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Plan d'essais de certification: modele et checklist

Guide, plan d'essais de certification

Un plan d'essais de certification est le document controle qui transforme une ambition reglementaire (CE, FCC, RED, PTCRB et autres) en campagne verifiable. Il nomme les variantes produit et configurations, le perimetre reglementaire, les normes et leurs editions, le plan d'echantillons, la sequence d'essais, les laboratoires, les criteres d'acceptation, le registre des risques, les declencheurs de gestion du changement et les livrables. Sans ce document, le laboratoire teste une cible mouvante, des echantillons sont gaches et les campagnes glissent. Ce guide presente un modele structure, la difference entre un plan projet et un planning par campagne, les regles de gestion des echantillons, la logique de sequence pour CEM, radio, securite et SAR, les criteres de selection des labos, les criteres d'acceptation en immunite (A, B, C), les declencheurs de gestion du changement et les livrables qui ferment la boucle vers le dossier technique.

Le plan d'essais convertit une intention ingenierie en campagne de conformite controlee. Il existe pour lever l'ambiguite a trois niveaux: quel est le produit, quelles regulations s'appliquent, et comment la conformite est demontree. Trois lecteurs le consomment: le chef de projet qui suit les dates et creneaux, l'ingenieur electronique ou radio qui possede la conception et l'interface labo, et le referent qualite ou conformite qui signe la declaration de conformite en bout de chaine.

Un plan d'essais utile repond a sept questions par ecrit:

  1. Quelles variantes produit sont dans le perimetre, avec revision materielle, version firmware et accessoires ?
  2. Quels marches et certificats sont vises (CE, FCC, ISED, UKCA, RED, PTCRB et autres) ?
  3. Quelles normes s'appliquent, a quelle edition et avec quelles deviations nationales ?
  4. Combien d'echantillons sont necessaires, dans quelles configurations, et comment sont-ils etiquetes ?
  5. Dans quel ordre les essais sont-ils menes, et quels essais sont destructifs ou dependants de la sequence ?
  6. Quels laboratoires sont utilises, avec quelle portee ISO/IEC 17025 et quel mode de temoin ?
  7. Quels sont les criteres d'acceptation, le registre des risques et les declencheurs de gestion du changement ?

Le plan est un document controle du dossier technique. Il est versionne, signe par le chef de projet, l'ingenieur responsable et le referent qualite ou conformite. Pour une procedure avec organisme notifie (RED Module B, machines, medical), l'organisme notifie est informe et peut commenter pendant l'evaluation technique.

Les deux documents servent des objectifs differents et vivent a des cadences differentes.

AspectPlan projet d'essaisPlanning par campagne
PerimetrePerimetre reglementaire complet, tous marches, cycle de vie completSous-ensemble d'essais dans un labo donne
CadenceEmis une fois, mis a jour sur changements majeursRe-emis par campagne reservee
ProprietaireChef de projet et referent conformiteIngenieur interface labo
ContenuVariantes, normes, plan echantillons, sequence, risques, gestion changementDates, echantillons envoyes, temoins, contact labo, date rapport attendue
Duree de vieVit tant que le produit est sur le marcheVit le temps d'une campagne

Un plan projet engendre typiquement trois a cinq plannings de campagne: CEM, radio, securite, SAR, parfois un planning d'essais terrain separe pour l'acceptation reseau cellulaire. Les traiter comme un seul document cree deux modes de panne: un planning de campagne surdimensionne que personne ne met a jour, ou un plan projet qui derive parce que chaque reservation labo le reecrit.

Configuration produit: variantes, options, cas le plus defavorable

Section intitulée « Configuration produit: variantes, options, cas le plus defavorable »

Le plan verrouille ce qui est teste. Les variantes et options multiplient la matrice d'essais, donc l'equipe doit declarer quelles configurations representent le cas le plus defavorable pour quelle famille d'essais.

