以下文字来自Interference Technology公司于3月2日举行的EMC Live: Mil/Aero活动nd涵盖了MIL-STD-461和RTCA/DO-160更新、恶劣环境的设计和测试以及军事系统中的物联网应用等主题。
早上好,我是史蒂夫·弗格森。我想对各位来宾说声欢迎。我很高兴能与在座的各位以及所有已经签到的人交谈。我很感激能有机会做我的现场活动。
EMC LIVE活动为我们提供了一个获得信息的机会,并通过各种教程继续我们的教育,不仅是作为MIL/AERO活动,而且是每年赞助和放置的其他活动。
我们所看到的这些技术更新使我们处于生活中正在发生和即将发生的事情的前沿。我非常感谢我们的赞助商。他们让这一切在这里发生,所以让我们通过联系我们的赞助商来参与,看看他们做了什么,并支持他们。
我期待着今天听到我们众多演讲者的发言。很多人将会处理计划和解决方案。似乎是今天的主要主题,一些产品演示即将出现。
我非常期待今天能和大家一起参加各种活动,今天下午我甚至有机会参加我的一个小教程,我有几个问题。欢迎来到这个活动,让我们开始吧。
确切地说,我们做计划阶段的目的是什么?很多时候,这是合同规定的。各种系统和系统级别的集成商,比如平台、飞机、车辆等等,都要求将所有适合系统集成的不同部件组合在一起。因此,他们想要确保在设计阶段具有兼容性。所以当需要投入运营的时候,这是显而易见的。当它进入测试的时候,事情已经被考虑好了。
MIL-STD-461用于设备,MIL-STD-464用于系统,引用了计划和过程的需求,通常,为交付这些东西制定了时间表。合同规定了这些的义务,它们需要得到采购当局的批准,不管是谁做的文件整合等等。这些合同规定了交付时间表等等,但总的来说,有些阶段会提前结束。内容是规定的。他们在各种计划和程序的各种数据项描述中布局了一个大纲,它告诉我们我们试图解决什么问题。
来自计划阶段或过程开发的指导,确实确认了我们理解我们正在尝试做什么。我们知道有一个EMC要求,我们知道要求是什么,排放控制需要多少,敏感性管理需要多少以使我们对各种事情免疫。它为团队提供方向,从系统指导到设计工作,再到测试阶段,等等。这些计划和程序指导所有这些活动。同时也向客户传达理解。这告诉他们我们控制住了局势。
我们了解需求和他们需要去的地方,我们有一种方法来整合东西,所以在一天结束的时候,我们有一个成功的项目,不会因为一两个部分未能通过测试阶段而无法完成系统集成。这些事情对于保持项目按计划运行是非常重要的,今天,计划阶段是工作的早期阶段。所以我们需要对规划阶段有一个很好的全面理解。
正如我提到的,MIL-STD确实对这些有要求,他们称之为did,数据项描述。他们列出了其中的几个,这些是与MIL-STD-464相关的组,其中系统的文档是81450B集成和分析报告。
尽管标题上写的是报告,但它实际上是对分析的回顾。我们要往系统里放什么?要求是什么?当我得到一件设备,当我把它集成到系统中时,它需要做什么来满足EMC ?我是否有一个敏感的装置恰好在一个有噪声的泵旁边?我需要考虑其他控制措施吗?
这个集成分析实际上是推导出一个计划,告诉我们需要为其他事件做计划。它可能是极限转换的基础,因为要求而出现了与正常标准不同的东西。很多464并没有为上面列出的很多需求指定一个数值但是它给了我们,我们需要兼容所以这个分析告诉我们要兼容需要什么。
81541B,效果验证程序,是一个计划,告诉我们如何评估它。我们要如何登上一架飞机或一艘船或进入一辆汽车,并看到所有的系统都是兼容的,它们和谐地一起工作,而不会有无线电被输入,导致自动驾驶汽车冲出道路或其他什么?
