Panduan Jaminan Desain untuk Perangkat Keras Elektronik Lintas Udara Dijelaskan

Daftar Isi

Panduan Jaminan Desain untuk Perangkat Keras Elektronik Lintas Udara Dijelaskan

Pengantar

Pedoman Jaminan Desain untuk Perangkat Keras Elektronik Lintas Udara (DAGAEH) adalah standar industri yang memberikan panduan tentang desain dan pengujian perangkat keras elektronik udara. Ini dikembangkan oleh Aerospace Industries Association (AIA) sebagai bagian dari proses jaminan sukarela mereka, dengan tujuan untuk meyakinkan produsen dan operator bahwa perangkat keras elektronik memenuhi persyaratan keselamatan. Kerangka kerja DAGAEH menguraikan praktik terbaik dalam desain dan teknik pengujian, yang melampaui proses pengembangan produk biasa dan diperlukan untuk memastikan produk kedirgantaraan berkualitas tinggi.

Panduan DAGAEH terdiri dari empat bagian utama: Desain, Verifikasi, Validasi, dan Manufaktur & Kontrol Kualitas. Setiap bagian menjelaskan persyaratan terperinci yang terkait dengan tahapan berbeda dari siklus hidup sistem secara keseluruhan. Agar berhasil mematuhi standar DAGAEH, produsen perangkat keras harus mematuhi persyaratan desain dan pengujian terperinci untuk semua komponen sistem mereka.

Bagian Desain mencakup topik-topik seperti prinsip desain kelistrikan, mekanik, dan perangkat lunak; pemilihan sirkuit terpadu; persyaratan antarmuka; dan pertimbangan desain umum. Bagian Verifikasi menjelaskan teknik yang digunakan untuk memverifikasi bahwa desain yang diusulkan sesuai dengan tujuan keselamatan dan kinerja yang ditetapkan pada tahap awal pengembangan. Ini termasuk teknik verifikasi seperti pengujian fungsional, pengujian kualifikasi lingkungan, pengujian kompatibilitas elektromagnetik (EMC), analisis efek mode kegagalan (FMEA), prediksi keandalan, dll.

Bagian Validasi menguraikan bagaimana desain yang ada harus diverifikasi sebelum digunakan dalam sistem atau lingkungan pesawat terbang. Ini termasuk uji validasi untuk komponen dan sistem perangkat keras, serta uji integrasi sistem. Bagian Manufaktur & Kontrol Kualitas mencakup topik seperti inspeksi dalam proses, rencana pengambilan sampel jaminan kualitas, dan kontrol bahan. Ini memastikan bahwa produk yang diproduksi memenuhi spesifikasi desain yang diperlukan.

Kerangka kerja DAGAEH memberikan seperangkat pedoman komprehensif untuk desain dan pengujian perangkat keras elektronik di udara. Dengan mengikuti pedoman ini, produsen dapat memastikan bahwa produk mereka aman dan andal, yang mengarah pada peningkatan kepuasan pelanggan dan peningkatan standar keselamatan secara keseluruhan di industri kedirgantaraan.

Selain memberikan panduan tentang proses pengembangan produk, standar DAGAEH juga digunakan untuk tujuan kepatuhan terhadap peraturan di banyak negara di seluruh dunia. Penting bagi perusahaan manufaktur elektronik pesawat untuk memastikan bahwa mereka memahami kerangka kerja dan persyaratan DAGAEH. Dengan demikian, mereka dapat memastikan produk mereka sesuai dengan badan pengatur setempat dan memenuhi persyaratan keselamatan pelanggan mereka.

Dengan mematuhi standar Panduan Jaminan Desain untuk Perangkat Keras Elektronik Lintas Udara (DAGAEH), perusahaan dapat memastikan bahwa produk mereka memenuhi semua persyaratan keselamatan yang diperlukan dan memberikan solusi berkualitas tinggi untuk aplikasi dirgantara. Dengan panduan komprehensif tentang proses desain dan pengujian, DAGAEH adalah sumber daya industri berharga yang membantu produsen mengembangkan perangkat keras elektronik yang andal untuk sistem pesawat terbang.

