DO-254-certificeringsgids
Design Assurance Guidance voor elektronische hardware in de lucht uitgelegd
Inhoudsopgave
Introductie
Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware (DAGAEH) is een industriestandaard die richtlijnen geeft voor het ontwerp en het testen van airborne elektronische hardware. Het is ontwikkeld door de Aerospace Industries Association (AIA) als onderdeel van hun vrijwillige garantieproces, met als doel fabrikanten en operators te verzekeren dat elektronische hardware voldoet aan de veiligheidseisen. Het DAGAEH-raamwerk schetst best practices in ontwerp- en testtechnieken, die verder gaan dan typische productontwikkelingsprocessen en die nodig zijn om hoogwaardige lucht- en ruimtevaartproducten te garanderen.
De DAGAEH-richtlijn bestaat uit vier hoofdsecties: ontwerp, verificatie, validatie en fabricage en kwaliteitscontrole. Elke sectie beschrijft gedetailleerde vereisten met betrekking tot verschillende stadia van de totale levenscyclus van het systeem. Om met succes te voldoen aan de DAGAEH-standaard, moeten hardwarefabrikanten zich houden aan gedetailleerde ontwerp- en testvereisten voor alle componenten van hun systeem.
De sectie Design behandelt onderwerpen als elektrische, mechanische en softwareontwerpprincipes; selectie van geïntegreerde schakelingen; interface-eisen; en algemene ontwerpoverwegingen. In het gedeelte Verificatie worden technieken beschreven die worden gebruikt om te verifiëren dat de voorgestelde ontwerpen voldoen aan de veiligheids- en prestatiedoelstellingen die in de eerdere ontwikkelingsfasen zijn vastgesteld. Dit omvat verificatietechnieken zoals functionele testen, testen van milieukwalificaties, testen van elektromagnetische compatibiliteit (EMC), analyse van storingseffecten (FMEA), betrouwbaarheidsvoorspelling, enz.
In het gedeelte Validatie wordt beschreven hoe bestaande ontwerpen moeten worden geverifieerd voordat ze in een systeem- of vliegtuigomgeving worden gebruikt. Dit omvat validatietesten voor hardwarecomponenten en systemen, evenals systeemintegratietesten. Het gedeelte Fabricage en kwaliteitscontrole behandelt onderwerpen als inspecties tijdens het proces, bemonsteringsplannen voor kwaliteitsborging en materiaalcontrole. Dit zorgt ervoor dat de vervaardigde producten voldoen aan de vereiste ontwerpspecificaties.
Het DAGAEH-raamwerk biedt een uitgebreide set richtlijnen voor het ontwerpen en testen van elektronische hardware in de lucht. Door deze richtlijnen te volgen, kunnen fabrikanten ervoor zorgen dat hun producten veilig en betrouwbaar zijn, wat leidt tot een grotere klanttevredenheid en verbeterde algemene veiligheidsnormen in de lucht- en ruimtevaartindustrie.
Naast het bieden van begeleiding bij productontwikkelingsprocessen, wordt de DAGAEH-standaard in veel landen over de hele wereld ook gebruikt voor naleving van de regelgeving. Het is belangrijk voor bedrijven die vliegtuigelektronica produceren om ervoor te zorgen dat ze bekend zijn met het DAGAEH-raamwerk en de vereisten. Door dit te doen, kunnen ze ervoor zorgen dat hun producten voldoen aan de lokale regelgevende instanties en voldoen aan de veiligheidseisen van hun klanten.
Door zich te houden aan de Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware (DAGAEH)-standaard, kunnen bedrijven ervoor zorgen dat hun producten voldoen aan alle noodzakelijke veiligheidseisen en hoogwaardige oplossingen bieden voor ruimtevaarttoepassingen. Met zijn uitgebreide richtlijnen voor ontwerp- en testprocessen is DAGAEH een waardevolle bron voor de industrie die fabrikanten helpt bij het ontwikkelen van betrouwbare elektronische hardware voor vliegtuigsystemen.
De DO-254 begrijpen
Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware, ook wel bekend als DO-254, is een norm die de richtlijnen schetst voor de ontwikkeling, verificatie en validatie van elektronische hardware die wordt gebruikt in airborne-systemen. Deze norm is ontwikkeld door de Radio Technische Commissie voor Luchtvaart (RTCA) en wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat de elektronische hardware is ontworpen en getest om te voldoen aan de veiligheids-, betrouwbaarheids- en prestatie-eisen van de lucht- en ruimtevaartindustrie.