这些步骤告诉我们如何计算我们在这里讨论过的积分。51242为验证报告。它告诉我们结果。所以这是一个计划项目吗?不是真正的计划,但它为设备计划提供了信息,因为它告诉我们,如果我们在验证过程中出现了问题,我们需要调整我们的集成。
我们回过头来看看,这可能涉及到改变设备层面的要求。换句话说,合同规定,你必须满足461项设备的要求但它也可能说,但有一些修改。
在这个频率范围内的限制必须更严格等等。例如,如果我们干扰了紧急无线电波段,我们可能不得不比其他方式更严格地限制该地区的排放。还有81827,频谱认证这是一个从概念到无线设备操作的计划。
它基本上给了我们允许的用途,可以说,在整个开发项目的各个阶段,包括将它投入运行。那么随着频谱的变化,我们会消耗什么呢?这些都很重要。现在,这是一种有支持证据的形式,随着今天无线设备无处不在的集成,这成为一个极其重要的元素。
我们将整合一些已经获得MCC商业批准的东西或者类似的东西我们将把它整合到军事系统中。所以我们要和运营部门,各种设施和地点的频谱管理人员等等进行交流。我们要部署到欧洲吗?其中一部分将被允许在那里使用。
频谱认证的使用越来越多,无线的东西也越来越多相信我,无线一直都在出现。随着一切事物的发展,以及我们为无线事件所拥有的相关传感器和东西,它还在继续发展。这是一个非常重要的问题,需要深入研究。
MIL-STD-461,设备级EMC标准也有一些did,其中大多数处理这些元素,而不是我们刚刚回顾的464系统元素。我要在461部分多花点功夫。
这个80199C, C版本出来了,我想是在461F之前,当它发布的时候,所以如果有元素改变了这里的字母,当我知道461出来的时候,这些did会被检查,看看它们是否仍然可用。C版本,我记得是461F。这是一个控制程序。从根本上说,它的目标是为设计团队提供指导,并向客户确认对需求的理解。客户和通常的合同都说他们希望在授予合同后的60到90天内看到这个控制计划。这似乎没有太多的时间来整合一个连贯的控制过程,这并不是有意的。
这是为了提供一个一般的概念,说我们知道我们必须在每米200伏的电压下满足RS103的要求。这里有一些我们要做的事情,纳入我们的设计,以帮助我们获得易感性控制,我们不会不知所措。
控制程序实际上是告诉设计团队去做这些事情。一些小事情在这里产生,它让整个设计团队在同一个场地工作,满足相同的要求。他们明白这一点。这是非常重要的一点。
80201C, EMI测试程序,指导资格测试,并与客户就可接受性达成协议。我不会在这个问题上花太多时间因为正如我提到的,迪恩会深入地讨论这个问题。
所以我要把这个问题留给他来讨论细节之类的事情。事实上,所有这些细节都不打算讲。这是在提醒我们要做什么。80200为测试报告。它会记录结果,计划偏差会是其中的一部分吗?
嗯,这几乎是必须的,得到计划的偏差。有时计划会被修改以考虑到整合但假设我们做了小的偏差,得到了批准。
在测试过程中出现了一些问题,表明计划没有理解这一点,我们必须在这里添加偏差,或者我们必须进行修改,或者我们必须做一些事情来证明计划的偏差是正确的,以及我们如何将其纳入我们的整体资格测试中。
我们在所有不同的did中看到的一件事是,这里有一个非常常见的主线,我们被要求解决每个需求。集成和分析报告讨论了每一个MIL-STD-464需求,列出了很多很多需求,没有太多指定或具体的限制。它是通用的,你需要兼容,你需要这样做,你需要防止ESD伤害我们等等。