Memahami DO-254

Panduan Jaminan Desain untuk Perangkat Keras Elektronik Lintas Udara, juga dikenal sebagai DO-254, adalah standar yang menguraikan pedoman untuk pengembangan, verifikasi, dan validasi perangkat keras elektronik yang digunakan dalam sistem lintas udara. Standar ini dikembangkan oleh Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA) dan digunakan untuk memastikan bahwa perangkat keras elektronik dirancang dan diuji untuk memenuhi persyaratan keselamatan, keandalan, dan kinerja industri kedirgantaraan.

Standar DO-254 menetapkan lima tingkat jaminan desain perangkat keras, yang didasarkan pada potensi dampak kegagalan perangkat keras terhadap keselamatan pesawat. Level ini berkisar dari Level A, yang merupakan perangkat keras kritis yang dapat menyebabkan kegagalan pesawat terbang, hingga Level E, yang mencakup perangkat keras yang tidak memiliki dampak keselamatan pada pesawat.

Tingkat Jaminan Desain (DAL) ditentukan dalam DO-254, yang merupakan Panduan Jaminan Desain untuk Perangkat Keras Elektronik Lintas Udara. DAL mengkategorikan fungsi perangkat keras elektronik berdasarkan dampak keselamatannya pada pesawat. Ada lima Tingkat Jaminan Desain di bawah DO-254, dan mereka adalah sebagai berikut:

  1. DAL A: Tingkat ini mewakili tingkat kekritisan tertinggi dan mencakup fungsi-fungsi yang kegagalannya dapat mengakibatkan bencana kegagalan atau hilangnya pesawat. Contoh fungsi DAL A termasuk komputer kontrol penerbangan, sistem kontrol mesin, dan sistem kritis keselamatan lainnya.
  2. DAL B: Level ini mencakup fungsi yang kegagalannya dapat mengakibatkan kondisi berbahaya atau parah bagi pesawat atau penumpang. Contoh fungsi DAL B termasuk sistem kontrol landing gear, deteksi kebakaran, dan sistem pemadaman, dan sistem kritis lainnya.
  3. DAL C: Level ini mencakup fungsi yang kegagalannya dapat mengakibatkan kegagalan besar atau signifikan atau kegagalan fungsi pesawat. Contoh fungsi DAL C termasuk sistem avionik, sistem komunikasi, dan sistem penting lainnya.
  4. DAL D: Level ini mencakup fungsi yang kegagalannya dapat mengakibatkan sedikit atau sedikit pengurangan keselamatan pesawat. Contoh fungsi DAL D antara lain sistem penerangan kabin, sistem hiburan, dan sistem non-kritis lainnya.
  5. DAL E: Level ini mencakup fungsi yang kegagalannya tidak berdampak pada keselamatan pesawat. Contoh fungsi DAL E mencakup sistem non-kritis seperti lampu toilet atau fasilitas penumpang lainnya.

Secara keseluruhan, DO-254 adalah standar penting untuk memastikan keamanan dan keandalan perangkat keras elektronik udara, dan kepatuhan terhadap standar ini sangat penting untuk memastikan bahwa perangkat keras elektronik yang digunakan dalam sistem udara memenuhi standar keselamatan tertinggi.

Sejarah DO-254

Manfaat DO-254

DO-254, juga dikenal sebagai “Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware,” dikembangkan oleh Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA) pada awal tahun 2000-an. Dorongan untuk mengembangkan standar adalah meningkatnya kompleksitas perangkat keras elektronik yang digunakan dalam sistem udara dan perlunya pendekatan standar untuk memastikan keamanan dan keandalan sistem tersebut.

Pengembangan DO-254 didorong oleh Federal Aviation Administration (FAA) di Amerika Serikat, yang mengakui perlunya standar untuk memastikan perangkat keras elektronik yang digunakan dalam sistem kedirgantaraan memenuhi standar keselamatan tertinggi. FAA membentuk kelompok kerja pada akhir 1990-an, yang bertugas mengembangkan standar yang akan memberikan panduan untuk pengembangan, verifikasi, dan validasi perangkat keras elektronik yang digunakan dalam sistem lintas udara.