Trois familles de decisions:

  • Variantes materielles, par exemple deux antennes (interne, externe), deux options PSU (USB-C, jack 12 V DC), deux boitiers (plastique, metal). Le plan declare le cas le plus defavorable par essai: antenne EIRP la plus elevee pour la radio, PSU de plus faible impedance pour les emissions conduites, boitier le plus petit pour le thermique.
  • Configurations firmware, par exemple mode de test, firmware de certification, firmware de production. Le plan declare quelle version est chargee pour quel essai, avec numero de version et somme de controle. Le firmware de certification est generalement un build special qui expose des commandes de test (TX continu, saut de canal desactive) et n'est pas livre aux utilisateurs finaux.
  • Jeu d'accessoires et cables, par exemple cable USB livre, queue de cochon antenne, alimentation. Le plan declare quels accessoires sont dans le kit typique et lesquels representent le cas le plus defavorable pour les emissions ou l'immunite.

Pour la CEM, la logique du cas le plus defavorable combine typiquement l'emetteur le plus eleve (radio active, mode processeur le plus rapide), l'accessoire le plus expose (cable le plus long) et le boitier le plus resonant (le plus petit, avec ouvertures). Pour le SAR, le cas le plus defavorable combine la puissance de sortie la plus elevee, le contact utilisateur le plus proche et l'antenne la plus exposee. Le plan documente la justification pour qu'un organisme notifie ou un TCB puisse retracer le choix.

Le coeur du plan est le tableau de selection des normes. Il croise marches, certificats et normes avec leur edition et leur statut d'amendements.

MarcheCertificatFamille de normesExemple
UECE sous REDRadioEN 300 328, EN 301 893
UECE sous REDCEM radioEN 301 489-1, EN 301 489-17
UECE sous Directive CEMCEM generiqueEN 61000-6-1, EN 61000-6-3
UECE sous LVDSecuriteEN 62368-1
UECE sous RED Article 3.3CybersecuriteEN 18031-1
USFCC IDRadio Part 1547 CFR 15.247, 15.407
USFCC SDoCRadiateur non intentionnel47 CFR 15.107, 15.109
USPTCRBCellulaire3GPP TS 36 et 38 plus PRD
CanadaISED RSSRadioRSS-247, RSS-Gen
UKUKCARadioEN 300 328 designee par OPSS

Pour chaque entree, le plan enregistre l'edition (annee), les amendements, la date de cessation de presomption de conformite de l'edition precedente et les methodes d'essai qui changent. Une erreur courante est de demarrer une campagne contre une edition superseede et de decouvrir au stade rapport que le Journal officiel de l'UE ne la cite plus.

Le plan doit declarer la methodologie pour maintenir ce tableau a jour: une verification mensuelle du Journal officiel des normes harmonisees, des mises a jour FCC Rules et KDB, des notes de version des PRD PTCRB et des publications ETSI TC ERM. Voir delais de certification pour des ordres de grandeur transversaux par phase.

Plan d'echantillons: golden, pilot run, representatif de production

Section intitulée « Plan d'echantillons: golden, pilot run, representatif de production »

Les echantillons sont le deuxieme poste le plus couteux apres les frais de laboratoire, et la cause la plus frequente de glissement de campagne. Le plan definit trois types d'echantillons:

  • Echantillons golden: unites ingenierie validees, etiquetees avec un numero de serie, photographiees, avec revision materielle documentee et somme de controle firmware. Utilises pour la pre-conformite et les premiers creneaux formels.
  • Echantillons pilot run: fabriques sur outillage de production mais pas encore sur la ligne de production. Utilises pour valider que le procede de production ne degrade pas la conformite (assemblage, soudure, blindage).
  • Echantillons representatifs de production: preleves sur la ligne de production, avec le firmware de production. Utilises pour les creneaux formels finaux et reserves comme echantillons de reference pour la surveillance.

Le plan verrouille pour chaque echantillon: numero de serie, revision materielle, version firmware, kit d'accessoires, photographies des marquages interieurs et exterieurs, et une etiquette suivie a travers la campagne. Une derive entre deux echantillons (revision PCB differente, lot d'antenne different) en cours de campagne entraine une pause et une re-validation.

Le nombre d'echantillons est fixe en croisant essais destructifs, campagnes en parallele et contingence. Une campagne CE plus FCC plus PTCRB typique pour un produit IoT cellulaire necessite huit a douze unites reparties entre CEM (trois), radio et SAR (trois), securite (une destructive), PTCRB (deux) et contingence (une a trois). Le chiffre exact est fixe dans le plan, pas improvise a l'arrivee au labo.

