Partner's Corner: Flow Down — Die Neudefinition der Partnerschaft in den heutigen militärischen eingebetteten Systemen

In diesem Partner Corner-Blog haben wir die folgende Frage gestellt. Die Antworten unserer Partner finden Sie unten:
‍Die Herausforderungen bei der Systemintegration haben sich in den letzten Jahren geändert, da neue Anforderungen an die Hersteller in Bezug auf Integration, Fehlerbehebung und Systemaktualisierungen gestellt wurden. Können Sie skizzieren, was „Partnerschaft“ innerhalb Ihres Ökosystems bedeutet, wenn es darum geht, den Kunden von heute integrierte Systeme anzubieten?
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Carlie Sutherland, EIZO Rugged Solutions

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Zusammenarbeit ist der Schlüssel zu einer erfolgreichen Systemintegration und -bereitstellung. Wenn verschiedene Unternehmen zusammenarbeiten, um die Interoperabilität der Komponenten zu konfigurieren, können sie Probleme schnell identifizieren und lösen, wodurch Ausfallzeiten reduziert und die Systemzuverlässigkeit erhöht werden. Diese Partnerschaften zwischen Herstellern und Zulieferern von Verteidigungsgütern kommen den Endbenutzern zugute, da sie gemeinsame Produkttests und die Integration von Komponenten in leistungsstarke eingebettete Computersysteme ermöglichen.

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Durch die Zusammenführung von Experten aus verschiedenen Bereichen wie Hardware- und Softwaretechnik, Elektronikfertigung und Systemintegratoren können verschiedene Teams ihr Fachwissen nutzen, um komplexe Integrationsherausforderungen zu bewältigen und robustere, zuverlässigere, MIL-STD-810-konforme, leistungsstarke Lösungen zu entwickeln.

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Die Kunden von heute verlangen Designflexibilität, geringe Größe, Gewicht und Leistung (SWAP) sowie thermisch effiziente Komponenten in ihren Hochleistungsmissionssystemen. Sie wünschen sich Systeme, die einfach aufgerüstet, neu konfiguriert oder angepasst werden können, um schnell ihren sich ändernden Anforderungen gerecht zu werden. Partnerschaften können Herstellern helfen, flexiblere Systeme zu entwickeln, indem sie das Fachwissen und die Ressourcen mehrerer Unternehmen nutzen. Eine partnerschaftliche Integration ist ein attraktives Angebot für Kunden, die Zeit und Kosten sparen möchten.

Produktlebenszyklusmanagement (PLM) ist unverzichtbar und kann kostspielig sein, wenn es nicht verwaltet wird. Die Produktlebenszyklen militärischer Elektroniksysteme sind einzigartig lang. Dies ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen, die von der Finanzierung und Beschaffung über die Komplexität der Systemintegration während der Entwicklungsphase bis hin zu einer Serienproduktion reichen, die sich über viele Jahre erstrecken kann. Da sich das Produkt dem Ende seiner Lebensdauer nähert, steht die Branche vor der Herausforderung, eine Lösung anzubieten, die zumindest so nah wie möglich an Form, Passform und Funktion herankommt und dem Kunden einen nahtlosen Übergang ermöglicht.

Wir haben aus erster Hand gesehen, wie diese Partnerschaftsstruktur durch unsere Zusammenarbeit mit funktioniert Elma Electronic. In den frühen Phasen unseres Entwurfsverifizierungs- und Testprozesses (DVT) war Elmas sofort verfügbare Hochgeschwindigkeitsumgebung, die auf den technischen Referenzstandard SOSA™ abgestimmt war, entscheidend für den erfolgreichen Einsatz unseres ersten GPGPU-Moduls, das auf SOSA abgestimmt war. Durch den Zugriff auf die SOSA-ausgerichteten Backplanes und Testinfrastrukturen von Elma waren wir in der Lage, unsere GPGPU mit dem SBC von Concurrent zu verbinden und die Interoperabilität in einer realen Umgebung schneller zu validieren, als wir es sonst möglich gewesen wären.

Dies sparte viel Zeit und Mühe und ermöglichte es uns, andere Probleme zu einem früheren Zeitpunkt während unseres DVT-Prozesses und vor der Kundenintegration zu identifizieren und zu beheben. Darüber hinaus ermöglichte uns Elmas breites Spektrum an Arbeitspartnern die Integration mit anderen PIC-Anbietern. Dank dieser umfassenden Unterstützung durch Elmas Kooperationsteam konnten wir unseren DVT-Prozess beschleunigen und mehr Vertrauen in die Einsatzbereitschaft des Systems in einer integrierten Live-Umgebung gewinnen.
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Franck Lefèvre, Schnittstellenkonzept