Kelompok kerja termasuk perwakilan dari industri kedirgantaraan, termasuk produsen, regulator, dan pemangku kepentingan lainnya. Kelompok tersebut bekerja sama dengan European Aviation Safety Agency (EASA) untuk memastikan bahwa standar tersebut akan berlaku untuk industri kedirgantaraan AS dan Eropa.

Versi pertama DO-254, berjudul “Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware,” dirilis pada Desember 2000. Sejak saat itu, standar tersebut telah direvisi beberapa kali untuk mencerminkan perubahan dalam teknologi dan praktik terbaik industri. Versi terbaru, DO-254C, dirilis pada tahun 2018.

Saat ini, DO-254 diakui secara luas sebagai standar penting untuk memastikan keamanan dan keandalan perangkat keras elektronik yang digunakan dalam sistem udara. Kepatuhan terhadap standar ini sangat penting untuk mendapatkan sertifikasi dari badan pengatur seperti FAA dan EASA, dan digunakan oleh perusahaan kedirgantaraan di seluruh dunia untuk memastikan bahwa perangkat keras elektronik mereka memenuhi standar keamanan tertinggi.

Kepatuhan terhadap DO-254, Pedoman Jaminan Desain untuk Perangkat Keras Elektronik Lintas Udara, memberikan beberapa keuntungan bagi perusahaan yang terlibat dalam pengembangan perangkat keras elektronik untuk sistem kedirgantaraan. Beberapa manfaat utama kepatuhan DO-254 adalah:

  1. Keamanan yang Ditingkatkan: Kepatuhan terhadap DO-254 memastikan bahwa perangkat keras elektronik yang digunakan dalam sistem udara memenuhi standar keselamatan tertinggi. Ini dapat membantu meningkatkan keselamatan pesawat dan mengurangi risiko kecelakaan atau insiden yang disebabkan oleh kegagalan perangkat keras elektronik.
  2. Risiko Berkurang: Kepatuhan terhadap DO-254 dapat membantu mengurangi risiko penundaan atau pengerjaan ulang yang mahal selama proses pengembangan. Dengan mengikuti pendekatan standar untuk pengembangan, verifikasi, dan validasi, perusahaan dapat mengidentifikasi dan memitigasi masalah potensial lebih awal dalam proses, mengurangi risiko kesalahan atau penundaan yang mahal.
  3. Peningkatan Efisiensi: Kepatuhan DO-254 memerlukan pendekatan yang ketat dan terstruktur untuk pengembangan, verifikasi, dan validasi, yang dapat membantu meningkatkan efisiensi proses pengembangan secara keseluruhan. Dengan mengikuti proses standar, perusahaan dapat merampingkan proses pengembangan, mengurangi kesalahan dan pengerjaan ulang, serta meningkatkan kualitas produk akhir.
  4. Reputasi yang Ditingkatkan: Kepatuhan terhadap DO-254 dapat membantu meningkatkan reputasi perusahaan di industri kedirgantaraan. Kepatuhan terhadap standar ini menunjukkan komitmen terhadap keselamatan dan keandalan, yang dapat menarik bagi calon pelanggan dan mitra.
  5. Peningkatan Akses Pasar: Kepatuhan terhadap DO-254 seringkali merupakan persyaratan untuk mendapatkan sertifikasi dari badan pengatur seperti Federal Aviation Administration (FAA) dan European Aviation Safety Agency (EASA). Mencapai sertifikasi dapat membantu perusahaan untuk mengakses pasar baru dan memperluas peluang bisnis mereka.

Proses DO-254

Proses Pendukung

Langkah #1 – Perencanaan: Tujuannya adalah untuk mendokumentasikan proyek sebanyak mungkin sebelum memulainya sehingga setiap orang memiliki pemahaman yang jelas tentang bagaimana persyaratan DO-254 akan dipenuhi. Ikhtisar tingkat tinggi dari arsitektur test-bench dan proses verifikasi memberikan transparansi tentang apa yang perlu diuji dan mengapa, yang pada gilirannya mendorong kriteria cakupan.

