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Recourir à des experts externes : une stratégie intelligente pour la conformité des conceptions
Il y a quelques mois, l'application e-mail (Microsoft Outlook) sur mon ordinateur a soudainement refusé d'établir la liaison avec le serveur et a renvoyé un message d'erreur avec un code. Je me suis dit : « Hé, je suis ingénieur. Je devrais être capable de régler ça moi-même. » J'ai effectué des recherches sur le code d'erreur et je me suis rendu compte qu'il s'agissait d'une erreur relativement courante. J'ai trouvé des sites proposant au total plus d'une dizaine de suggestions pour la résoudre. Il y avait des suggestions évidentes (vérifier que les paramètres de base n'avaient pas été corrompus), des suggestions obscures (explorer en profondeur le système d'exploitation) ou encore des suggestions risquées (supprimer le compte e-mail, puis le recréer). J'ai pu essayer environ la moitié d'entre elles, mais je n'ai pas pu faire le reste pour diverses raisons. En fin de compte, je n'ai pas pu résoudre le problème, malgré tous les efforts et le temps que j'y ai consacrés.
Finalement, après avoir passé 20 à 30 heures dessus, j'ai fait ce qui était impensable auparavant : je suis allé en ligne et j'ai payé pour obtenir une assistance auprès d'un service d'assistance de renom. Ils ont accédé à distance à mon ordinateur et ont pu résoudre le problème en 20 minutes. À ce stade, je ne voulais pas savoir quel était le problème, du moment qu'il était résolu sans aucun effort supplémentaire de ma part, et pour une très modeste somme.
Je me suis alors souvenu encore une fois d'un enseignement que l'on peut tirer d'une expérience difficile en ingénierie, qui est de ne pas hésiter à mettre son orgueil de côté lorsque la chose la plus intelligente à faire est de faire appel à l'expertise des autres, et d'agir ainsi même si cela implique d'engager un consultant expert pour résoudre des problèmes spécifiques ou, mieux encore, pour anticiper et tout simplement les éviter.
En observant la réalité des conceptions actuelles, on se rend compte que presque chaque projet ou produit n'est plus seulement défini par les exigences marketing, mais est également soumis à de nombreuses normes réglementaires. Une conformité totale implique plusieurs perspectives englobant des objectifs de performances, de sécurité et de politique sociale, notamment :
- Normes techniques de haut niveau : par exemple, respect de la norme IEEE 802.x ou obtention d'une accréditation de performances pour un dispositif médical.
- Normes de sécurité électriques : elles deviennent généralement plus strictes à mesure que le niveau de tension augmente.
- Normes de sécurité médicales : elles sont essentiellement liées aux normes électriques générales, mais sont plus strictes.
- Normes de sécurité mécaniques : elles permettent de prévenir les dommages physiques et l'accès à certaines zones.
- Normes de rendement énergétique : elles deviennent plus strictes et gagnent en ampleur pour toucher des produits plus petits, comme les adaptateurs CA/CC basse consommation.
- Normes relatives aux EMI et RFI : elles couvrent la génération de bruit et la sensibilité au bruit.
- Normes audio : elles définissent le volume des alarmes et des avertissements, le niveau de bruit qui doit être émis par le produit en fonctionnement normal, et même les sons d'alarmes spécifiques qu'il doit produire.
- Évaluations de la fiabilité et mesures pour diverses applications finales.
- Définition de divers types d'étiquettes et autocollants d'avertissements écrits pour les produits, des mentions qui y figurent, ainsi que de leur taille et de leur emplacement.
- Et, bien sûr, les nombreuses normes d'utilisateur final pour les applications automobiles, militaires/aérospatiales et autres.
La plupart de ces normes de sécurité ont force de loi, et les produits ne peuvent pas être vendus ni distribués s'ils ne sont pas conformes. Les normes incluent souvent des détails indiquant la méthode d'évaluation (instrument de test, stimulus et réponse, analyse des données, etc.). Bien qu'il y ait une tendance à l'harmonisation mondiale d'un bon nombre de ces normes, il existe également de nombreuses exceptions et variations entre les pays ou les régions. Il s'agit d'un scénario compliqué à plusieurs couches.