De DO-254-standaard definieert vijf niveaus van hardware-ontwerpgarantie, die zijn gebaseerd op de potentiële impact van hardwarestoringen op de veiligheid van vliegtuigen. Deze niveaus variëren van niveau A, kritieke hardware die een catastrofale storing van het vliegtuig kan veroorzaken, tot niveau E, inclusief hardware die geen invloed heeft op de veiligheid van het vliegtuig.
Design Assurance Levels (DAL's) zijn gedefinieerd in DO-254, de Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware. De DAL's categoriseren elektronische hardwarefuncties op basis van hun veiligheidsimpact op het vliegtuig. Er zijn vijf Design Assurance Levels onder DO-254, en deze zijn als volgt:
- DAL EEN: Dit niveau vertegenwoordigt het hoogste niveau van kriticiteit en omvat functies waarvan het falen kan leiden tot een catastrofale storing of verlies van het vliegtuig. Voorbeelden van DAL A-functies zijn vluchtbesturingscomputers, motorbesturingssystemen en andere veiligheidskritische systemen.
- DAL B: Dit niveau omvat functies waarvan het falen kan leiden tot een gevaarlijke of ernstige situatie voor het vliegtuig of de inzittenden. Voorbeelden van DAL B-functies zijn controlesystemen voor landingsgestellen, branddetectie- en blussystemen en andere kritieke systemen.
- DAL C: Dit niveau omvat functies waarvan het falen zou kunnen leiden tot een grote of significante storing of storing van het vliegtuig. Voorbeelden van DAL C-functies zijn elektronische systemen, communicatiesystemen en andere belangrijke systemen.
- DAL D: Dit niveau omvat functies waarvan het falen zou kunnen leiden tot een kleine of lichte vermindering van de veiligheid van het vliegtuig. Voorbeelden van DAL D-functies zijn cabineverlichtingssystemen, entertainmentsystemen en andere niet-kritieke systemen.
- DAL E: Dit niveau omvat functies waarvan het falen geen invloed heeft op de veiligheid van vliegtuigen. Voorbeelden van DAL E-functies zijn niet-kritieke systemen zoals toiletverlichting of andere passagiersvoorzieningen.
Over het algemeen is DO-254 een kritieke norm voor het waarborgen van de veiligheid en betrouwbaarheid van elektronische hardware in vliegtuigen, en het naleven van deze norm is cruciaal om ervoor te zorgen dat elektronische hardware die in systemen in vliegtuigen wordt gebruikt, voldoet aan de hoogste veiligheidsnormen.
Geschiedenis van DO-254
DO-254, ook bekend als "Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware", werd begin jaren 2000 ontwikkeld door de Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA). De aanleiding voor de ontwikkeling van de standaard was de toenemende complexiteit van elektronische hardware die wordt gebruikt in luchtsystemen en de behoefte aan een gestandaardiseerde aanpak om de veiligheid en betrouwbaarheid van dergelijke systemen te waarborgen.
De ontwikkeling van DO-254 werd aangestuurd door de Federal Aviation Administration (FAA) in de Verenigde Staten, die de noodzaak erkende van een norm om ervoor te zorgen dat elektronische hardware die wordt gebruikt in lucht- en ruimtevaartsystemen voldoet aan de hoogste veiligheidsnormen. De FAA richtte eind jaren negentig een werkgroep op die de taak had een standaard te ontwikkelen die een leidraad zou bieden voor de ontwikkeling, verificatie en validatie van elektronische hardware die wordt gebruikt in systemen in vliegtuigen.
De werkgroep bestond uit vertegenwoordigers van de lucht- en ruimtevaartindustrie, waaronder fabrikanten, toezichthouders en andere belanghebbenden. De groep werkte nauw samen met het European Aviation Safety Agency (EASA) om ervoor te zorgen dat de norm van toepassing zou zijn op zowel de Amerikaanse als de Europese lucht- en ruimtevaartindustrie.
De eerste versie van DO-254, getiteld "Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware", werd uitgebracht in december 2000. Sindsdien is de norm verschillende keren herzien om veranderingen in technologie en best practices in de branche weer te geven. De meest recente versie, DO-254C, werd uitgebracht in 2018.