La sequence n'est pas arbitraire. Certains essais pre-conditionnent l'echantillon, certains sont destructifs et certains ne peuvent pas partager un echantillon avec d'autres.

Une sequence de reference pour un produit grand public connecte:

  1. Pre-conditionnement climatique: cyclage temperature et humidite selon la norme securite applicable, pour preparer l'unite avant les essais electriques.
  2. Balayages pre-conformite: emissions rayonnees et conduites en interne ou dans un labo de pre-conformite. Voir emissions conduites essai LISN.
  3. CEM emissions formelle: dans un labo accredite ISO/IEC 17025, contre la norme generique ou produit specifique.
  4. CEM immunite formelle: ESD, immunite RF rayonnee, immunite RF conduite, EFT, surge, creux et interruptions, champ magnetique. Voir ESD IEC 61000-4-2, immunite RF rayonnee, immunite RF conduite.
  5. Essais radio: puissance TX, masque spectral, canal adjacent, harmoniques, rapport cyclique, DFS le cas echeant. Realises apres la CEM parce que les essais radio placent l'unite en TX continu, ce qui peut endommager les charges de reference CEM voisines.
  6. SAR: banc dedie, echantillon dedie a cause du contact avec le fantome. Positions corps, tete et membre selon la norme applicable.
  7. Securite: electrique, mecanique, thermique, fonctionnement anormal selon EN 62368-1 ou la norme produit pertinente. Inclut des essais destructifs (defauts composants, fil incandescent, bille a pression).
  8. Securite fonctionnelle le cas echeant: evaluation SIL ou PL pour les fonctions de securite, voir IEC 61508 securite fonctionnelle.
  9. Securite des equipements de mesure le cas echeant: pour les equipements de laboratoire et mesure, voir IEC 61010 securite equipements de mesure.
  10. Acceptation cellulaire: PTCRB dans un labo reconnu PTCRB, suivi de l'acceptation operateur (Verizon ODI, AT et T NAF et autres).

Le plan declare quelle etape utilise quel echantillon, la date du creneau, le mode de temoin et la date de rapport attendue. L'execution en parallele est encouragee quand les echantillons et les labos le permettent (CEM au labo A pendant que la securite se prepare au labo B), mais le plan doit lister explicitement les dependances.

Selection des laboratoires: portee, temoin, reconnaissance MRA

Section intitulée « Selection des laboratoires: portee, temoin, reconnaissance MRA »

La selection des labos est gouvernee par quatre criteres: portee d'accreditation, reconnaissance, mode de temoin et cout. Le plan documente le choix pour chaque campagne.

CritereA verifierOu le trouver
Portee ISO/IEC 17025Les normes et editions exactes pour lesquelles le labo est accredite, pas une revendication generiqueRegistre de l'organisme d'accreditation (COFRAC, UKAS, A2LA, DAkkS, SAC)
ReconnaissanceReconnaissance TCB pour FCC, reconnaissance CAB pour les pays MRA partenaires, designation par un regulateur national pour la radioListe TCB FCC, listing IC REL, pages des regulateurs nationaux
Temoin vs full-serviceSi l'equipe apporte l'EUT et execute les essais sous accreditation, ou les confie au laboDevis labo et plan projet
Reconnaissance MRASi le labo peut emettre des rapports reconnus sous les MRA UE-US, UE-Canada, UE-Japon, UE-SuisseListes de designation MRA a la Commission UE et chez le regulateur

L'essai en temoin est plus rapide quand l'equipe d'ingenierie possede un savoir-faire d'essai profond, et reduit les iterations de debug cote labo. Le full-service est plus rapide quand l'equipe est petite ou la famille d'essais peu familiere. Le plan enregistre le choix et la portee contractuelle.

Pour la radio, le labo doit etre reconnu par le regulateur du pays de destination: un labo reconnu TCB aux US, un labo reconnu CAB pour le MRA Canada-UE, un labo designe au Japon (MIC), et ainsi de suite. Un rapport d'essai d'un labo accredite mais non reconnu est techniquement valide mais inutilisable pour le type approval.

Criteres d'acceptation: criteres de performance A, B, C

Section intitulée « Criteres d'acceptation: criteres de performance A, B, C »

Pour l'immunite CEM, les normes generiques definissent trois criteres de performance que le plan doit declarer par famille d'essais.