Étant donné les nombreuses normes auxquelles pratiquement chaque produit doit se conformer, et les chevauchements voire les contradictions parmi bon nombre d'entre elles, il est en réalité étonnant de voir un produit être validé et lancé sur le marché. Parfois, je ne peux m'empêcher de comparer la situation d'un ingénieur d'aujourd'hui à la position du personnage du grand classique de Jonathan Swift, « Les voyages de Gulliver ». Chez les Lilliputiens, il est un géant au milieu de minuscules créatures et ne leur accorde aucune importance, jusqu'à ce qu'elles le ligotent par terre avec d'innombrables cordes pendant son sommeil et qu'il se retrouve alors immobilisé (Figure 1).
Figure 1 : Comme Gulliver et les Lilliputiens (comme dans cette illustration de 1726), on attend souvent du concepteur d'aujourd'hui qu'il crée des produits incroyables tout en étant contraint de respecter d'innombrables normes, plus ou moins strictes. (Source de l'image : Fine Art America/Mary Evans Picture Library)
Les alimentations comme point de départ
Pour obtenir des informations sur les problèmes liés aux composants, les sites des fournisseurs sont un bon point de départ, car ces fournisseurs ont généralement étudié soigneusement les normes réglementaires et ont même eu des retours concernant leur création. Les documents publiés peuvent aborder des sujets mineurs, comme la différence entre des termes courants comme « Homologation UL » et « Classification UL » (Figure 2).
Figure 2 : Il existe de nombreuses subtilités dans les réglementations et les désignations, notamment la différence au niveau de la signification et du logo pour « Homologation UL » et « Classification UL ». (Source de l'image : Triad Magnetics)
L'alimentation CA/CC constitue un bon point de départ. Par exemple, une alimentation comme l'unité VOF-50-15 de 15 V/50 W de CUI Inc. répond à un large éventail de normes applicables (Figure 3). Ces normes incluent les suivantes : CEI 60950 (sécurité), EN 55022, EN 61000 et d'autres normes (EMI/CEM). Cette alimentation est caractérisée par le temps moyen entre pannes (MTBF), conformément à la norme MIL-HDBK-217F.
Figure 3 : L'alimentation CA/CC VOF-50-15 (15 V/50 W) répond à toutes les normes internationales pertinentes en matière de sécurité de base, EMI/CEM et MTBF. (Source de l'image : CUI Inc.)
Malgré ses nombreuses certifications, cette alimentation n'est pas acceptable pour les applications médicales, car celles-ci nécessitent une isolation supplémentaire et un courant de fuite extrêmement faible, conformément à la norme CEI 60601-1-11:2015. Un choix plus approprié peut être une alimentation de la série VMS-40 de CUI, comme le dispositif VMS-40-24 (24 V, 40 W) qui répond également à la norme médicale CEI (Figure 4).
Figure 4 : En plus de répondre aux normes internationales pertinentes en matière de sécurité de base, EMI/CEM et MTBF, l'alimentation CA/CC VMS-40-24 (24 V, 40 W) répond à la norme CEI 60601-1-11:2015 pour les alimentations médicales. (Source de l'image : CUI Inc.)
Si la certification de l'alimentation CA/CC était l'unique préoccupation en matière de conformité pour un produit et son approbation finale, la conception pourrait simplement avancer. Cependant, si l'utilisation de composants approuvés ou conformes est importante, cela ne permet pas de garantir que l'ensemble de la conception sera validée. Par exemple, il existe des dimensions minimales pour le composant et la ligne de fuite/le dégagement de la carte qui n'ont rien à voir avec la conformité de l'alimentation. De nombreuses autres normes s'appliquent également simultanément.
Le fait de déterminer celles qui s'appliquent, et dans quelle mesure, est un défi en soi. Un expert en conformité peut vous aider à vous y retrouver dans le labyrinthe des réglementations, à déterminer les normes qui s'appliquent, à définir les priorités et à gérer leurs inévitables chevauchements et contradictions. Le bon expert (ou spécialiste) peut vous aider à identifier les zones problématiques potentielles avant leur intégration à la conception, qu'elles soient évidentes (comme les distances de fuite et de dégagement) ou plus compliquées (comme la réduction des émissions RFI/EMI). Dans ce dernier cas, l'expert peut orienter les efforts liés à la recherche du problème, à la proposition de solutions et à l'évaluation des compromis entre les différentes approches, qui peuvent inclure un blindage, des perles de ferrite, une dérivation et plus.
Conclusion
Les blogs des fournisseurs et les notes d'application sont une première étape importante pour comprendre les complexités et le contexte des nombreuses normes techniques et exigences réglementaires qui ont une incidence sur chaque conception. Cependant, les problèmes aux multiples facettes associés à la conformité sont compliqués et interconnectés. Si aucune ressource interne n'est disponible, faire appel à des consultants externes expérimentés au début du cycle de conception peut réduire les problèmes liés à la conformité.