Tegenwoordig wordt DO-254 algemeen erkend als een kritieke norm voor het waarborgen van de veiligheid en betrouwbaarheid van elektronische hardware die wordt gebruikt in systemen in vliegtuigen. Naleving van deze norm is essentieel voor het verkrijgen van certificering door regelgevende instanties zoals de FAA en EASA, en wordt door lucht- en ruimtevaartbedrijven over de hele wereld gebruikt om ervoor te zorgen dat hun elektronische hardware voldoet aan de hoogste veiligheidsnormen.
Voordelen van DO-254
Naleving van DO-254, de Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware, biedt verschillende voordelen voor bedrijven die betrokken zijn bij de ontwikkeling van elektronische hardware voor lucht- en ruimtevaartsystemen. Enkele van de belangrijkste voordelen van DO-254-naleving zijn:
- Verbeterde veiligheid: Naleving van DO-254 zorgt ervoor dat elektronische hardware die wordt gebruikt in luchtsystemen, voldoet aan de hoogste veiligheidsnormen. Dit kan helpen om de veiligheid van het vliegtuig te vergroten en het risico op ongevallen of incidenten als gevolg van elektronische hardwarestoringen te verminderen.
- Verminderd risico: Naleving van DO-254 kan het risico op kostbare vertragingen of herbewerking tijdens het ontwikkelingsproces helpen verminderen. Door een gestandaardiseerde benadering van ontwikkeling, verificatie en validatie te volgen, kunnen bedrijven potentiële problemen eerder in het proces identificeren en verminderen, waardoor het risico op kostbare fouten of vertragingen wordt verkleind.
- Verbeterde efficiëntie: DO-254-compliance vereist een rigoureuze en gestructureerde benadering van ontwikkeling, verificatie en validatie, wat kan helpen om de algehele efficiëntie van het ontwikkelingsproces te verbeteren. Door een gestandaardiseerd proces te volgen, kunnen bedrijven het ontwikkelingsproces stroomlijnen, fouten en herbewerking verminderen en de kwaliteit van het eindproduct verbeteren.
- Verbeterde reputatie: Naleving van DO-254 kan helpen om de reputatie van een bedrijf in de lucht- en ruimtevaartindustrie te verbeteren. Naleving van deze norm toont een toewijding aan veiligheid en betrouwbaarheid, wat aantrekkelijk kan zijn voor potentiële klanten en partners.
- Verhoogde markttoegang: Naleving van DO-254 is vaak een vereiste voor het verkrijgen van certificering door regelgevende instanties zoals de Federal Aviation Administration (FAA) en de European Aviation Safety Agency (EASA). Het behalen van certificering kan bedrijven helpen nieuwe markten te betreden en hun zakelijke kansen uit te breiden.
Proces van DO-254
Stap #1 - Planning: Het doel is om het project zoveel mogelijk te documenteren voordat het wordt gestart, zodat iedereen een duidelijk beeld heeft van hoe aan de DO-254-vereisten zal worden voldaan. Dit overzicht op hoog niveau van de testbankarchitectuur en het verificatieproces biedt transparantie over wat er moet worden getest en waarom, wat op zijn beurt de dekkingscriteria bepaalt.
Stap #2 - Vereisten vastleggen en valideren: Vereisten zijn onmisbaar voor DO-254 en het hele ontwerp van het hardwareproject zal op deze vereisten zijn gebaseerd. Daarom moet elke eis formeel worden uitgeschreven, wat bij voorkeur kan worden bereikt met behulp van software voor eisenbeheer.
Volgens de DO-254-specificatie moet een op eisen gebaseerde ontwerp- en verificatiebenadering worden gebruikt. Dit houdt in dat alles in het hardwareproject voortkomt uit een zorgvuldig doordachte reeks vereisten op hoog niveau. Voordat er een RTL wordt gemaakt, moet elk van deze vereisten bepaalde kwaliteiten bezitten, waaronder begrijpelijkheid, testbaarheid, verifieerbaarheid, enz. Bovendien moeten ze ook een unieke referentienaam hebben om later geen verwarring te creëren in termen van ontwikkeling of beoordeling.
Stap #3 - Conceptueel ontwerp: Tijdens de conceptuele ontwerpfase worden ontwerpen opgesplitst in kleinere stukken, zodat ze gemakkelijker kunnen worden beheerd en geïmplementeerd. Dit wordt vaak gezien als een blokdiagram op hoog niveau.