CritereComportement pendant l'essai
Critere AAucune degradation de performance, aucune perte de fonction. L'EUT fonctionne comme specifie tout au long.
Critere BDegradation temporaire ou perte de fonction pendant la perturbation, avec auto-retablissement sans action operateur.
Critere CDegradation ou perte de fonction necessitant une action operateur pour restaurer le fonctionnement normal (reset, cycle de puissance).

Le critere applicable depend de la famille d'essais et de la famille de produits. Pour un produit residentiel contre EN 61000-6-1, la correspondance typique est:

  • ESD decharge au contact: B
  • Immunite RF rayonnee: A pour les fonctions continues, B pour les non continues
  • Immunite RF conduite: A
  • EFT (transitoire electrique rapide): B
  • Surge: B
  • Creux et breves interruptions: B ou C selon la duree

Pour un produit industriel contre EN 61000-6-2, les criteres se resserrent (A ou B la ou le plan residentiel tolererait B ou C). Le plan declare le critere par essai et les moyens d'observation (visuel, fichier de log, controle automatise).

Pour la radio, l'acceptation est binaire contre la limite publiee. Pour la securite, l'acceptation est l'absence de defaut dangereux dans les conditions declarees.

Le plan porte un registre des risques listant les menaces connues sur la campagne et l'attenuation. Un registre typique inclut:

  • Emissions hors limite sur cables USB: attenue par des selfs de mode commun et des cables blindes, crible en pre-conformite.
  • Echec d'immunite RF rayonnee sur une entree haute impedance: attenue par filtrage RC et revue du plan de masse, crible avec une sonde champ proche.
  • Marge SAR serree: attenue par re-accord d'antenne ou par declaration d'une condition d'usage.
  • Echec DFS sur Wi-Fi 5 GHz: attenue par reglage firmware, crible avec une chambre et un generateur d'impulsions radar.
  • Changement d'edition d'une norme harmonisee en cours de campagne: attenue en emettant le plan d'essais contre la derniere edition citee au JOUE et en suivant la date de cessation.

La pre-conformite est le criblage de ces risques avant tout creneau formel. Le plan declare quels essais sont cribles, quel est le critere de filtrage et qui possede la decision go ou no-go. La pre-conformite ne se substitue pas aux essais accredites mais reduit la probabilite d'un echec formel qui gache un creneau labo. Voir couts de certification pour des ordres de grandeur par phase.

Gestion du changement: ce qui declenche un re-essai

Section intitulée « Gestion du changement: ce qui declenche un re-essai »

Une certification est liee a une configuration. Le plan definit quels changements rompent l'enveloppe de conformite et quels essais sont repetes.

Type de changementRe-essai typiqueReference
Substitution composant critique CEMRe-essai cible sur la famille emissions ou immunite affecteeregles de substitution composant
Changement d'antenneRe-essai radio complet, re-essai SAR le cas echeantFCC Class II Permissive Change, voir FCC Class II PC
Changement firmware modifiant le comportement radioRe-essai radio au minimum, mise a jour complete du rapport pour FCC Class II PCKDB 178919
Changement de routage pres d'un emetteurRe-essai radio complet plus SARRegles FCC et ETSI
Changement de boitier affectant la CEMRe-essai CEM completNormes generiques
Changement composant critique securiteRe-essai securite cible, analyse d'impact ISO 26262 ou IEC 61508 le cas echeantNorme securite choisie
Changement d'edition d'une norme applicableRe-baselinage contre la nouvelle editionCitation JOUE, mise a jour FCC Part rule

Le plan declare le flux de gestion du changement: qui consigne le changement, qui evalue l'impact, qui declenche le re-essai. Ce flux est generalement integre au systeme d'ordre de changement ingenierie (ECO).

Le plan se termine par les livrables qu'il produit, sous la forme qu'ils prennent dans le dossier technique.

  • Rapports d'essais, un par campagne, signes par le labo, incluant l'edition de norme testee, les numeros de serie des echantillons, les resultats, les photographies et la date.
  • Brouillons de declaration de conformite, un par marche, referencant les rapports d'essais et les directives ou regles satisfaites.
  • Sommaire du dossier technique: description produit, analyse de risque, liste des normes appliquees, rapports d'essais, DoC, information utilisateur.
  • Matrice de tracabilite: chaque resultat d'essai est lie a une clause de norme, un numero de serie d'echantillon, une date et un numero de rapport.

