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EVT, DVT und PVT: Wir erklären die Phasen der Produktentwicklung

Von ·Kategorien: Industrielles IoT, Technik erklärt, Verlässlichkeit, Vertrauen Sie auf OnLogic·Published On: Juni 17th, 2022·7,5 min read·

Die drei Hauptphasen der Produktvalidierung, angefangen bei der frühesten Phase bis hin zur Massenproduktion, sind EVT, DVT und PVT.

  • technische Validierungsprüfung, Engineering Validation Testing (EVT)
    • Dies ist die Validierung auf Komponentenebene, um sicherzustellen, dass die einzelnen Teile eines Projekts alle wie erwartet funktionieren. Das kann spezifische Schaltkreise und jeden Aspekt der mechanischen Passung umfassen.
  • Validierungsprüfung des Entwurfs, Design Validation Testing (DVT)
    • Dies ist die Validierung auf Einheitsebene, um sicherzustellen, dass die Komponenten des Systems effektiv zusammenarbeiten, wenn sie kombiniert werden. Die Validierung des gesamten Systems beginnt in dieser Phase.
  • Produktionsvalidierungsprüfung, Production Validation Testing (PVT)
    • Dies beinhaltet die Validierung auf der Ebene des gesamten Systems sowie die Montageprüfung und regulatorische Tests, um zu überprüfen, ob das gesamte Gerät wie erwartet funktioniert und in großem Maßstab hergestellt werden kann.

Jede Produktentwicklung ist einzigartig. Jedoch hat sich dieser breite Rahmen sowohl für einfache als auch für komplexe Produkte bewährt. Bei einem komplizierteren Produkt, wie beispielsweise einem Industrie-Computer, ist jede Phase des Prozesses entscheidend, um Qualität und Verlässlichkeit zu gewährleisten. Welches sind also die Phasen, die ein Konzeptnachweis (Proof of Concept, POC) bis zur Massenproduktion (MP) durchläuft?

Was bedeutet EVT?

Die technische Validierung und Prüfung (Engineering Validation and Testing, EVT) ist der erste Schritt auf dem Weg von einem Konzeptnachweis zu einem fertigen, herstellbaren Produkt. Die einzelnen Komponenten, die in das fertige Design einfließen werden, werden überprüft und gegebenenfalls angepasst.

Oft ist die EVT die letzte Möglichkeit, den Umfang eines Projekts zu ändern. Wenn sich bei frühen Tests herausstellt, dass ein Produkt nicht realisierbar ist, können die Komponenten geändert, das Design verfeinert oder das Produkt sogar ganz verworfen werden. Ein Teil des Erfolgs eines jeden Produktunternehmens besteht in der Bereitschaft und der Fähigkeit, „schnell zu scheitern“ und Entwicklungen nach Bedarf anzupassen.

Während der EVT überprüfte Elemente:

  • thermische Toleranzen und Leistung
  • Stromverbrauch
  • elektromagnetische Interferenz (EMI)
  • frühzeitige physische Anpassung
  • frühzeitiges Verpackungsdesign

Die EVT bei OnLogic

Die Zuverlässigkeit ist für Industrie-Computer von entscheidender Bedeutung. Während Haltbarkeit und Langlebigkeit bei EVT, DVT und PVT gleichermaßen im Mittelpunkt stehen, ist die EVT-Phase bei OnLogic besonders streng. Die EVT legt den Grundstein für die nachfolgenden Entwicklungsphasen. Somit ist ein sorgfältiges Vorgehen in der EVT-Phase die beste Voraussetzung für den Erfolg eines Projekts. Zu den in dieser Phase durchgeführten Validierungstests gehören:

Der Systemstart:

Dies ist die früheste Debug-Phase. Bevor weitere Tests durchgeführt werden können, muss das Mainboard in der Lage sein, das BIOS/OS zu starten. Die Stromversorgungssequenz der Plattform wird analysiert, um Störungen der Stromzufuhr oder des Signaltimings festzustellen. Das BIOS wird überprüft, um sicherzustellen, dass auf den Arbeitsspeicher zugegriffen werden kann und die Übergabe vom BIOS an das Betriebssystem erfolgreich ist. 

Prüfung der Signalintegrität:

Alle Hochgeschwindigkeitssignale werden mit einem Oszilloskop gemessen, um sicherzustellen, dass die Signalführung und die Materialien des Mainboards innerhalb der elektrischen Testgrenzen für die Signalausbreitung liegen.  