Stap #4 - Gedetailleerd ontwerp: Tijdens deze stap wordt elk onderdeel dat tijdens de vorige fase is beschreven, ontwikkeld volgens de vastgelegde vereisten. Dit is de stap waar je tot de kern komt en het echte ontwerpwerk doet. Zorg ervoor dat elk onderdeel in het conceptuele ontwerp een gedetailleerde RTL-hardware-tegenhanger heeft die aan alle eisen voldoet.
Aan elke vereiste op hoog niveau moet een RTL-module worden toegewezen, zodat er gedurende het hele proces transparantie en verantwoording is. Er zijn verschillende manieren om deze traceerbaarheid vast te stellen, dus bedenk wat het beste werkt voor uw team voordat u aan de slag gaat.
Stap #5 - Implementatie: Het implementatieproces is verschillend, afhankelijk van de gebruikte technologie. Voor een op RTL gebaseerd ontwerp (zoals een FPGA of ASIC) omvat de implementatiestap het syntheseproces van het omzetten van RTL in daadwerkelijke technologiespecifieke poorten. Voor een FPGA omvat dit ook het maken van het programmeerbestand om in de FPGA te laden.
Het ontwerp/verificatie van de ASIC-backend is een proces dat vanaf het begin moet worden gevolgd in uw PHAC-document. Met DO-254-specificaties mag u doorgaans een enigszins hoog niveau behouden terwijl u activiteiten documenteert tijdens de implementatie, met name voor ASIC's. Dit komt omdat er veel tests zullen worden uitgevoerd op het eindproduct naarmate het zijn voltooiing nadert.
Stap #6 - Productietransitie: Nadat het ontwerpwerk is voltooid en de apparaten klaar zijn om met de productie van grotere volumes te beginnen, wordt het ontwerp overgedragen aan de productie. Dit is de fase waarin u uw ontwerp neemt en in productie brengt.
Meestal zorgt dit voor aspecten als
- Hoe zorgt u ervoor dat tijdens de productie de juiste versie van het programmeerbestand wordt gebruikt? (FPGA)
- Hoe weet u zeker dat u het juiste onderdeel gebruikt? (ASIC en FPGA)
- Heb je eventuele fouten voor het apparaat correct afgehandeld?
- Enz.
De tool voor het proces van vereisten, Visure Solutions, is essentieel om de output van alle processen te begrijpen en ervoor te zorgen dat het uiteindelijke systeem nauwkeurig is.
Ondersteunende Processen
Proces #1 - Traceerbaarheid van vereisten: Het is het proces van het koppelen van eisen aan de ontwerp-, verificatie- en validatieactiviteiten die aantonen dat aan die eisen wordt voldaan. De traceerbaarheid van vereisten in DO-254 omvat verschillende stappen. Ten eerste moeten de eisen worden geïdentificeerd en gedocumenteerd in een eisenspecificatie. Vervolgens moeten ontwerpelementen, zoals schakelschema's en code, worden gekoppeld aan de bijbehorende eisen. Vervolgens moeten verificatie- en validatieactiviteiten, zoals testen en analyse, worden gekoppeld aan de bijbehorende ontwerpelementen en eisen.
Proces #2 - Validatie en verificatie: Verificatie is het proces van het beoordelen en analyseren van ontwerpartefacten, zoals schakelschema's en code, om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan de gespecificeerde vereisten. Verificatieactiviteiten omvatten beoordelingen, inspecties, testen en analyses.
Validatie is het proces waarbij wordt aangetoond dat het ontwerp van elektronische hardware die wordt gebruikt in boordsystemen veilig en betrouwbaar werkt in de beoogde omgeving. Validatieactiviteiten omvatten testen, analyse en simulatie.
Proces #3 - Procesborging: Elk Do-254-projectplan moet vergezeld gaan van een document waarin de stappen worden beschreven die zullen worden genomen om ervoor te zorgen dat het plan wordt gehaald. Naast uw DO-254-conforme plan, moet u ook documenteren hoe u garandeert dat aan dit plan wordt voldaan. Dit wordt meestal gedaan in een kwaliteitsborging of procesborgingsplan. Dit plan geeft aan wie verantwoordelijk is voor het controleren of uw PHAC en andere plannen worden gevolgd, en hoe deze controles zullen plaatsvinden.
Proces #4 - Configuratiebeheer: Het doel van configuratiebeheer is ervoor te zorgen dat het apparaat wordt ontwikkeld in een gestructureerde, herhaalbare en gecontroleerde omgeving. Met dit plan stelt u vast hoe u de ontwikkelings- en artefactgeneratieprocessen herhaalbaar kunt maken. Dit omvat meestal het opzetten van revisiecontrole- en bug-trackingsystemen voor alle ontwerp-/verificatiebestanden, evenals elk document met betrekking tot documentatie en artefacten.