这里的讨论着眼于如何满足每个需求。例如,它的ESD元素,我们要怎么做才能使ESD成为一个不存在的问题?分析可以建立对标准化测试水平的修改,并限制流向设备,从而实现量身定制的测试。
可能是我们有系统控制措施。设计可能需要使用非屏蔽电缆,我们意识到之前的应用,我们有点被困住了。
我记得几年前的一份工作,我被要求通过小辫子来安装护盾终端,而不是360度转弯,他们想要小辫子。所以我把一个东西放在一起使用辫子和分析辫子电感倾向于比一个好的360端稍高。所以我把它计算进去,意识到为了满足我所需要的,我需要大约5到6厘米的最大辫子长度。所以我把它放在控制程序中,我们将有辫子的安排,我们需要把它控制在5到6厘米的范围内。
客户不同意这个说法,因为他说在我们的生产阶段,我们的辫子要长10到18英寸,这样才能按照我们必须的方式运行。我来来回回,等等,我说我做不到。你必须改进你的安装过程,让那些辫子更短,有太多的感应抵抗,让我的屏蔽终止,满足你要求的限制。
所以这里必须有一个让步。这就是为什么这些要求必须得到满足的一个例子。我们需要注意到这一点,所以在这个领域,每根电缆都要连接到特定的设备,辫子必须比他们最初为建造整个平台而建立的电缆更好地控制。
这个内容,我相信Dean会重申,沟通和理解是建立在以适合读者的方式传达信息的基础上。我在和设计团队讨论控制程序,我在和测试工程师和技术人员讨论测试程序。我说的是管理层。所以我们需要用这些学科都能完全理解的术语进行交流。
记住,大多数事情的批准表明了一种协议。现在我们已经达成一致,同意我们要做什么,我们的限制是什么,这些要求应该得到满足,他们应该与每个人合作。因此,我们基本上已经用一些详细的计划和程序取代了通用文件,这些计划和程序为我们提供了所需的指导。
这个计划事件适合在哪里?就像我之前提到的,控制计划,我们在拿到合同的几天内就会写出来。这是EMC团队需要做的第一件事,因为他们必须将这些信息传递给设计团队。所以他们可以把他们的目标放在一起,让事情变得合适,诸如此类。
当EMC分析阶段有大量信息时,会发生什么?我们将其引入分析人员为EMI控制需求获取信息的领域。这和性能问题有什么关系?这包括合适的物理尺寸和环境问题。
我们看着这个,然后想,等一下,这是一个EMI控制计划,那么我们用这些信息做什么呢?环境方面的东西可以给我们一些线索,让我们知道EMC允许我们做什么,比如,选择一个简单的电源线滤波器。我们看着这个说,好吧,我们需要这个。它会产生3安培的电流等等,我需要能够控制这个频率范围。我要选择一个X Y Z过滤器。
但是环境条件告诉我们,等一下,似乎你要在50摄氏度的环境中工作我们突然意识到电力滤波器的额定温度是40摄氏度。所以我们必须降低电源滤波器的功能。所以我们需要这些信息来选择,我们不能降低它因为我们正处于它允许的边缘。所以我们必须选择一个更好的过滤器,一个注定能在那种环境下运行的过滤器。诸如此类的事情。
所有的数据都输入到这个计划阶段并控制计划的发展。我们把这个反馈给设计团队,他们回来拒绝了,说我们不能这么做。所以我们绕回来做那个。所以我们进行这个迭代,一遍又一遍地反馈信息。在这里它可能很快就会发生。
所以我们正在与设计团队合作,我们听取他们的意见,我们正在讨论。团队会议帮助我们建立一个控制计划,这样当它被记录下来时,我们就有了一个起点。所以这个控制计划可能是一系列的会议,包括一些概念性的讨论,这些讨论告诉我们如何建立文件反馈给客户,告诉他们我们将如何处理它?
