并表達了他們的需求、愿望、期望以及他們和操作環境施加的約束。

(2) 需求分析過程

    這個過程將對所需系統服務的需求驅動視圖轉換為能夠提供這些服務的所需系統產品的技術視圖。由此產生的系統需求從開發人員的角度指定了系統需要做什么以滿足干系人的需求。目標是構建未來系統產品的表示,以滿足干系人的需求,并且盡可能避免實現問題。系統需求是驗證所提供系統是否符合設計師預期解決方案的測試的基礎。

(3) 架構設計過程

    這個過程綜合了滿足系統需求的解決方案。架構設計涉及在與系統的技術和商業需求及風險一致的分辨率級別上識別和探索一個或多個實現策略。從這一點出發,設計解決方案是根據一整套技術上和商業上可行的組件的要求來定義的,系統是從這些組件來配置的。架構設計也是規劃和設計裝配和測試策略的基礎,該策略將在集成步驟中檢測和診斷故障。

(4) 實施流程

    此流程實施收單機構系統中所需的組件。這可以通過設計、制造和測試一個新組件、根據現有設計制造和測試一個新組件、或者調整和測試一個現有組件來實現。實施過程通過根據選定的實施技術執行詳細設計,繼續在系統/子系統級別進行設計。根據所選擇的實現技術來制造和/或組裝組件。根據系統要求和可能的采購協議中規定的部件特性得出的標準,對制造或改裝部件進行測試。

(5) 集成過程

    將已驗證的組件組裝起來,以創建系統需求中指定的系統產品。

(6) 驗證過程

    通過對系統產品的評估,驗證表明其行為和特性符合其規定的設計要求。驗證提供所需的信息,以便采取補救措施,糾正已實現系統或對其起作用的過程中的故障。

(7) 過渡過程

    過渡過程根據商定的時間表在其操作位置安裝驗證系統,以及協議中定義的使用階段啟用系統(例如,操作系統、支持系統、操作員培訓系統、用戶培訓系統),以建立提供涉眾所需的系統服務的能力。

(8) 驗證過程

    進行驗證過程的目的是提供客觀證據,證明系統在使用時提供的服務符合利益相關者的需求,并在獲取系統的協議中包含的需求文件中進行了定義。如果發現差異,則記錄這些差異并指導糾正措施。由于驗證是對需求的比較評估,它還可以確認利益相關者,特別是用戶的需求得到了正確的識別和請求;再次,差異導致了糾正措施。

(9) 操作和維護過程

    操作和維護過程使操作和維護活動的人員配置和培訓、操作系統、維護系統、監視系統和操作員系統性能、記錄問題以供分析。

(10)  處置流程處置流程

    用于停用系統并將其從運行服務中移除,將其交付到最終狀態,并將環境恢復到其原始狀態。

 

到此為止,我們基本建立了系統的生命周期的概念。

 

我們此次項目將在這個背景下開始下面的內容。這里我們按照產品周期概念來開發一款基于電池雙向DC-DC變換器。我們的項目該怎么開展。結合生命周期概念,我們將這款產品設計分為下列階段:

(1)按照前期調研

(2)需求整理

(3)拓撲選擇與仿真

(4)方案設計

(5)元件選型

(6)原理圖

(7)印制板電路

(8)焊接與組裝

(9)調試與測試

(10)項目總結

 

我們從下周開始整理需求,并對拓撲有初步探討。  

 

本期思考題,請跟帖回復:

大家項目剛剛拿到手,首先第一步是做什么?怎么保證每一步走得穩?項目開發過程中有沒有回過頭?

 

回復評論 (22)

沙發 電子微創意

2021-4-9 16:47

項目到手第一步是明確需求!明確需求!明確需求!為了保障項目后期的所有行動都是有效的,一定要在項目開始明確需求,確保需求收斂以便開始方案設計。

板凳 想飛就飛

2021-4-9 16:58

第一步做好需求調研,真的太重要了,需求不明確導致后期硬件重改真的是太難受。前期做好需求調研后,要有一個詳細的項目進度安排,做好項目方案安排,必要時也可以安排備用方案。

4樓 okhxyyo

2021-4-9 17:36
引用: 想飛就飛 發表于 2021-4-9 16:58 第一步做好需求調研,真的太重要了,需求不明確導致后期硬件重改真的是太難受。前期做好需求調研后,要有一 ...

