Cómo agilizar el desarrollo de productos industriales inteligentes

Cómo un distribuidor puede racionalizar el desarrollo de los productos industriales inteligentes, conectados y seguros del futuro

Los FEO (fabricantes de equipos originales) de una gran mayoría de los sectores industriales se enfrentan a la urgente necesidad de replantear su enfoque del desarrollo de productos. Hasta hace poco, todavía era posible construir un negocio viable que suministrara productos electrónicos que no estuvieran conectados a la red, tuvieran poca o ninguna funcionalidad de seguridad y tuvieran una interacción y un control limitados por parte del usuario, excepto por unos pocos botones o palancas mecánicas.

Las tendencias actuales en el sector industrial desvían los FEO de este modelo y los dirigen hacia el desarrollo de productos en constante relación con Internet, que transfieren flujos numéricos de datos a otros dispositivos o a un servidor Cloud y que ofrecen una visión gráfica elaborada de sus actividades, acompañada de medios de control intuitivos, como una pantalla táctil o un reconocimiento automático de la palabra natural.

Esta tendencia tiene un impacto significativo en la constitución de los equipos de desarrollo de los FEO y en su gestión del proceso de desarrollo. Por primera vez, los FEO se dan cuenta de que necesitan experiencia en las funciones de hardware y software, como conectividad inalámbrica, cifrado y autenticación, y en las pantallas gráficas y las pantallas táctiles. No es evidente que se contrate e integre a diseñadores expertos en estos campos en un equipo de desarrollo establecido. Otra opción es dotar a los actuales miembros del equipo de diseño de los conocimientos técnicos necesarios para estos nuevos campos, pero eso requiere mucho tiempo e inversión en formación y desarrollo de competencias. La tercera opción consiste en recurrir a la experiencia de terceras empresas asociadas, que disponen de especialistas en estas funcionalidades particulares. Una vez más, la selección acertada de una red de confianza integrada por terceros con las competencias necesarias requiere tiempo.

La búsqueda de soluciones a este problema parece ahora beneficiarse de la ayuda de una fuente inesperada: El distribuidor de componentes.

Es inesperada en el sentido de que la competencia principal de un distribuidor no se centra normalmente en el desarrollo de productos ni en la gestión de recursos de ingeniería. En el pasado, los conocimientos técnicos de los distribuidores consistían principalmente en el almacenamiento y el envío de componentes, así como en su comercialización, en particular la promoción del producto impulsada por la ingeniería y el soporte técnico. Estas funciones relacionadas con los componentes no requieren conocimientos técnicos en desarrollo del sistema.

¿Cómo ha llegado el distribuidor a ser relevante para resolver los actuales retos de desarrollo de productos?

Bloques funcionales comunes a muchos sectores industriales

La necesidad de enriquecer el producto tradicional principal con nuevas funcionalidades complejas, para las que no se requería experiencia en desarrollo, plantea problemas a los FEO. Estas funcionalidades incluyen normalmente:

  • Conectividad inalámbrica - conexiones de radio Bluetooth® Low Energy (bajo consumo) o Wi-Fi® para conectividad de bajo alcance, LoRaWAN™, Sigfox o NB-IoT para conexión de red de largo alcance
  • Conectividad a través del cable: Ethernet, típicamente para conexión a Internet, o USB para conexiones locales, como autobuses industriales como Profibus y CAN
  • Seguridad: características de autenticación y cifrado, incluido el hardware de autenticación para asegurar la información sensible o el tráfico de datos, y resistencia a la manipulación para proteger el propio dispositivo, el sistema y, por tanto, la marca del fabricante
  • Una Interfaz Hombre-Máquina (HMI): entradas de usuario sensibles al tacto, como una pantalla táctil, y una pantalla gráfica de usuario
  • Fuentes digitales de alimentación que cumplan con las normas de alto rendimiento, densidad de energía optimizada y capacidad para configurar su funcionamiento en respuesta a las condiciones de uso

Todos estos bloques funcionales son comunes a muchos productos acabados y sectores de la industria, una característica interesante en sí misma. Esto significa que un tercero, como un distribuidor de componentes, puede proporcionar potencialmente una única plataforma de diseño o modelo para cada funcionalidad, que puede utilizarse en cientos de diferentes prototipos de productos acabados.

De este modo, el tercero puede basarse en la experiencia de especialistas en estas funcionalidades comunes, para completar la experiencia conservada por el fabricante del producto acabado en estas aplicaciones. Esta fue la intención de Future Electronics al desarrollar sus Centros de Excelencia, laboratorios de diseño que reúnen a especialistas en dominios para ayudar a los clientes en sus proyectos de desarrollo. En algunos casos, un Centro de Excelencia puede prestar asistencia para el diseño de sistemas en profundidad, lo que permite a un cliente aplicar el modelo de un determinado bloque funcional más rápidamente de lo que lo habría hecho por sí mismo, con un riesgo de desarrollo reducido.

Future Electronics cuenta con cuatro centros europeos de Excelencia:

  • París, Francia - para sensores y conectividad
  • Múnich, Alemania - para el control motor y los sistemas industriales
  • Gdansk, Polonia - para los sistemas de a bordo
  • Londres, Reino Unido - para la electrónica de potencia

El servicio que presta el Centro de Excelencia permite a los clientes concentrarse en su competencia clave y entrar más rápidamente en el mercado con nuevos productos inteligentes, a menudo dotados de una opción de conexión a Internet, eliminando al mismo tiempo el riesgo de diseño.