Überprüfung der Komponentenspezifikation:

Einzelne Komponentenschaltungen werden belastet und gemessen, um sicherzustellen, dass Leistung, Signale und Thermik innerhalb der vom Hersteller festgelegten Grenzen liegen.

Prüfung des Mainboard-Spannungsreglers (Voltage regulator, VR):

Alle Spannungsreglerschaltungen werden bis an ihre Auslegungsgrenzen getestet und belastet, um eine stabile Leistungsabgabe und eine hohe Effizienz zu gewährleisten. Durch diese Tests wird sichergestellt, dass alle Komponenten innerhalb sicherer Grenzen arbeiten.

EMV-Prüfung vor dem Scan:

Frühe Hardwareproben werden intern und in Zusammenarbeit mit einem lokalen akkreditierten Testzentrum getestet. So werden mögliche Probleme, die bei der endgültigen EMV-Prüfung auftreten können, identifiziert und behoben. Die Tests können FCC-, UL- und CE-Prüfungen sowie andere anwendungs- oder regionalspezifische Prüfungen umfassen. Erfahren Sie mehr in unserem Blogbeitrag zu Sicherheitsprüfungen.

Funktions- und Kompatibilitätstests:

Die Systemkompatibilität wird mit einer breiten Palette von Hardware- und Softwareprodukten geprüft. So können Inkompatibilitätsprobleme sowohl mit der Hardware als auch mit dem BIOS erkannt und behoben werden.

Mechanische Validierung und Bewertung:

Die verschiedenen Komponenten, aus denen das Gehäuse besteht, werden nach unseren Entwurfsspezifikationen getestet. Durch diese Validierung wird sichergestellt, dass das Gehäuse des Computers das System gegen eine Reihe potenzieller Risiken schützen kann. Mögliche Verbesserungen werden notiert und an die nächste Phase übertragen. Dort können sie überprüft und umgesetzt werden. 

Ergebnis des Signalintegritätstests

Ein Beispiel für ein Testergebnis der Signalintegrität

Bei der Entwurfsvalidierung und -prüfung (Design Validation and Testing, DVT) werden die einzelnen Komponenten eines Produkts miteinander kombiniert und als Einheit bewertet. Es werden kleine Chargen von Produkten hergestellt, um sicherzustellen, dass sie so aussehen, sich so anfühlen und funktionieren wie erwartet. Bei den Tests können die Produktmuster den realen (oder simulierten) Bedingungen ausgesetzt werden, denen sie im Gebrauch unterliegen. Dies ist auch die Phase, in der die Haltbarkeit und Langlebigkeit überprüft wird. 

Während der DVT überprüfte Elemente:

  • endgültige physische Passung
  • Produktkosmetik
  • Einsatzfähigkeit hinsichtlich der Umgebung
  • Vorbereitung zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften
  • Produktverlässlichkeit  
  • Integration des Betriebssystems
  • frühzeitiger Entwurf für die Fertigung (Design for Manufacturing, DFM)
  • frühzeitiger Entwurf für die Montage (Design for Assembly, DFA)

Die DVT bei OnLogic

Hier bei OnLogic verwenden wir eine breite Palette von Mess- und Prüfgeräten. Dazu gehört auch unsere Thermokammer. So können wir die DVT-Systeme auf Herz und Nieren prüfen. Die DVT-Phase ist auch ein Schwerpunkt für unser regulatorisches Team, das mit DVT-Mustern arbeitet, um sich auf die Systemzertifizierungsprüfung vorzubereiten. Die Prüfungen können CE, FCC, UL oder andere internationale und anwendungsspezifische Normen umfassen. Zu den in der DVT-Phase durchgeführten Tests gehören:

Belastungstest unter Temperatur – Die Prüfung von Systemen mit Worst-Case-Wärmebelastungen stellt sicher, dass es nicht zu einem schwerwiegenden Ausfall einzelner Komponenten kommt. Diese Belastungstests sorgen dafür, dass unser Produkt nicht nur zuverlässig funktioniert, sondern auch über den gesamten angegebenen Temperaturbereich leistungsfähig bleibt.