La matrice de tracabilite est l'artefact de fermeture. Elle permet a une autorite de surveillance, un organisme notifie ou un agent des douanes de remonter de tout certificat au resultat d'essai sous-jacent sans ambiguite. Elle alimente aussi la gestion du changement: quand une edition de norme change, la matrice montre quels resultats doivent etre re-baselines.

Un modele que l'equipe peut copier dans le depot projet comme point de depart.

Projet: <nom>
Produit: <reference>, revision materielle <X.Y>, firmware <Z.W>
Variantes: <liste avec justification cas defavorable>
Accessoires dans le kit: <liste>
Perimetre reglementaire:
- UE: CE sous RED, Directive CEM, LVD, RoHS
- US: FCC ID, FCC SDoC
- Canada: ISED RSS
- UK: UKCA
- PTCRB (cellulaire)
Tableau des normes:
- <marche>, <directive>, <norme>, <edition>, <amendements>
Plan d'echantillons:
- Golden: <nombre>, S/N <liste>, rev HW, ver FW
- Pilot: <nombre>, S/N <liste>
- Representatif production: <nombre>, S/N <liste>
- Contingence: <nombre>
Sequence:
1. Pre-conditionnement climatique
2. Balayages pre-conformite (interne)
3. CEM emissions (labo A, temoin)
4. CEM immunite (labo A, full-service)
5. Radio (labo B, reconnu TCB, temoin)
6. SAR (labo B, full-service)
7. Securite (labo C, full-service)
8. PTCRB (labo D, reconnu PTCRB, full-service)
Criteres d'acceptation:
- Immunite CEM: <critere A/B/C par famille d'essais>
- Radio: <valeurs limites par bande>
- Securite: aucun defaut dangereux
Registre des risques:
- <risque>, <attenuation>, <crible comment>
Gestion du changement:
- Declencheurs: changement BOM composant critique CEM, changement antenne, changement FW modifiant radio
- Flux: log ECO, evaluation d'impact conformite, re-essai
Livrables:
- Rapports d'essais par campagne
- DoC par marche
- Dossier technique
- Matrice de tracabilite
Signatures:
- Chef de projet
- Ingenieur responsable
- Referent conformite
- Date et version

Ce squelette tient sur une page imprimee. Le detail va dans des annexes liees (tableau des normes, registre des echantillons, devis labo, journal de gestion du changement).

PiegeConsequence
Emettre le plan apres reservation du premier creneau laboPlan reecrit sous pression de delai, derive de perimetre, normes manquees
Omettre l'edition de norme dans le tableauCampagne menee contre une edition superseede, cessation JOUE decouverte au stade rapport
Melanger plan projet et planning de campagne dans un seul documentDocument devient trop volumineux a maintenir, controle de version derive
Sous-estimer le nombre d'echantillonsCampagne en pause a mi-parcours pour fabriquer plus d'unites, creneau perdu
Traiter les accessoires comme hors perimetreEchec sur un cable accessoire elargit retroactivement le perimetre d'essais
Aucune justification cas defavorable pour les variantesOrganisme notifie ou TCB conteste le choix, re-essai complet demande
Aucun lien avec la gestion du changementUne substitution BOM passe au travers, l'audit de surveillance declenche un rappel
Aucune matrice de tracabiliteDossier technique echoue a un audit meme si tous les essais sont passes

Sources & références

  1. IEC 61000-6-1, CEM immunite generique pour environnements residentiels , IEC webstore.iec.ch/publication/59678
  2. IEC 61000-6-2, CEM immunite generique pour environnements industriels , IEC webstore.iec.ch/publication/59679
  3. ISO/IEC 17025, Exigences generales pour la competence des laboratoires d'essais , ISO www.iso.org/standard/66912.html
  4. FCC KDB 178919, Permissive change policy , FCC apps.fcc.gov/oetcf/kdb/index.cfm
  5. PTCRB Permanent Reference Documents (PRD) , PTCRB www.ptcrb.com/documents/
  6. ETSI EN 301 489 series, CEM pour equipements radio , ETSI www.etsi.org/standards-search