Langkah #2 – Pengambilan Persyaratan dan Validasi: Persyaratan sangat diperlukan untuk DO-254, dan seluruh desain proyek perangkat keras akan didasarkan pada persyaratan ini. Konsekuensinya, setiap persyaratan harus ditulis secara formal, yang sebaiknya dapat dicapai dengan menggunakan perangkat lunak manajemen persyaratan. 

Menurut spesifikasi DO-254, Pendekatan Desain dan Verifikasi Berbasis Persyaratan harus digunakan. Ini menyiratkan bahwa segala sesuatu dalam proyek perangkat keras akan berasal dari serangkaian persyaratan tingkat tinggi yang dipikirkan dengan cermat. Sebelum RTL apa pun dibuat, masing-masing persyaratan ini harus memiliki kualitas tertentu termasuk keterpahaman, pengujian, verifikasi, dll. Selain itu, mereka juga harus memiliki nama referensi yang unik agar tidak menimbulkan kebingungan di kemudian hari dalam hal pengembangan atau tinjauan.

Langkah #3 – Desain Konseptual: Selama tahap desain konseptual, desain dipecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil sehingga dapat lebih mudah dikelola dan diimplementasikan. Ini sering dianggap sebagai diagram blok tingkat tinggi. 

Langkah #4 – Desain Detail: Selama langkah ini, setiap komponen yang dijelaskan selama tahap sebelumnya dikembangkan sesuai dengan kebutuhan yang ditangkap. Ini adalah langkah di mana Anda turun ke seluk beluk dan melakukan pekerjaan desain yang sebenarnya. Pastikan bahwa setiap komponen dalam desain konseptual memiliki pasangan perangkat keras RTL terperinci yang memenuhi semua persyaratan. 

Setiap persyaratan tingkat tinggi harus memiliki modul RTL yang ditetapkan sehingga ada transparansi dan akuntabilitas selama proses berlangsung. Ada berbagai cara untuk membangun ketertelusuran ini, jadi cari tahu apa yang paling cocok untuk tim Anda sebelum memulai. 

Langkah #5 – Implementasi: Proses implementasi berbeda tergantung pada teknologi yang digunakan. Untuk desain berbasis RTL (seperti FPGA atau ASIC), langkah implementasi mencakup proses sintesis untuk mengubah RTL menjadi gerbang khusus teknologi aktual. Untuk FPGA, ini juga termasuk membuat file pemrograman untuk dimuat ke dalam FPGA. 

Desain/verifikasi backend ASIC adalah proses yang harus diikuti dalam dokumen PHAC Anda sejak awal. Dengan spesifikasi DO-254, Anda biasanya diizinkan untuk tetap berada di level yang agak tinggi saat mendokumentasikan aktivitas selama implementasi–khususnya untuk ASIC. Ini karena akan ada banyak pengujian yang dilakukan pada produk akhir saat hampir selesai. 

Langkah #6 – Transisi Produksi: Setelah pekerjaan desain dan perangkat siap untuk memulai produksi volume yang lebih besar, desain dipindahkan ke manufaktur. Ini adalah tahap di mana Anda mengambil desain Anda dan memasukkannya ke dalam produksi. 

Biasanya, ini memastikan aspek-aspek seperti 

  • Bagaimana Anda dapat memastikan bahwa versi file pemrograman yang tepat digunakan selama pembuatan? (FPGA)
  • Bagaimana Anda bisa memastikan bahwa Anda menggunakan komponen yang tepat? (ASIC dan FPGA) 
  • Sudahkah Anda menangani kesalahan perangkat dengan benar? 
  • Dan lain-lain 

Alat proses persyaratan, Solusi Visure, sangat penting untuk memahami output dari semua proses dan memastikan bahwa sistem akhir akurat.

