Şema onaylandığında proje bitmiş gibi duruyor. Devre çizilmiş, bağlantılar tanımlanmış, herkes ekranda çalışan bir şey görüyor. Oysa kart henüz yok.
Şema niyeti anlatır, kart onu fiziğe çevirir
Şema bir bağlantı listesidir. “Bu ucun şuraya gitmesi gerekiyor” der ve bunu tek bir düzlemde, hiçbir fiziksel kısıt olmadan anlatır. Ekranda bir bacağı çekip başka bir yere taşımanın bedeli yoktur.
Kart tarafında öyle değil. Orada her şeyin bir yeri, bir boyutu ve bir komşusu var. Aynı bağlantı listesi, kartın üzerinde onlarca farklı biçimde gerçekleşebilir ve bu biçimlerden bazıları çalışır, bazıları çalışmaz.
Bu yüzden şema onayı tasarımın bittiği nokta değil. Zorlukların başladığı nokta.
Kart aşamasında ilk defa konuşulan şeyler
Şema aşamasında hiç gündeme gelmeyen, kart aşamasında birden karar isteyen başlıklar var.
Kartın gireceği kutu. Kartın boyutu çoğu zaman devreye değil mekaniğe bağlı. Kutu seçilmeden yerleşim yapılırsa, kutu geldiğinde kart yeniden çiziliyor.
Konektörlerin yönü ve yeri. Kablonun hangi taraftan geleceği, montajı yapan kişinin eline neyin geleceği, servis sırasında hangi konektörün ulaşılabilir olması gerektiği. Bunlar elektriksel değil kullanım kararları ve hepsi kart üzerine yazılıyor.
Isı. Şemada ısınan bir bileşen ile ısınmayan bir bileşen aynı görünüyor. Kartta ise komşusu olmak istemeyeceğiniz parçalar var.
Test edilebilirlik. Üretimde her birim kontrol edilecekse, o kontrolün nereden yapılacağı karta önceden konulmak zorunda. Sonradan eklenemiyor.
Gürültü. Aynı kart üzerinde hassas ölçüm yapan bir bölüm ile anahtarlama yapan bir bölüm varsa, ikisinin ilişkisi yerleşimle belirleniyor. Bu ilişki şemada görünmüyor.
Bu beş başlığın ortak yanı şu: hiçbiri “devre yanlış” demiyor. Devre doğru olduğu halde kart çalışmayabiliyor.
En pahalı hata, en sessiz olanı
Donanım projelerinde hatanın maliyeti aşamaya göre katlanıyor.
Şemada fark edilen bir hata bir çizim düzeltmesi. Kart çizimi sırasında fark edilen bir hata birkaç saatlik iş. Kart bastıktan sonra fark edilen bir hata yeni bir kart turu demek ve o turun süresi tasarımdan değil üretimden geliyor. Sahaya çıktıktan sonra fark edilen bir hata ise artık bir lojistik meselesi.
Bu yüzden kart aşamasındaki gözden geçirme projenin en ucuz sigortası. Gözden geçirme bir formalite gibi görünüyor çünkü çıktısı yok; sadece “tamam” deniyor ve devam ediliyor. İş tam da burada, çıktısı olmadığı için değersiz sanılan adımların atlanmasıyla bozuluyor.
Elektronik devre tasarımı sürecinin tamamına baktığımızda, şema ile kart arasındaki geçiş geriye dönüşü en pahalı olan tek yer.
Kart revizyonu neden takvimi bu kadar sarsıyor
“Bir revizyon daha atarız” cümlesi masada hafif duruyor. Takvimde hafif durmuyor.
Yeni kart turu tek başına bir üretim işi değil. Öncesinde değişikliğin şemaya geri işlenmesi, sonrasında yeni kartın gelmesi, gelen kartın kurulması ve baştan test edilmesi var. Arada bileşen tedariki varsa süre bileşenin teslim süresine bağlanıyor.
Pratikte bir revizyon turu, plandaki iki haftayı gerçekte bir aya çıkarabiliyor. İki tur üst üste gelirse proje takvimi artık tasarım ekibinin elinde değil.
Buradaki çıkış yolu revizyondan kaçınmak değil. Revizyonu planlamak. İyi kurulmuş bir donanım takvimi zaten en az bir kart turu barındırır; kötü kurulmuş olan sıfır tur varsayar ve ilk bulguda takvim çöker.
Bir su arıtma ekipmanı üreticisinde
Not: Aşağıdaki örnek gerçek bir müşteriye ait değildir; sahada sık karşılaşılan durumlardan oluşturulmuş bir senaryodur.