Lectures recommandées :
Adaptateurs secteur certifiés CEI 62368-1
https://www.digikey.fr/fr/product-highlight/c/cui/iec-62368-1-certified-power-adapter
CEI 62368-1, c'est pour bientôt : la nouvelle norme de sécurité pour les équipements TIC et AV
Module de formation relatif aux alimentations médicales et normes de conception médicale CEI 60601-1
Haut-parleurs de PUI Audio et CEI 60601-1-8 : comment sélectionner le haut-parleur approprié
https://www.digikey.fr/fr/pdf/p/pui-audio/pui-audio-speakers-and-iec-60601-1-8
Comment correctement implémenter des alarmes sonores dans la surveillance médicale
https://www.digikey.fr/fr/articles/how-to-properly-implement-audible-alarms-in-medical-monitoring
Présentation des produits de protection des circuits
https://www.digikey.fr/fr/ptm/l/littelfuse-inc/circuit-protection-product-overview/tutorial
Silence, s'il vous plaît ! Ajoutez vos alertes, mais uniquement celles qui sont vraiment nécessaires
https://www.digikey.fr/fr/blog/quiet-please-go-ahead-and-add-your-alerts
Sécurité des alimentations médicales : le défi CA/CC ultime ?
https://www.digikey.fr/fr/blog/medical-supply-safety-the-ultimate-ac-dc-challenge
Comment sélectionner et appliquer les composants appropriés pour protéger les dispositifs médicaux, les utilisateurs et les patients
https://www.digikey.fr/fr/articles/how-to-select-and-apply-the-right-components-to-protect-medical
Une alimentation appropriée est essentielle pour répondre aux nouvelles exigences de sécurité des produits grand public CEI/UL CEI-62368
Références externes
1 – Triad Magnetics. "UL Listed versus UL Recognized"
https://info.triadmagnetics.com/blog/ul-listed-vs-ul-recognized
2 – CUI Inc., "IEC 60601-1-2 4th Edition: What You Need to Know"
https://www.cui.com/blog/medical-60601-1-4th-edition
3 – CUI Inc., "IEC 60601-1 Medical Design Standards for Power Supplies"
https://www.cui.com/catalog/resource/2480
4 – CUI Inc., "Be Prepared for the 4th Edition of the IEC 60601-1 Medical Standard"
5 – Minntronix, "Calculating Creepage and Clearance Early Avoids Design Problems Later"
https://www.minntronix.com/application/files/2914/5948/1301/CreepageandClearance.pdf
6 – Tempo Automation, "Understanding PCB Creepage and Clearance Standards"
https://www.tempoautomation.com/blog/understanding-pcb-creepage-and-clearance-standards/
À propos de l'auteur
Bill Schweber est ingénieur en électronique. Il a écrit trois manuels sur les systèmes de communications électroniques, ainsi que des centaines d'articles techniques, de chroniques et de présentations de produits. Il a auparavant travaillé en tant que responsable technique de site Web pour plusieurs sites spécifiques pour EE Times et en tant que directeur de publication et rédacteur en chef des solutions analogiques chez EDN.
Chez Analog Devices, Inc. (l'un des principaux fournisseurs de circuits intégrés analogiques et à signaux mixtes), Bill a œuvré dans le domaine des communications marketing (relations publiques). Par conséquent, il a occupé les deux côtés de la fonction RP technique : présentations des produits, des récits et des messages de la société aux médias, et destinataire de ces mêmes informations.
Avant d'occuper ce poste dans les communications marketing chez Analog, Bill a été rédacteur en chef adjoint de leur revue technique respectée et a également travaillé dans leurs groupes de marketing produit et d'ingénierie des applications. Avant d'occuper ces fonctions, Bill a travaillé chez Instron Corp., où il était chargé de la conception de circuits analogiques et de puissance, et de l'intégration de systèmes pour les commandes de machines de test de matériaux.
Il est titulaire d'un master en génie électrique (Université du Massachusetts) et d'un baccalauréat en génie électrique (Université Columbia). Il est ingénieur professionnel agréé, titulaire d'une licence de radioamateur de classe avancée. Bill a également organisé, rédigé et présenté des cours en ligne sur divers sujets d'ingénierie, notamment des notions de base sur les MOSFET, la sélection d'un CAN et la commande de LED.
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