Este servicio incluye el suministro de tarjetas de desarrollo específicas para las funciones, diseñadas y fabricadas por un centro de excelencia. Esto incluye mapas para:

  • Muchos tipos de motores
  • Interfaces hombre-máquina y sensores
  • Alimentación AC-DC y DC-DC, con o sin corrección del factor de potencia, y convertidores
  • La conexión a objetos conectados o IoT
  • Operaciones informáticas integradas avanzadas usando FPGA

Los mapas proporcionan una plataforma de protocolo acelerado, es decir, una plataforma para una aplicación que se puede modificar y adaptar fácilmente para satisfacer las necesidades de dicha aplicación. Un centro de Excelencia Future Electronics también puede reunir todo un ecosistema para ofrecer a sus clientes socios cualificados en tecnologías específicas. Estos socios pueden incluir proveedores de IP, desarrolladores de bloques de software, como presentaciones gráficas, centros de formación profesional, etc.

Aunque a primera vista puede parecer sorprendente que un distribuidor adopte el papel de fabricante de tarjetas de desarrollo, en realidad es muy pertinente en este papel. En primer lugar, las tarjetas Future Electronics pueden integrar los componentes más recientes con las mejores características y prestaciones, porque los distribuidores han privilegiado el acceso a las hojas de ruta de los fabricantes de componentes y pueden integrar un nuevo elemento en el diseño de una tarjeta incluso antes de que este elemento se inicie oficialmente.

En segundo lugar, un distribuidor puede garantizar que cada componente de la tarjeta se optimice en términos de rendimiento, disponibilidad y precios. A diferencia de un fabricante de componentes, que rellenará una tarjeta de evaluación con piezas de su propio catálogo, el modelo de tarjeta de un distribuidor puede utilizar los elementos más adecuados en el mercado. Como distribuidor de gama completa de productos, Future Electronics puede abastecerse de un grupo muy amplio de proveedores que se han establecido en el momento de elegir los componentes de sus propios modelos de tarjetas.

Por último, un distribuidor puede orientar las especificaciones de sus tarjetas hacia una funcionalidad o una aplicación particular, mientras que una tarjeta de evaluación de un proveedor de componentes tiene un objetivo diferente: demostrar de la manera más halagüeña posible las características y prestaciones del componente principal. Por lo tanto, una tarjeta de funcionalidad incluirá los diversos dispositivos analógicos y digitales, interfaces y software necesarios para una aplicación, características que una tarjeta de evaluación del fabricante de bajo coste ignorará.

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Modelo de plataforma para presentaciones gráficas

La última llegada al catálogo de tarjetas de funcionalidad de Future Electronics es la plataforma Amber para el diseño de interfaz hombre-máquina (IHM). El núcleo de la plataforma Amber está formado por tres tarjetas de control de visualización, cada una de ellas basada en un microcontrolador (micropc) con una capacidad de gráficos específica - las micras son suministradas por STMicroelectronics, NXP Semiconductors y Microchip. Las tarjetas de control controlan una pantalla LCD industrial de 4,3 o 7 pulgadas de Tianma, con o sin tacto capacitivo y capacidad de visión de gran ángulo.

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La plataforma de diseño Amber IHM de Future Electronics

La plataforma Amber permite esencialmente que el usuario empiece a trabajar en el desarrollo de la interfaz de usuario de la pantalla gráfica desde el principio, utilizando el conjunto de herramientas de diseño gráfico TouchGFX. La plataforma proporciona una demostración concreta de las diferencias entre las distintas configuraciones de visualización y las capacidades de la herramienta TuchGFX. También ofrece una manera mucho más intuitiva de evaluar el desempeño de la pantalla en comparación con la investigación basada en especificaciones de visualización publicadas.

Al igual que cualquier tarjeta de funcionalidad, la plataforma Amber también incluye una amplia gama de recursos de formación, ofrecidos por futura Electronics, un intercambio de información sobre la puesta en marcha de nuevos productos y servicios de soporte técnico.

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La herramienta de diseño gráfico TouchGFX

Optimización del proceso de desarrollo

En los últimos años, los FEO en el ámbito de la electrónica se han acostumbrado a la idea de que un distribuidor amplíe sus funciones de la simple expedición de componentes a una posición de socio en la cadena de suministro de los clientes industriales. Al ofrecer servicios como la gestión de inventarios especializados, la previsión de materiales y la logística de valor añadido, el distribuidor es visto ahora por algunos clientes como un proveedor de servicios que ofrece la optimización de la cadena de suministro.

A medida que evolucionan los servicios de diseño funcionales especializados y las plataformas de desarrollo, los distribuidores pueden querer ampliar su papel a una nueva dimensión para convertirse en proveedores de servicios que ofrezcan una optimización del proceso de desarrollo. Muchas FEO tienen la misma necesidad de algunas funcionalidades, por lo que pueden surgir distribuidores para proporcionar tarjetas de servicio y conocimientos técnicos, con lo que se ahorra a cada cliente la necesidad de reinventar la rueda.

Como resultado, se elimina el esfuerzo de diseño, los clientes tienen acceso a capacidades sofisticadas en un formato de tarjeta disponible en el mercado, lo que acelera el tiempo de comercialización de nuevos productos inteligentes y conectados que están listos para el Internet de los objetos y para usuarios finales exigentes y tecnófilos.

Etienne-Lanoy-future-electronicsArtículo redactado por Étienne Lanoy
Responsable del Centro de la Excelencia EMEA, Future Electronics
www.futureelectronics.com

 

 

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