thermische Sicherheitsprüfung – Ähnlich wie bei den oben erwähnten Belastungstests wird bei diesen Tests überprüft, ob die internen Komponenten innerhalb ihres spezifizierten Temperaturbereichs arbeiten. So werden die Betriebssicherheit und eine akzeptable erwartete Lebensdauer der Komponenten gewährleistet.

zyklische Prüfung – Diese Tests stellen sicher, dass ein System viele Zustandsänderungen (Ein-/Ausschalten, Ruhezustand, Neustart usw.) durchlaufen kann, ohne dass dies spürbare Auswirkungen auf das System oder seine internen Komponenten hat. Dadurch wird sichergestellt, dass das System unter zahlreichen schwierigen Bedingungen funktionieren kann. Genau dann brauchen unsere Kunden die Zuverlässigkeit am meisten. 

Was bedeutet PVT?

Die Phase der Produktvalidierung und -prüfung (Product Validation and Testing, PVT) gewährleistet, dass ein bestimmtes Produkt wiederholt in großem Maßstab hergestellt werden kann. Die PVT dient der Bewertung und Optimierung des Montage- und Lieferprozesses in jeder Phase der Produktion. Außerdem bietet die PVT-Phase die Möglichkeit, die Art und Weise, wie ein Produkt hergestellt, verpackt und ausgeliefert wird, genau abzustimmen. Während der PVT-Phase wird auch die Erfahrung des Kunden beim Auspacken überprüft und optimiert.

Während der PVT überprüfte Elemente:

  • finaler Entwurf für die Fertigung (DFM)
  • finaler Entwurf für die Montage (EDA)
  • Endverpackung und Auspackerlebnis

Die PVT bei OnLogic

Die Durchlaufzeiten in der Produktion und die Gesamtvorlaufzeiten für die Produktlieferung können über Erfolg oder Misserfolg eines industriellen Hardwareprojekts entscheiden. In der PVT-Phase geht es darum, sicherzustellen, dass wir Produkte schnell, wie erwartet und mit einer effizienten und wirksamen Erfahrung beim Auspacken herstellen und liefern können. Einige der wichtigsten Elemente, auf die wir uns während der PVT-Phase konzentrieren, umfassen:

  • Montage und Versand – Wir bestellen eine kleine Charge von Komponenten bei unseren Vertragsherstellern, um die fertigen Komplettsysteme zusammenzubauen, zu testen und zu verpacken. Dies gibt uns die Möglichkeit, den Prozess zu verfeinern und alle Elemente anzupassen, um Lieferzeiten und Kundenerfahrung zu optimieren.
  • Verpackungsdesign und Markenbotschaft – Wir beurteilen, ob das Produkt den Ruf von OnLogic angemessen widerspiegelt und den Markenstandards entspricht. Elemente wie die Platzierung der Beschriftung und notwendige Toleranzanpassungen an der Verpackung werden bewertet. 

Die Bedeutung eines PRD

Jede der oben genannten Phasen wird in der Regel von einem Produktanforderungsdokument (Product Requirements Document, PRD) geleitet. Das PRD wird von dem Team erstellt, das für ein bestimmtes Produkt verantwortlich ist. Darin werden die Fähigkeiten, Funktionen und wichtigsten Alleinstellungsmerkmale beschrieben, die das Produkt aufweisen muss, um als fertiggestellt zu gelten.

Im PRD wird nicht nur beschrieben, wie das Produkt aussehen und funktionieren wird, sondern auch, wofür es verwendet werden soll. Jeder Schritt während der Validierung soll bestätigen, dass das Endprodukt die Anforderungen der im PRD beschriebenen Anwendungen erfüllt.

Brauchen Sie Hilfe beim Start Ihres eigenen Projekts?

Wie Sie sehen, ist der EVT/DVT/PVT-Prozess sehr komplex. Wir haben Tausenden von Kunden dabei geholfen, ihre Ideen in innovative Technologielösungen zu verwandeln. OnLogic bietet eine Reihe von Dienstleistungen, um Ihr Projekt vom Konzeptnachweis in die Produktion zu bringen. Wir helfen Ihnen, es möglich zu machen! 

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About the Author: Meg Sequino

Meg is OnLogic's Director of Electrical Engineering & Embedded Software. She oversees the company's global team of electrical and firmware engineers, designing the motherboards that power their computing solutions. Passionate about the development, implementation and impact of technology, Meg is dedicated to the development of her team and the growth of OnLogic as the industry's first choice in industrial computing.
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