Proces #5 - Certificatieverbinding: Om de naleving van DO-254 tijdens het ontwikkelingsproces te garanderen, is het belangrijk om samen te werken met een certificeringsinstantie, ook wel een certificeringscontactpersoon genoemd. Gewoonlijk wordt één persoon aangewezen als de primaire vorm van communicatie met certificeringsfunctionarissen. Dit zorgt voor gestroomlijnde communicatie en zorgt ervoor dat de certificeringsfunctionaris het overkoepelende ontwerpproces begrijpt. De ideale kandidaat voor deze rol heeft doorgaans ervaring met DO-254-projecten en weet complexe details op een verteerbare manier uit te leggen.
Proces #6 - Toolbeoordeling: Tool assessment is een cruciaal aspect van DO-254 compliance. DO-254 vereist dat alle tools die worden gebruikt bij het ontwerpen, verifiëren en valideren van elektronische hardware worden beoordeeld om ervoor te zorgen dat ze geschikt zijn voor het beoogde gebruik.
Tool assessment bestaat uit verschillende stappen. Eerst moet het gereedschap worden geïdentificeerd en moet het beoogde gebruik worden gedocumenteerd. Vervolgens moet de tool worden beoordeeld om de impact op de veiligheid en betrouwbaarheid van de elektronische hardware te bepalen. Deze beoordeling omvat een evaluatie van de functies, mogelijkheden, beperkingen en mogelijke foutmodi van het hulpprogramma.
Visuele vereisten ALM-platform
Visuele vereisten bevat visuele op rollen gebaseerde workflows die het mogelijk maken om de processen en de tools op elkaar af te stemmen en de levensduur van een vereiste te volgen door de ontwikkeling en specificatie, de daaropvolgende implementatie en het gebruik ervan, en door perioden van voortdurende verfijning en iteratie in elk van deze fasen .
Visure Requirements biedt end-to-end traceerbaarheid tussen vereisten, verificatie, probleemrapportage, checklists en projectartefacten in één enkele omgeving. Het integreert ook met andere tools van de levenscyclus om uitgebreid beheer te bieden voor de ontwikkeling en verificatie van ingebedde luchtvaartsystemen.
Met Visure Requirements kunt u de processen van uw organisatie met betrekking tot DO-254 standaardiseren en stroomlijnen. U kunt de artefacten grafisch definiëren en het traceerbaarheidsbeleid ertussen afdwingen op alle Design Assurance Levels (DAL's). Op deze manier kunt u ervoor zorgen dat de hardwaresystemen van het vliegtuig op basis van hun veiligheidskritiek in orde zijn.
Met Visure kunt u geautomatiseerde checklists gebruiken om naleving te beheren en eenvoudig de checklists van onze DER-partner integreren en openen in onze tool. Dit stelt u in staat om een beoordelingsproces rond deze checklists te ontwerpen en te verbeteren, en automatisch de kwaliteit van de vereisten te meten met afstemming van AI-handhaving en kwaliteit in de hele organisatie.
Met Visure kunt u ook de productiviteit en afstemming binnen uw team verhogen door de voortgang end-to-end te volgen, vereisten voor naleving in projecten te hergebruiken en taakverificatie voor DO-254 te automatiseren met een testbeheeroplossing van derden.
Conclusie
Concluderend biedt de Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware, of DO-254, een gestandaardiseerde en gestructureerde benadering van de ontwikkeling, verificatie en validatie van elektronische hardware die wordt gebruikt in lucht- en ruimtevaartsystemen. Naleving van deze norm is essentieel voor het waarborgen van de veiligheid en betrouwbaarheid van elektronische hardware in de lucht en is vaak een vereiste voor het verkrijgen van certificering door regelgevende instanties. Bedrijven die voldoen aan DO-254 kunnen profiteren van verbeterde veiligheid, verminderd risico, verbeterde efficiëntie, verbeterde reputatie en verbeterde markttoegang. Voor diegenen die geïnteresseerd zijn in het implementeren van DO-254-conforme processen, biedt Visure Solutions een uitgebreide oplossing die bedrijven kan helpen het volledige proces van compliance te beheren. Ga voor meer informatie naar Visure Solutions en start een Gratis 30-dagproef <p></p>
Vergeet dit bericht niet te delen!