Die Systemintegration besteht aus der Integration von Boards in ein bestimmtes System. (Aus dieser Sicht scheint es eine einfache Aufgabe zu sein.) Was Interface Concept angeht, erfordert die Integration eine enge Zusammenarbeit mit den Partnern, um unsere Boards (VPX, SOSA, VME, FMC, XMC) in ein Standard- oder kundenspezifisches System zu integrieren, um das vom Kunden erwartete interoperable Ökosystem zu unterstützen. Eine enge Zusammenarbeit zwischen den Partnern ist für die Bereitstellung eines qualitativ hochwertigen technischen Supports von grundlegender Bedeutung.
Neben dem funktionalen Aspekt ist die Berücksichtigung von Umwelteinflüssen für die Systemanforderungen in Mil-Aero-Anwendungen von größter Bedeutung. Neben der Bereitstellung der erforderlichen Fachkenntnisse in den Bereichen elektronische Hardware und Software müssen der Subsystemintegrationspartner wie Elma und der Leiterplattenhersteller wie IC bereit sein, eine Reihe zusätzlicher Dienstleistungen und Zertifizierungen bereitzustellen, damit das Integrationsprojekt reibungslos ablaufen kann.
Die Erstellung und Bereitstellung der Umweltprüfberichte (Temperatur, Vibration, Schock usw.) ist erforderlich, um sicherzustellen, dass das gesamte Teilsystem den Umwelteinflüssen standhält, denen das System ausgesetzt sein wird. Der Leiterplattenhersteller muss Zuverlässigkeitsdaten wie MTBF (Mean Time Between Failures) erstellen und bereitstellen, damit der Integrator die MTBF für das gelieferte System berechnen kann. Zu den zusätzlichen Voraussetzungen gehören das 3D-Layout des Produkts als STEP-Dateien, Umweltkonformitätszertifikate (REACH, ROHS, WEEE) und Exportkontrollzertifikate, die von den Ökosystempartnern gemeinsam genutzt werden müssen.
Wenn wir das gesamte Ökosystem und die Herausforderungen berücksichtigen, ist eine enge, langfristige Beziehung zwischen Partnern (in diesem Fall Subsystemintegrator und Leiterplattenhersteller) ein entscheidender Aspekt für den Erfolg, heute mehr denn je. In der heutigen Situation sind Fachwissen im Bereich Cybersicherheit und damit verbundene Dienstleistungen wie potenzielle Sicherheitsprobleme, langfristiger Support, Obsoleszenzmanagement und die Fähigkeit, Form-Fit-Function (FFF) -Boards langfristig bereitzustellen, ebenfalls wichtige Aspekte bei der Bereitstellung der integrierten Systeme, die Endbenutzer erwarten.

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Nigel Forrester, Gleichzeitige Technologien

Als der VPX-Standard (VITA 46) 2007 erstmals eingeführt wurde, löste er eine Reihe wichtiger Probleme. Erstens wurde er so konzipiert, dass er die Betriebssicherheit in oft schwierigen Umgebungen gewährleistet; und zweitens basierte er auf seriellen Punkt-zu-Punkt-Fabrics, die Hochgeschwindigkeitsverbindungen zwischen den Plug In Cards (PICs) ermöglichten.
Dieser ursprüngliche VPX-Standard stellte diese Eigenschaften sicher und wurde schnell zum De-facto-Standard für die Entwicklung und den Einsatz von Commercial Off The Shelf (COTS) -Systemen, die in Verteidigungsanwendungen eingesetzt werden.

Eine weitere Verfeinerung, Öffnen Sie VPX (VITA 65) wurde 2010 ratifiziert, um die Interoperabilität der Anbieter zu verbessern. Erst mit der Veröffentlichung nachfolgender OpenVPX-Updates im Jahr 2019 und erneut im Jahr 2021 wurde eine echte Interoperabilität zwischen Anbietern realisiert, indem die Benutzer-I/O-Pins entfernt oder definiert wurden.

Im gleichen Zeitraum hat die Komplexität der zugrunde liegenden Technologie erheblich zugenommen, um den Kundenanforderungen gerecht zu werden. Nehmen wir als Beispiel Ethernet-Geschwindigkeiten. Bis 2015 lieferte Concurrent Technologies Plug In Cards (PICs) für Prozessoren mit 1G-Ethernet-Verbindungen aus. Dann wurde 2016 eine 10G-Ethernet-Funktion eingeführt, gefolgt von 40G-Ethernet im Jahr 2019 und 100G-Ethernet im Jahr 2022. Mit jeder Geschwindigkeitssteigerung steigt die Notwendigkeit, partnerschaftlich zusammenzuarbeiten, um sicherzustellen, dass alle Elemente des Systems wirklich als Plug-and-Play-Komponenten funktionieren. Dies ist immer wichtiger geworden, da sich auch die Kundenerwartungen weiterentwickelt haben.

Wir sehen jetzt viel mehr Anforderungen an „anwendungsfertige“ Systeme als an Bausteine, die der Endbenutzer integrieren muss. Elma Electronic hat bei einer Reihe wegweisender Initiativen eng mit Concurrent Technologies zusammengearbeitet, damit die aktuelle Generation von 3U-VPX-basierten Lösungen im Rahmen unserer strategischen Partnerschaft reibungslos funktioniert. Die 3U-VPX-Backplanes von Elma können mit 100G-Ethernet-Raten betrieben werden. Aus Sicht der Signalintegrität tauschen beide Unternehmen also bereits in der Entwurfsphase Informationen und Erfahrungen aus.

Das bedeutet, dass wir S-Parameter-Dateien für die entsprechenden Backplanes und Plug-In-Karten gemeinsam nutzen können, sodass Kunden ihre eigenen Karten integrieren und ihre eigenen Analysen vor der Fertigung durchführen können. Nachfolgende Tests haben die Gültigkeit dieser Modelle bestätigt, und gemeinsam lieferten wir 2022 100G-fähige Systeme an Kunden.
Ein weiterer wichtiger Faktor für die Systemsteuerung und -verwaltung ist die Implementierung aktualisierter IPMB-Subsysteme für Fahrgestellmanager und Nutzlast, die den neuesten Stand der Technik entsprechen. VITA 46,11 Spezifikationen. Interoperabilitätstests haben ergeben, dass die rechen- und I/O-intensiven Prozessorkarten von Concurrent Technologies in einem CompacFrame-Gehäuse mit dem neuesten Gehäusemanager auffindbar sind und die richtigen Informationen liefern.