準備備用方案這點提的真好!確實,我們不能保證在過程中一定會順利,所以有個B方案真的是很有必要的事情

玩板看這里:

http://bbs.eeworld.com.cn/elecplay.html

EEWorld測評頻道眾多好板等你來玩,還可以來頻道許愿樹許愿說說你想要玩的板子,我們都在努力為大家實現!

5樓 cjjh2014

2021-4-9 20:05

項目到手需要分兩種情況:

1.第一種是業務從客戶那里拿到了項目需求,這種情況下是我們要進行評估,客戶需求是否合理,成本是否可以接受,根據這兩點來做需求參數的確認。

2.第二種情況是從公司高層那里接到項目需求,就是經過評審后的需求參數,這樣就必須完全接受,各項參數要求;

征對上述情況接下來是,從公司現有的各種型號進行對比,若相近的則可直接從現在型號進行參數設變。若沒有則重新選方案開發。為了保證每步走得穩,最好是咨詢方案商,有市場上量產過許多的方案。項目開發過程流程本人覺得有重新回頭進行開發的,但那是在開發過程無法完成的情況下。或者客戶需求變更情況下。

6樓 一個小白5

2021-4-10 13:21

首先做好的就是需求和其按照目前的技術是否能夠實現

7樓 我的學號

2021-4-10 20:18

第一步是分析清楚需求是什么內容,畢竟整個項目說到底是以需求為驅動的。

有了明確的需求,或者叫做目標,才能安排接下來的計劃展開。以電源產品而言,輸功率多少,輸出效率多少,損耗要求是多少,要達到什么安規標準,是否對成本敏感,應用于什么場合;機械層面,包裝是開模還是購買現成,尺寸大小有什么要求,開孔卡位是怎樣;開發周期多長,需要多少人員的參與,這些都決定了項目日后的安排和走向;

時間充裕,可先從仿真理論入手研究方案的可行性;時間緊迫時,能夠借鑒就盡量借鑒,尤其是出貨量大且穩健的產品;日常也需要有足夠的積累,這樣才能應付不時之需。開發周期最好分階段設定目標,完成小目標需要及時檢查與反饋;

開發過程的回頭路,除非一開始計劃好 PLANA 和PLANB,兩線并行,否則在時間緊迫的情況下何來的回頭路可走?在項目里能做的就是盡量穩步穩扎穩打,有時會埋怨規范的條條框框,但其實正是這些經由多年摸爬滾打得出的條條框框保證了項目得以正常完成。

君應有語,渺萬里層云,千山暮雪,知向誰邊?

8樓 嗚呼哀哉

2021-4-11 13:16

主要是客戶需求,不過接觸到的是上層給的需求,另一個是時間節點。有了時間節點,時間充裕會安排是否多考慮創新和成本節約方面,否則第一步考慮的是最安全可靠的按點完成。

9樓 bqgup

2021-4-12 11:29

項目到手就開始定方案了,選擇方案

10樓 1nnocent

2021-4-13 09:08

第一步分析項目需求,開始做項目前要集思廣益,盡量做好充分的準備,這樣才有可能保證每一步都走得穩,有回頭過,開始是做好比較充分的準備就好了,

11樓 nmg

2021-4-13 11:20

這個特殊時間,還要先確定要用的方案,有沒有芯片

12樓 sylar^z

2021-4-14 12:56

拿到項目先明確需求,再確定方案,考慮是否需要為拓展預留設計余量

13樓 erikaasuka

2021-4-15 10:29

第一步必然是收集需求,包括客戶的以及內部的需求

14樓 MianQi

2021-4-15 12:36

需求分析及量化。

15樓 ap0904433

2021-4-15 14:02
第一步應該是需求分析

16樓 se7ens

2021-4-16 17:00

如果是乙方,第一步需要分析產品需求

如果是甲方,第一步是分析市場需求

17樓 okhxyyo

2021-4-16 17:11
引用: sylar^z 發表于 2021-4-14 12:56 拿到項目先明確需求,再確定方案,考慮是否需要為拓展預留設計余量

留余這個真的很有必要。

18樓 haifeng13980999

2021-4-16 18:17

第一步 明確需求。做調研。技術難度,確保項目平穩,從現有型號中尋找匹配項,木有回過頭

19樓 ddllxxrr

2021-4-16 19:38

三思而行,再思可以,第一步當然是構思

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20樓 hk386

2021-4-17 20:09

項目剛剛拿到手,首先要知道我們到底要做什么,實現什么功能,然后開始找方案和討論,接著是功能的實現和動手調試,最后是出成品。

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