我们得到了设计团队的一致同意,是的,我可以让它适合我们。所以我们有一个早期的元素在这里,它倾向于循环几次,我们发展它,来到它上面。在计划阶段,还有一些测试程序我们可能会做一些预测试工作这些程序会说,我想让你评估一个特定的模型或购买的零件。我可以在CE Mart买一些东西,但那不能满足我在这里的要求。
我需要看看我需要在这个模块中做什么来将它集成到我的设备中以获得遵从性。因此,当我将设备集成到系统中时,我们就达到了系统级别兼容性的最终目标。所以这些事情发生了,测试计划满足了这一点。我们也有一个资格测试计划或程序,不管你怎么称呼它,我们也需要一个事后的计划。
我们开始生产,事情就出现了;部件陈旧。我们不可能突然购买某种特定型号的芯片。这会影响事情吗?嗯,如果我们的计划是彻底的,我们的电磁兼容性控制计划将告诉我们什么是电磁兼容性控制的重要方面。它可以是电路板上的艺术品,它可以是一个特定的芯片组,它可以是一个特定的任何东西。
所以我们需要把这些信息反馈给它。所以即使在生产过程中,当我们解决问题时,我们也会回到计划阶段,但如果最初的设计被很好地记录下来,换句话说,我们把控制计划放在一起,然后把它传递出去,这样我们就确定了。我们知道什么在做什么,这对EMC或EMI很重要。
别忘了我们得把这东西装进去。这里产生了很多东西。所以我们把这些需求整合到一个好的控制计划和测试计划中。就像我说的,我们必须在一个似乎永无止境的循环中做这件事。这真的是永无止境的。我们一直在遭受打击,因为我们五年前就停止建造这些东西了,突然因为一个事件,人们要求我们重建这些东西。
五年前,我们可以做这些事情,我们要做什么?我们看到他们要求进行逆向工程,以便再次做同样的事情。我们可能无法买到相同的部件,我们的技术可能已经改进了,我们可以买到更好的解决方案,把更好的东西,更好的艺术作品融入到我们的电路板中,做更好的EMC控制。
它们一直在进化。新技术出现了。所以计划永远适用。所以这不是刚开始写的东西,你写了60天,你就完成了。这是一个持续的事件。所以跟上进度真的需要我们在学习过程中集中注意力。
让我们继续看一下电磁干扰控制程序的最后一个周期。从记忆开始,先起草一些东西,然后组建一个设计团队,开一些会等等,然后设计团队说我们已经有了可以继续做的东西。设计团队说,好吧,我们没有准备好设计,我们告诉他们,好吧,让我们把它放到测试中,建立一个原型,建立模块,诸如此类的事情,看看测试团队用它做了什么。将测试的信息反馈给我们,如果它正常工作,我们将它向前推进,这样它就可以在测试领域发布到生产环境中。如果没有,我们就回到设计团队,在测试组和控制过程组中继续运行这个循环,直到我们达到了可以发布到生产中的东西。我们可以根据生产级别的需求构建一个测试项目。我将建造一个生产车间,但这是注定要进入生产的东西。建造等等的程序都在那里。所以我们已经反馈了所有这些信息,如果需要改变,事情就发生了,然后我们把它们推回去,不断更新控制程序等等。
在我们到达之前,继续给这个圈子喂食。这些事件可以长期发生。所以我们有这些东西,没有做任何改变,我们一直继续,一切都在正常运转。我确实记得几年前的一件事,我们突然收到一个投诉,说一些部件向收音机发出噪音,我们查看了它发生了什么,得到了关于频率的信息,发生了什么,以及这个单元在做什么。
我们看到这一点,然后说,当我们回到我们的控制程序时,我们在测试阶段遇到了这个问题,它包含了一个修改,把一个电容器放在一个特定的电路板上,来解决这个潜在的问题。好吧,当我们打开这个装置并查看电路板时,电容器不在那里。看看这个,似乎制造的拾取和放置机器并没有装载组件。
它有一个缺陷,当做挑选的项目时,他们建造了几百个单元,一个短的生产运行,在那里,串行线被复制,没有把电容器放在适当的位置。所以我们说这是一个简单的解。我们戴上盖子,准备出发。解决了问题。我们花了三个小时才搞定。
因为控制程序清楚地记录了这个问题以及我们是如何解决它的。所以我们在那里。如果我们一直试图找出解决这个问题的方法,我们可能会在测试区域呆上几天,看看小表面贴装电容器是不是在一个非常密集的电路板中间。所以把文档放在最后是非常重要的,这能让事情变得真实。
如果我们没有做好计划阶段,如果我们忽略了这一点,会发生什么?我们一次又一次地看到客户在没有计划的情况下出现在实验室,他们没有细节。他们只是说我们将遵循MIL-STD-461来测试一个设备,所以实验室将试图支持这个事件,如果他们有很多东西要填写,在这里得到文档。
