Gli ultimi anni hanno visto una rapidissima evoluzione del World Wide Web. Fino in tempi recenti, i progettisti hanno utilizzato il Web soprattutto come fonte di informazione statiche: datasheet dei prodotti o note applicative. Grazie ai recenti progressi, i progettisti ora sfruttano il Web per il design interattivo on line, la prototipazione di prodotti e l’esecuzione di sofisticate simulazioni di natura termica ed elettrica. I processi di design, che richiedevano settimane, se non addirittura mesi, ora possono essere completati nel giro di poche ore. Ora è possibile, per esempio, progettare un nuovo prodotto direttamente on line e disporre di un prototipo funzionante in ogni parte del mondo nel volgere di 24 o 48 ore.
Per i progettisti e le società che devono introdurre nuovi prodotti sul mercato, i vantaggi della progettazione on line sono numerosi:
– la simulazione e la progettazione on line di sottosistemi elettronici consente ai progettisti di generare un design ottimizzato in tempi estremamente brevi, con sensibile riduzione del time to market;
– l’utilizzo della progettazione on line permette di ottenere il miglior compromesso tra costi e benefici: il progettista può scegliere i componenti, generare un progetto, analizzare il comportamento di diversi componenti e quindi ordinare un prototipo completo in una singola sessione utilizzando solamente un personal computer e un browser Web. Un esempio concreto di ambiente di progettazione on line è rappresentato da Webench di National Semiconductor.
Nell’ottobre del 1999 la società ha introdotto il primo sito Web destinato esclusivamente alla progettazione e prototipazione on line. Da allora Webench, giunto ora alla release 3.0, ha subito numerose e profonde migliorie. Questa versione permette di accelerare i progetti relativi a dispositivi wireless, prodotti elettronici consumer e sistemi di elaborazione e gestione delle informazioni. I tool online della più recente generazione sono dotati di sofisticate funzioni di visualizzazione, simulazione e analisi. A ciò si aggiunge la disponibilità di un esaustivo database di componenti e di design di riferimento, oltre a tutte le funzioni necessarie per la realizzazione pratica. Ogni giorno, nel sito di National all’indirizzo http://webench.-national.com (disponibile in 10 lingue differenti) vengono completati circa 150 progetti.
Una soluzione completa “a prova d’errore”
Una volta entrati nel sito National, i progettisti possono selezionare tre differenti ambienti di sviluppo, relativi a dispositivi di alimentazione; filtri di anello e PLL (Phase Locked Loop) wireless e microcontrollori flash. Il ciclo di sviluppo, ovvero dall’idea iniziale al prototipo fisico, è simile in tutti e tre gli ambienti.
In primo luogo i progettisti inseriscono le specifiche del sistema e ottengono un elenco di componenti più idonei per la particolare applicazione. A questo punto vi sono parecchie opzioni disponibili. E’ possibile ad esempio richiedere un campione, che National spedisce in tutto il mondo in 24 ore, oppure procedere al design di un prototipo completo, che viene quindi simulato e collaudato dal punto di vista termico.
Una volta ultimato in maniera soddisfacente il design, il progettista ha la facoltà di decidere se ricevere il kit da assemblare (sempre nel volgere di pochissimo tempo) oppure ordinare una scheda completamente assemblata e collaudata (in questo caso la spedizione avviene entro cinque giorni).
Ogni design viene sottoposto a una verifica automatica delle regole di progetto prima che National – o qualcuno dei suoi partner – inizi la costruzione della scheda fisica. Questo aspetto merita una particolare attenzione: ogni errore che viene scoperto da un progettista, può essere corretto evitando il ripetersi del medesimo errore in design analoghi. Webench genera una lista completa dei materiali per tutti i componenti necessari per l’implementazione di un dato design. National Semiconductor rende anche disponibili design di riferimento per applicazioni e mercati verticali. Ogni progettista può prendere come base di partenza uno di questi design e procedere a una successiva personalizzazione.
Infine National può vantare una supply chain (catena di fornitura) veramente completa che collega direttamente i vari distributori che possono fornire le parti richieste. Come accennato già in precedenza il ciclo completo di sviluppo, dall’idea originale al prototipo funzionante, richiede 24 ore per un kit o cinque giorni per una scheda custom assemblata.
Una soluzione come Webench ha senza dubbio riscosso un notevole successo. L’ambiente utilizzato per il design di sistemi di alimentazione è in grado di generare progetti con potenza fino a 185 W, comprensivi di simulazione del dissipatore di calore, e sta attualmente generando un numero di progetti compreso tra 800 e 1000 alla settimana. Il risparmio stimato da National è pari a 40/50 ore/uomo per un kit e di circa 80 ore/uomo per una scheda completa. Nel corso di un anno il risparmio complessivo di tempo può essere compreso tra due o tre mesi. Se si tiene conto che con Webench vengono generati 42000 design in un anno, il risparmio complessivo per i clienti è dell’ordine di 75-100 milioni di dollari.
Per l’ambiente wireless National dà la possibilità di eseguire design di filtri di anello e PLL singoli e doppi, oltre a design di riferimento completi per applicazioni GSM (a 1,8 GHz) o 2,4 GHz.
Infine, il nuovo ambiente di sviluppo per microcontrollori flash mette a disposizione un’interfaccia visuale di tipo drag&drop che permette di impostare e configurare i driver di ogni microcontrollore della società. Viene anche fornita una libreria di codici per le piattaforme di valutazione standard, comprese le porte di I/O, tutte le periferiche e il codice richiesto per l’espletamento delle operazioni base.
Gli ambienti di progettazione online come Webench permettono non solo di ridurre drasticamente il tempo richiesto per i processi di design, selezione dei componenti e collaudo, ma assicurano numerosi altri benefici. Uno di questi è relativo alla documentazione. Nel momento in cui un progettista accede a Webench, il sistema prende nota di tutte le attività di design e le memorizza sul server di National Semiconductor: tutti questi dati sono protetti da un ID personale. Ciascuna fase del progetto viene attentamente documentata: ciascuna modifica o variazione che avviene nel corso di un processo viene annotata automaticamente e la relativa documentazione viene aggiornata.