Innovaciones del laboratorio de validación

Modernizar el laboratorio es un viaje que puede comenzar en cualquier lugar

Ahora más que nunca, se están superando los límites de la ciencia de medidas. Mantenerse al día con las cambiantes necesidades de la industria no es una hazaña simple. Cada nueva tecnología no solamente crea oportunidades comerciales para que las compañías participen en nuevos mercados, sino que también cambia la manera en que diseñamos y probamos los productos. Desde 5G hasta movilidad y transformación digital, estos rápidos avances tecnológicos impulsan a cronogramas de desarrollo más rápidos y motivan cada vez más a adoptar un enfoque centrado en software para el diseño de productos.

El ritmo de la innovación técnica se acelera cada vez más y cada fase del desarrollo del producto nunca ha sido tan crítica. Para complicar el asunto, la necesidad de una caracterización de mayor volumen hace que ser el "primero" sea aún más desafiante. Las ineficiencias en el diseño y las pruebas pueden tener un impacto significativo en las fechas de lanzamiento. En paralelo a la fuerte presión por ser los primeros, las organizaciones también deben hacer frente al hecho de que cada nuevo diseño es más complejo que el anterior. Por lo general, esta complejidad adicional impulsa la necesidad de una caracterización de mayor volumen.  

La creciente complejidad del diseño exige una mayor eficiencia en el laboratorio de validación

Considere la evolución en complejidad de un módulo frontal de RF relativamente "simple". Al caracterizar un módulo frontal de RF 4G hace 10 años, es posible que haya tenido que lidiar con menos de 100 casos de prueba, cada uno con una combinación diferente de banda de radio, ancho de banda del dispositivo y tipo de forma de onda. Al pasar a un módulo frontal 5G, la cantidad de casos de prueba aumentó casi 10 veces. Sin embargo, los cronogramas de los productos no permiten un aumento de 10 veces en el tiempo de validación o caracterización. Por el contrario, la expectativa es un desarrollo aún más rápido. 

Además de la necesidad de realizar más medidas, estas mismas se están volviendo más complejas. Para los dispositivos 5G de onda milimétrica, la adopción de la tecnología de antena en paquete significa que no hay una conexión física para tener acceso a la señal de onda milimétrica. Como resultado, muchos dispositivos 5G de onda milimétrica requieren pruebas inalámbricas, una metodología de pruebas completamente nueva.  

En conclusión, los ingenieros de validación tienen la tarea de desarrollar dispositivos más complejos en menos tiempo y a un costo más bajo que nunca. En muchos sentidos, los ingenieros de diseño, validación y pruebas con los que trabajamos, frecuentemente se ven atrapados en medio de las prioridades contrapuestas de su organización. Ya que duplicar o triplicar la capacidad de las pruebas por lo general no es una opción viable, maximizar la eficiencia de los recursos es la única manera de cumplir con los plazos del mercado para chipsets, componentes y nuevas funciones. Esta realidad eleva la importancia de contar con un software de automatización en el laboratorio. Estas herramientas son algunas de las técnicas más efectivas para estirar los presupuestos de los equipos de prueba tanto como sea posible. 

Las herramientas de automatización de software ayudan a maximizar los recursos y también crean una oportunidad para que las organizaciones aborden las ineficiencias a mayor escala. Por ejemplo, los silos naturales entre varios equipos y sitios de I&D a menudo conducen a una colaboración limitada y duplican los esfuerzos, especialmente en las grandes compañías. No compartir las mejores prácticas o no comunicarse entre equipos de trabajo, representa la perdida de grandes oportunidades.  

El poder de estandarizar el software de pruebas

Si bien siempre se duplican esfuerzos, las organizaciones más exitosas del mundo han impulsado la eficiencia estandarizando el software de medidas de pruebas a nivel mundial. En nuestras interacciones con los laboratorios de ingeniería de todo el mundo, hemos visto que las compañías de tecnología que adoptan un framework de software común, reducen sus costos de ingeniería y aceleran los cronogramas del diseño. Por ejemplo, el líder mundial en semiconductores, NXP, aprovechó las técnicas avanzadas de automatización y estandarización en la validación de semiconductores, aumentando la eficiencia y reduciendo el tiempo de comercialización con las robustas herramientas de NI. Una y otra vez, las organizaciones que primero automatizan las medidas y luego estandarizan el software de automatización de pruebas en el laboratorio son significativamente más eficientes. El software puede mejorar la productividad, pero para hacerlo, debe escalarse.

La implementación de un framework de medidas estandarizado ayuda a los ingenieros a maximizar la reutilización de IP de medidas y reducir el tiempo de configuración. En pocas palabras, es uno de los enfoques más impactantes para optimizar los flujos de trabajo de ingeniería en el laboratorio de validación. Una de las mejores cosas que las organizaciones líderes hacen con eficacia es centralizar el desarrollo, el mantenimiento y la distribución de software de pruebas automatizadas. El software estandarizado permite una caracterización de dispositivos más rápida y, a menudo, da como resultado la capacidad de ampliar la cobertura de las medidas, independientemente de qué software adopten los equipos de ingeniería. Muchos de nuestros clientes han estandarizado con éxito el software, utilizando una amplia variedad de lenguajes, desde Python y C+ hasta LabVIEW. 

Además, un software estandarizado también permite la coherencia en la captura de datos. Esta coherencia ayuda a sentar las bases para un análisis de datos más inteligente. En la próxima década, el software de análisis de datos desempeñará un papel cada vez más importante en los flujos de trabajo de desarrollo de los productos. Actualmente, ya observamos desafíos asociados con la correlación de los resultados de simulación del proceso de diseño con los resultados de medidas en el laboratorio de caracterización. Utilizar de manera eficaz las herramientas de análisis y gestión de datos es el siguiente paso en la administración del ciclo de vida del producto. 

Un enfoque en los datos 

De acuerdo con la necesidad de acelerar el desarrollo de los productos, las herramientas de análisis y gestión de datos brindan una oportunidad única para mejorar la productividad. En la actualidad, cada etapa del diseño produce inmensas cantidades de datos. Por lo general, esos datos se administran de manera deficiente y no se aprovechan lo suficiente durante todo el proceso de diseño. A medida que aumenta la complejidad del producto con cada generación, las herramientas de análisis y gestión de datos se convertirán en un aspecto cada vez más crítico en el flujo de trabajo del diseño. Afortunadamente, seguimos viendo rápidas innovaciones en tecnologías de análisis como la inteligencia artificial y el aprendizaje de máquinas. Y como resultado, las organizaciones de todo el mundo confiarán cada vez más en estas herramientas para acelerar el desarrollo de productos. 

Sin embargo, esta ideal administración inteligente de los productos no sucede de la noche a la mañana. Modernizar el laboratorio de validación es un viaje en evolución, con muchas oportunidades y caminos. Ya sea comenzando a automatizar las medidas o implementando soluciones de software y hardware adaptables, cada laboratorio tiene la oportunidad de convertirse en el próximo centro de excelencia operativa en su organización. Si bien existe un riesgo inherente con cualquier cambio, los beneficios pueden ser monumentales. Hacer frente a los desafíos tecnológicos del mañana comienza con considerar lo que hoy podría significar la modernización del laboratorio para su equipo de trabajo. Mejorar las herramientas, las personas y los procesos es la única forma segura de mantener el ritmo del cambio.