Proses #1 – Ketertelusuran Persyaratan: Ini adalah proses yang menghubungkan persyaratan dengan aktivitas desain, verifikasi, dan validasi yang menunjukkan kesesuaian dengan persyaratan tersebut. Ketertelusuran persyaratan dalam DO-254 melibatkan beberapa langkah. Pertama, persyaratan harus diidentifikasi dan didokumentasikan dalam spesifikasi persyaratan. Selanjutnya, elemen desain, seperti diagram sirkuit dan kode, harus dikaitkan dengan persyaratan yang sesuai. Kemudian, aktivitas verifikasi dan validasi, seperti pengujian dan analisis, harus dikaitkan dengan elemen dan persyaratan desain yang sesuai.

Proses #2 – Validasi dan Verifikasi: Verifikasi adalah proses peninjauan dan analisis artefak desain, seperti diagram sirkuit dan kode, untuk memastikan bahwa mereka memenuhi persyaratan yang ditentukan. Kegiatan verifikasi meliputi tinjauan, inspeksi, pengujian, dan analisis.

Validasi adalah proses mendemonstrasikan bahwa desain perangkat keras elektronik yang digunakan dalam sistem udara beroperasi dengan aman dan andal di lingkungan yang dimaksud. Kegiatan validasi meliputi pengujian, analisis, dan simulasi.

Proses #3 – Jaminan Proses: Setiap rencana proyek Do-254 harus disertai dengan dokumen yang menjelaskan langkah-langkah yang akan diambil untuk memastikan bahwa rencana tersebut akan terpenuhi. Selain paket yang sesuai dengan DO-254 Anda, Anda juga harus mendokumentasikan bagaimana Anda akan menjamin bahwa rencana ini terpenuhi. Ini biasanya dilakukan dalam Jaminan Kualitas atau Rencana Jaminan Proses. Rencana ini menunjuk siapa yang akan bertanggung jawab untuk memeriksa bahwa PHAC Anda dan rencana lainnya diikuti, serta bagaimana pemeriksaan ini akan dilakukan.

Proses #4 – Manajemen Konfigurasi: Tujuan dari manajemen konfigurasi adalah untuk membantu memastikan bahwa perangkat dikembangkan dalam lingkungan yang terstruktur, dapat diulang, dan terkontrol. Dengan rencana ini, Anda akan menetapkan bagaimana membuat proses pengembangan dan pembuatan artefak dapat diulang. Ini biasanya terdiri dari menempatkan kontrol revisi dan sistem pelacakan bug untuk semua file desain/verifikasi, serta setiap dokumen yang terkait dengan dokumentasi dan artefak.

Proses #5 – Penghubung Sertifikasi: Untuk memastikan kepatuhan DO-254 selama proses pengembangan, penting untuk terlibat dengan otoritas sertifikasi, yang dikenal sebagai penghubung sertifikasi. Biasanya, satu individu dinominasikan sebagai bentuk komunikasi utama dengan pejabat sertifikasi. Hal ini memungkinkan komunikasi yang disederhanakan dan memastikan bahwa pejabat sertifikasi memahami proses desain yang menyeluruh. Kandidat yang ideal untuk peran ini biasanya memiliki pengalaman dengan proyek DO-254 dan tahu bagaimana menjelaskan detail yang kompleks dengan cara yang mudah dicerna.

Proses #6 – Penilaian Alat: Penilaian alat merupakan aspek penting dari kepatuhan DO-254. DO-254 mengharuskan semua alat yang digunakan dalam desain, verifikasi, dan validasi perangkat keras elektronik dinilai untuk memastikan kesesuaiannya dengan penggunaan yang dimaksud.

Penilaian alat melibatkan beberapa langkah. Pertama, alat harus diidentifikasi, dan tujuan penggunaannya harus didokumentasikan. Kemudian, alat tersebut harus dinilai untuk menentukan dampaknya terhadap keamanan dan keandalan perangkat keras elektronik. Penilaian ini mencakup evaluasi fitur alat, kemampuan, batasan, dan mode kegagalan potensial.