Endüstriyel su arıtma sistemleri üreten bir firma kendi kontrol kartını yaptırmak istedi. Amaç, dışarıdan alınan hazır bir kontrol ünitesinden kurtulmaktı.
Şema hızlı çıktı. Devre karmaşık değildi: birkaç sensör girişi, iki röle çıkışı, bir ekran ve bir haberleşme portu.
Kart aşamasına gelindiğinde üç soru cevapsız kaldı.
Birincisi kutuydu. Firma “mevcut panoya sığsın” demişti ama panonun içindeki boş hacim ölçülmemişti. Ölçüldüğünde kart için düşünülen boyut sığmıyordu.
İkincisi konektör yönüydü. Kablolar panoda aşağıdan geliyordu, ilk yerleşimde konektörler kartın üstündeydi. Montajcı her ünitede kabloyu kartın etrafından dolaştıracaktı.
Üçüncüsü ölçüm tarafındaydı. Sensör girişleri, röleleri süren bölümle aynı bölgeye yerleşmişti. İlk kartta röleler çektiğinde ölçüm değerleri oynuyordu. Devre doğruydu, yerleşim değildi.
Üçü de ikinci kart turunda düzeldi. Asıl kayıp şuydu: bu üç soru şema onayından önce sorulabilirdi ve sorulsaydı ilk kart doğrudan doğru çıkardı.
Firmanın çıkardığı ders, sonraki üründe kutuyu ve montaj yönünü devreden önce netleştirmek oldu.
Şema onayı öncesi sorulacak sorular
Şemayı onaylamadan önce cevabı bilinmesi gereken sorular kısa bir liste oluşturuyor. Cevabı “sonra bakarız” olan her satır, kart turu olarak geri dönüyor.
Kart hangi kutuya, hangi boyutta girecek ve o kutu seçildi mi.
Kablolar hangi yönden geliyor, montajı kim yapacak.
Ürün nerede çalışacak: pano içi mi, açık saha mı, titreşim var mı.
Üretimde her birim nasıl test edilecek, bu test karta ne ekliyor: prototipleme ve test.
Hangi bileşenler kritik, alternatifi tanımlandı mı: BOM ve komponent seçimi.
Servis sırasında kartın hangi noktasına erişilmesi gerekiyor.
Bu soruların hiçbiri elektronik sorusu değil. Hepsi ürün sorusu ve hepsi kart çizilmeden önce cevaplanabiliyor.
Codigno tarafında
Elektronik ve gömülü sistemler tarafında şema ve kart iki ayrı aşama olarak yürütülüyor; şema onayı kart onayı sayılmıyor.
Kart tasarımına geçilmeden önce mekanik sınırlar, montaj yönü ve test ihtiyacı yazılı hale getiriliyor. Bunlar tasarımın girdisi; sonradan uyum sağlanacak kısıtlar değil.
Devre tasarımı ve ürünleşme başlıkları için: elektronik devre tasarımı ve ürünleştirme ve seri üretim.
Aynı süreci kendi ürünümüzde de yürüttük; prototipten seri üretime geçişte çıkan başlıkların bir kısmı tam olarak buradan geliyordu.
Sık sorulan sorular
Şema doğruysa kart neden çalışmayabiliyor?
Şema bağlantıyı tanımlıyor, kart o bağlantının fiziksel halini. Isı, gürültü, mekanik yerleşim ve montaj gibi başlıklar şemada görünmüyor; kartta ortaya çıkıyor.
Kart tasarımına geçmeden önce kutunun belli olması şart mı?
Şart değil ama belli değilse kartın boyutu ve konektör yerleşimi geçici kalıyor. Kutu sonradan netleştiğinde çoğu zaman yerleşim yeniden yapılıyor.
Kaç kart turu normal?
Bir turu plana koymak gerçekçi. Sıfır tur varsayan takvimler ilk bulguda kayıyor. İki turdan fazlası genelde erken kararların eksik verildiğini gösteriyor.
Test noktaları sonradan eklenebilir mi?
Kart üzerine eklenmesi yeni bir tur gerektiriyor. Bu yüzden üretimde nasıl test edileceği kart çizilmeden önce konuşuluyor.
Kart tasarımını başka bir firmaya yaptırmak mantıklı mı?
Yapılıyor. Ama şemayı çizenle kartı çizenin arasındaki bilgi aktarımı yazılı olmazsa ikinci taraf kısıtları bilmeden yerleşim yapıyor ve bulgular ilk kartta çıkıyor.
Şemanız hazırsa sıradaki soru kartın nereye gireceği. Ürünün çalışacağı ortamı, kutu kısıtını ve montaj yönünü paylaşın; kart aşamasına geçmeden önce hangi kararların netleşmesi gerektiğini birlikte çıkaralım.
