Проектирование электроники в среде SolidWorks - Взгляд конструктора.

Проектирование электроники в среде SolidWorks - Взгляд конструктора.

Проектирование электроники в среде SolidWorks - Взгляд конструктора.

10 апреля 2016
Покажи другу:

В современном мире электроника окружает нас везде: дома, на работе, в пути. Электроника нас развлекает, помогает и обеспечивает защиту в самом широком смысле этого слова. При этом, когда мы говорим «электроника» мы подразумеваем не только непосредственно электронную начинку, но и всю механическую и электрическую части продукта, изделия.

 var_02 (2).jpg

Исторически развитие программного обеспечения для разработки электронных и механических частей шло разными путями, обусловленными решаемыми задачами, устоявшимися практиками, архитектурой. И даже в XXI веке совмещение всех процессов разработки представляет собой серьезную и сложную задачу.

Компания SolidWorks Russia приняла вызов времени и представила свой взгляд на то, как в современном мире нужно повышать удобство и эффективность разработки изделий, содержащих электронные части. Концепция SWR PLM РЭА позволяет применить весь могучий потенциал программного комплекса SolidWorks для достижения наилучшего результата. И, что немаловажно, совершенно безразлично, какую из современных электронных САПР вы выбрали – подойдет любая, умеющая читать библиотеки из базы данных. Более того, всё будет работать с единым справочником компонентов, даже если используется несколько разных САПР. Подобная гибкость достигается за счет инновационного взгляда на сущность справочников и приятных особенностей архитектуры SWE-PDM.

Когда мы работаем с любым справочником данных, мы используем лишь те сведения, те представления, что необходимы для выполнения своей части работы, однако любой элемент справочника может содержать разный набор данных и разные представления для разных задач. Особенно остро эта проблема проявляется при наполнении справочника электронных компонентов. Каждый электронный компонент может обладать набором свойств, моделями для размещения на схеме и в печатной плате, расчетной моделью, трехмерными представлениями для разных задач. Краеугольным камнем нашего подхода является представление электронных компонентов, связующее все его модели в единый объект, обеспечивая бесшовную стыковку всех процессов разработки механических, электрических и электронных частей изделия.

Давайте посмотрим, какие возможности предоставлены разработчикам на каждом из этапов создания изделия.

Создание проекта ECAD

SWE-PDM предоставляет возможность использовать шаблоны для новых проектов и создавать преднастроенную структуру папок и файлов, упрощающую дальнейшею работу.

По мере наполнения, файлы в проекте ECAD будут связаны в ссылочную структуру, позволяя отслеживать изменения, заимствования, версии и принадлежность к проекту. В проекте, управляемым SWE-PDM переименование или перемещение файла не приведет к его «рассыпанию» и неработоспособности. А карта данных будет хранить всю важную информацию о проекте.

Создание схемы

Мы стараемся избежать излишней сложности, поэтому при работе в ECAD схемотехник использует привычные ему «родные» интерфейсы для работы со справочником электронных компонентов. Практически любой современный инструмент разработки позволяет использовать базу данных в качестве источника информации о компонентах. В нашем случае информация зачитывается напрямую из PDM, что позволяет в режиме реального времени видеть все изменения в библиотеке.

На этом этапе из справочника предоставляются параметры, характеризующие компонент, его условное графическое обозначение и расчетные модели (IBIS, SPICE).

Помимо собственно схемы, результатом работы схемотехника также, как правило, является документ, позволяющий запланировать закупку нужных компонентов – это может быть перечень элементов, ведомость покупных, либо простая таблица. Создание сводных документов возможно с помощью SWR-Редактора спецификаций по загруженному предварительному составу платы, а таблица создается непосредственно из интерфейса SWE-PDM.

Создание печатной платы

На этом этапе важны модели компонента для отображения в двумерном виде – посадочные места. Разумеется, поддерживается использование нескольких посадочных мест для компонента, что критично при использовании выводных компонентов, разъемов, либо представлений компонента для разных технологических норм (например, отдельно для ручного монтажа и автоматизированного).

Как правило, уже в самом начале проектирования печатной платы конструктору необходимо передать «конструктив»: контур печатной платы, монтажные отверстия, зоны размещения компонентов, зоны запрещения размещения компонентов или зоны с ограничениями по высоте компонентов. Программный комплекс SolidWorks позволяет создать контур печатной платы «по месту» в виде детали, отталкиваясь от реальных особенностей корпуса, а затем заменить эту заготовку на полноценную трехмерную модель печатной платы. Согласование конструктива происходит в ходе всего процесса проектирования, и возможность быстрого обмена изменениями критична для достижения высокой эффективности.

3D модель

При формировании трехмерной модели печатной платы обеспечивается получение необходимых моделей компонентов, соответствующих их посадочным местам, построение детали самой печатной платы с учетом новых отверстий, обусловленных расположением компонентов. Также возможна передача слоев печатной платы, полигонов и дорожек (медленнее, требует аккуратной проработки на стороне ECAD).

Здесь стоит отметить, что полученная модель и будет являться составом печатной платы, а, значит, нет стандартного для других систем разделения на отдельную 3D-модель в виде чистой геометрии, т.н. «болванка», и состав печатной платы.

Если задача требует иметь разные трехмерные представления компонента – например, красивая детальная модель для создания рекламных материалов и обычная модель для конструкторских задач – то здесь нет никаких препятствий: компонент может содержать любое нужное количество представлений.

Изделие

Построенная модель печатной платы вставляется в корпус будущего изделия, дополняется механическими элементами и необходимой электрической проводкой. Если итоговое изделие состоит из нескольких электронных блоков, то в этом случае возможно создание принципиальной схемы верхнего уровня, объединяющей все устройства в единый комплекс. Далее по этой схеме выполняется полуавтоматическое размещение в трехмерном пространстве всех узлов в привязке к имеющейся механической части (помещение, стойки оборудования, корпус) и планирование маршрутов кабелей и проводов.

Поскольку модель печатной платы сама является составом, аналогично традиционным механическим сборкам, возможно получить весь спектр сводной документации по итоговой сборке или ее части.

Расчет

Для верификации принятых конструктивных решений используются, в зависимости от задач, разные расчетные модули, входящие в состав программного комплекса SolidWorks. С целью упрощения подготовки к расчетам в библиотечные компоненты могут быть внесены необходимые для этого свойства, такие как тепловыделение или материал. Эти свойства распознаются расчетными модулями, что позволяет сэкономить значительное количество времени на их ручном указании.

Все это позволяет выстроить сквозную цепочку разработки даже сложных мехатронных систем или целых комплексов электронных систем, консолидировать все данные об изделии в едином информационном пространстве и обеспечить единый управляемый процесс во всем его многообразии.

Не стоит также забывать, что, перенося данные ECAD в PDM, мы получаем все плюсы, так полюбившиеся механикам: возможность посмотреть где что использовалось, откатить изменения, получить нужную информацию, даже если кто-то в отпуске, настроить оповещения о событии (например, узнать, подготовил ли коллега изменения) и многое другое.

Я уверен, что возможности нашего решения приятно порадуют Вас и избавят от уймы проблем! 


Автор материала - Игорь Ларионов. Руководитель направления интеграции с ECAD,

компания SolidWorks Russia.





Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться


количество
пользователей

2268

количество
работ

4718