Platform ALM Persyaratan Visi

Persyaratan Penglihatan fitur alur kerja berbasis peran visual yang memungkinkan untuk menyelaraskan proses dan alat dan mengikuti kehidupan persyaratan melalui pengembangan dan spesifikasinya, untuk penerapan dan penggunaan selanjutnya, dan melalui periode penyempurnaan dan iterasi berkelanjutan di salah satu fase ini .

Persyaratan Visure menyediakan ketertelusuran ujung ke ujung antara persyaratan, verifikasi, pelaporan masalah, daftar periksa, dan artefak proyek dalam satu lingkungan tunggal. Ini juga terintegrasi dengan alat lain dari siklus hidup untuk menyediakan manajemen yang komprehensif untuk pengembangan dan verifikasi sistem tertanam avionik. 

Persyaratan Visure memungkinkan Anda untuk menstandarisasi dan merampingkan proses organisasi Anda yang terkait dengan DO-254. Anda dapat secara grafis menentukan artefak dan menerapkan kebijakan keterlacakan di antara mereka di semua Tingkat Jaminan Desain (DAL). Dengan cara ini, Anda dapat memastikan bahwa sistem perangkat keras pesawat berdasarkan tingkat kekritisan keselamatannya sesuai dengan standar.

Dengan Visure, Anda dapat menggunakan daftar periksa otomatis untuk mengelola kepatuhan dan dengan mudah mengintegrasikan dan mengakses daftar periksa mitra DER kami ke dalam alat kami. Ini akan memungkinkan Anda untuk merancang dan meningkatkan proses peninjauan di sekitar daftar periksa ini, dan secara otomatis mengukur kualitas persyaratan dengan penyelarasan dan kualitas penegakan AI di seluruh organisasi.

Dengan Visure, Anda juga dapat meningkatkan produktivitas dan penyelarasan di antara tim Anda dengan melacak kemajuan secara menyeluruh, menggunakan kembali persyaratan untuk kepatuhan di seluruh proyek, dan mengotomatiskan verifikasi tugas untuk DO-254 dengan Solusi Manajemen Pengujian pihak ketiga mana pun.

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, Pedoman Jaminan Desain untuk Perangkat Keras Elektronik Lintas Udara, atau DO-254, memberikan pendekatan standar dan terstruktur untuk pengembangan, verifikasi, dan validasi perangkat keras elektronik yang digunakan dalam sistem kedirgantaraan. Kepatuhan terhadap standar ini sangat penting untuk memastikan keamanan dan keandalan perangkat keras elektronik di udara dan seringkali merupakan persyaratan untuk mendapatkan sertifikasi dari badan pengawas. Perusahaan yang mematuhi DO-254 dapat memperoleh manfaat dari peningkatan keselamatan, pengurangan risiko, peningkatan efisiensi, peningkatan reputasi, dan peningkatan akses pasar. Bagi mereka yang tertarik untuk menerapkan proses kepatuhan DO-254, Solusi Visure menawarkan solusi komprehensif yang dapat membantu perusahaan mengelola seluruh proses kepatuhan. Untuk mempelajari lebih lanjut, kunjungi Solusi Visure dan mulai a percobaan 30 gratis hari ini.

Jangan lupa untuk membagikan postingan ini!

Masuk ke Pasar Lebih Cepat dengan Visure

Memastikan kepatuhan.
Menerapkan Ketertelusuran End-to-End.
Percepat Garis Waktu Anda.

Atribut Penulisan Laptop Visure

Tonton Visure beraksi

Lengkapi formulir di bawah ini untuk mengakses demo Anda

Sinergi Antara Pendekatan Rekayasa Sistem Berbasis Model & Proses Manajemen Persyaratan

Desember 17th, 2024

11 pagi EST | 5 CEST | 8 PST

Fernando Valera

Fernando Valera

CTO, Solusi Visi

Menjembatani Kesenjangan antara Persyaratan dan Desain

Pelajari cara menjembatani kesenjangan antara MBSE dan Proses Manajemen Persyaratan.