第一,如果我有一个合同要求,我没有满足这个要求的义务。所以我们需要做这些手术等等。我曾多次看到人们说我需要编写一个测试过程,但它不受批准的约束,因为我是自己做资金的。这是一个神话。如果他们要做一个程序并提交它,即使不需要批准,如果发现这个东西不够充分,客户最终会不愿意购买产品。相信我,你不能逃避合同要求方面的义务。但在自我发展中,我们看到许多人试图避免额外的准备成本。他们认为这是额外的成本,并表示他们不会准备这些程序。
因此,如果没有控制程序,设计团队就不会唱同一首歌。没有EMC的关注点,不合规风险和自兼容性问题将变得更加普遍。
没有测试过程,对测试配置的方向缺乏管理,需求规范常常不明确,从而延误了测试阶段。我们不知道什么是极限。多年前,我有一个客户来到我的实验室,我问他,我们遵循的限制是什么?是陆军,海军,还是什么?“我不知道。”于是他给办公室回了电话,“知道答案的人正在开会,”所以那天中午,我们收到了一个回电话,告诉我们这就是我们要做的。
到那时,我们又有10到12个问题。好吧,即使是那个人也没有提出答案。他们不得不回到客户那里得到澄清。所以在这种情况下,一个测试程序可以在实验室里节省两天的死亡时间。
花了两天时间把所有东西都配置好,架设好电缆等等。测试过程,Dean会告诉你们,会告诉我们所有这些。我们将如何配置它,我们将如何做事情,这只是一个重大的延迟。
长期的支持就会变得更加困难,而且要知道如何获得的。我一遍又一遍地看到这种情况,我正在讨论逆向工程阶段,他们不知道人们为什么这么做。这是一件很难弄清楚的事情,我需要这样做吗,或者它已经过时了吗?为什么会在那里?
我们并不真正理解这一点。这就是我们的想法。这就把很多东西放在了这些遗漏中,因为我们开始关注延迟,上市时间的发生,而且它们可能是昂贵的。
开发后期的设计变更成本很高。我们没有为某个事件做计划,所以我们在测试阶段就发现了问题,而不是在构建之前就意识到风险并提出解决方案。现在我们进入这个,好吧,我们已经建好了,这将花费X来修复它。
相信我,这种情况比你想象的要多得多。所以使用这个过程,对每个人都有好处,顺便说一下,每个人都能让团队参与进来,对吧?这是非常重要的。
我看到我的时间不多了,所以我需要把这件事做个总结。对许多电子行业的先驱来说,规划的重要性迫在眉睫:爱迪生,“计划是成功的关键”,富兰克林,“不做计划就是计划失败。”
这些人知道他们在说什么,这真的进入了EMC的世界。EMC规划是非常重要的一步。我们听到人们谈论EMC的黑魔法,但没有人理解它。我们不知道自己在做什么。相信我,计划是很重要的。几年前,我在一家公司工作,发现他们在实验室里,75%的时间都失败了。
所以他们去实验室看看它出了什么问题。我开始改变我们的设计方式让人们参与设计,在自我开发过程中建立控制计划,让这成为重要的一步并教育团队,召集会议,让人们参与进来,把团队团结起来,这样做,结果在公司的未来三年,实验室通过率从25%变成了95%。
告诉我这不是设计团队态度上的重要一步。现在他们有了一个切实可行的计划。人们没有把重点放在为这些事情做计划上,我和我的团队在那家公司实现了这一点。我们给了他们一个支持的焦点。他们并不想成为EMC的人,但他们需要支持。数字设计或人的力量,你能想到的,射频的人等等可能听说过EMC,但他们不关注控制。那不是他们的大事。
所以有了支持,整个开发项目的运作更加无缝。我让整个团队都参与进来。成功的项目需要每个人都去处理它。我指的是整个团队。采购。现在采购人员需要知道,未经批准不能购买零件。不要改变这一点。这是被批准的供应商,在你得到批准之前,没有其他人做这件事。质量控制人员签署了计划的一部分。
生产。支持制造阶段的工程师,操作工厂的人,明白EMC不是不重要的东西,他们的变化影响到角色,我们非常彻底地记录了这些事情,有足够的列表,让人们可以找到信息。
我们与这些人沟通。这使得这个非常重要的步骤变得非常流畅。所以我向你们每个人提出挑战,把计划纳入你们的要求。要彻底,要充分,实事求是地看问题。我们能做什么,让它成为一个聚会来做这件事?现在,我开始接受提问。
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