Mechanische und elektrische Konstruktion kommen mit Altiums MCAD CoDesigner zusammen

Zachariah Peterson
|  Erstellt: Juli 16, 2021
ECAD-MCAD-Integration

Elektronikdesigner, die in kleinen Designbüros oder in großen Unternehmen arbeiten, stoßen oft auf eine gemeinsame Reihe von Herausforderungen, wenn sie mit mechanischen Designern interagieren. Für viele neue Produkte werden die mechanischen Formfaktoranforderungen die elektrische Designzusammenarbeit in Bezug auf physisches Layout, Standort der Schnittstellen und Komponentenauswahl einschränken.

Für viele elektronische Produkte erfordern Flex- und Rigid-Flex-Platinendesigns eine sorgfältige Modellierung des mechanischen Verhaltens des Flexbereichs, um sicherzustellen, dass die Formfaktoranforderungen erfüllt sind und die Flexbereiche zuverlässig sind. Diese Probleme werden durch schnellere Produktfreigabezyklen verstärkt, was erfordert, dass Elektro- und Maschinenbauingenieure mehr denn je zusammenarbeiten.

Der Erfolg in diesen Bereichen erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen MCAD und ECAD, um sicherzustellen, dass mechanische Einschränkungen nicht verletzt werden und das fertiggestellte Design in großem Maßstab produziert werden kann. Da die heutigen Design- und Datenmanagementsysteme immer noch grundlegende Integrationsfunktionen vermissen lassen, basiert eine Zusammenarbeit zwischen diesen Domänen immer noch auf dem Dateiaustausch zwischen beiden Seiten.

Altium hat mit der MCAD CoDesigner-Erweiterung einen Schritt nach vorne gemacht, um Designteams dabei zu helfen, diese Produktivitätsherausforderungen zu überwinden. Dieses einfache Tool verbindet Altium Designer-Projekte mit beliebten 3D-Elektro-MCAD-Anwendungen über die Altium 365-Plattform. Durch die Vereinheitlichung des traditionellen ECAD/MCAD-Workflows können multifunktionale Designteams viele der normalerweise erforderlichen manuellen Dateiaustauschprozesse bei der Gehäusekonstruktion, der Definition von Beschränkungen und der Überprüfung von Interferenzen eliminieren.

Innovative Unternehmen wie Quantel Laser nutzen den MCAD CoDesigner, um bei allen Aspekten der Produktentwicklung zusammenzuarbeiten. Gemischte Designteams können über die Altium 365-Plattform Einblick in ECAD- und MCAD-Daten erhalten, was die Produktentwicklung strafft und viele Ineffizienzen in der ECAD/MCAD/EDMD-Zusammenarbeit beseitigt.

Effizientere Arbeitsabläufe ermöglichen

Das CoDesigner-Panel in Altium Designer und das entsprechende Add-on-Panel in MCAD-Kollaborationssoftware ermöglichen es elektrischen und mechanischen Designern, nahtlos zu interagieren und einen effizienten kollaborativen Workflow zu ermöglichen. Hinter den Kulissen wird dieser Workflow durch robuste serverseitige Unterstützung erleichtert, die es ermöglicht, Designänderungen zu übertragen, zu überprüfen und anzunehmen oder abzulehnen, ohne dass manuelle Dateiübertragungen in verlustbehafteten Dateiformaten erforderlich sind. Die CoDesigner-Erweiterung bietet Unterstützung für Modelle der Spitzenklasse, indem sie Referenzen auf Platinenmerkmale bewahrt und sicherstellt, dass Updates am mechanischen Gehäusedesign in einer Anwendung genau in der entsprechenden Anwendung widergespiegelt werden.

Nachdem die anfängliche Komponentenplatzierung durch den PCB-Layoutingenieur abgeschlossen ist, wird es zur Aufgabe des Maschinenbauingenieurs, zu überprüfen, ob alles in das Gehäuse passt und die erforderlichen Änderungen nach Bedarf zu kommunizieren. In vielen Fällen müssen Konstrukteure detaillierte mechanische Prüfungen, Finite-Elemente-Analysen (FEA) durchführen und die Platzierung ändern, um sicherzustellen, dass die mechanischen Anforderungen erfüllt sind. Die CoDesigner-Erweiterung ermöglicht diese und viele weitere Aufgaben für PCB-Baugruppen mit Synchronisations- und Modellierungsfunktionen.

Design-Datensynchronisation

Die MCAD CoDesigner-Fähigkeit implementiert einen einfachen Push-Pull-Prozess, bei dem Aktualisierungen mit einem Knopf im CoDesigner-Panel zwischen den Seiten ausgetauscht werden. Aktualisierungen auf einer Seite können in Sekunden an einen Kollegen übertragen werden, und dies löst eine Benachrichtigung im CoDesigner-Panel des Mitarbeiters aus. Jede Seite kann Änderungen verfolgen, indem sie Kommentare zu jeder Push-Operation hinzufügt. Dieser sofortige Austausch kritischer ECAD- und MCAD-Daten wird erreicht, ohne dass manuelle IDF/IDX/STEP/DXF-Dateiimporte und -exporte erforderlich sind. Ingenieure in beiden Bereichen können sich auf das Design konzentrieren, statt Dateien zu erstellen und zu übertragen.

MCAD application file exchange
Die Push-Pull-Funktionalität im MCAD CoDesigner macht ein Altium-Projekt für einen Maschinenbauingenieur innerhalb von Altium Designer zugänglich.

Sobald das Design in eine MCAD-Anwendung importiert wurde, werden alle Änderungen, die im MCAD-Tool vorgenommen werden, mit der Push-Pull-Funktionalität zurück auf die ECAD-Seite synchronisiert. Sobald das Design zurück in Altium Designer gezogen wird, wird die PCB-Layoutdaten sofort aktualisiert, um Änderungen in der Platinenkontur, Kupfer, Lochplatzierung oder Komponentenstandorten widerzuspiegeln. Ähnlich können nachfolgende Änderungen in Altium Designer zurück auf die MCAD-Seite gepusht werden, was dazu führt, dass das Platinenmodell aktualisiert wird, sobald das Design zurück in die MCAD-Anwendung gezogen wird. Diese Hin-und-Her-Synchronisation wird auch auf das Gehäuse angewendet, das in Altium Designer gepusht werden kann.

MCAD CoDesigner Altium 365
Altium Designer-Nutzer können ihr Gehäuse in Altium Designer mit der Push-Pull-Funktionalität anzeigen. Das MCAD CoDesigner-Plugin synchronisiert ECAD-Daten schnell mit Altium 365, und die Designs sind sofort in MCAD-Anwendungen verfügbar.

Präzise Modellrepräsentation

Sobald eine PCB-Baugruppe in eine MCAD-Anwendung importiert wurde, muss der Maschinenbauingenieur über eine präzise Platinengeometrie verfügen und in vielen Fällen eine präzise Definition von Kupfer und Lötstopplack. Dieses präzise Modell kann für detaillierte mechanische Überprüfungen und für Finite-Elemente-Analyse (FEA)-Simulationen, wie thermische Analyse oder Vibrationsanalyse, verwendet werden.

Synchronisierte ECAD- und MCAD-Umgebungen

Die CoDesigner-Erweiterung synchronisiert viele der wichtigen Aspekte einer ECAD-Umgebung in einer MCAD-Anwendung und umgekehrt.

  1. Der Maschinenbaukonstrukteur kann direkt in einer MCAD-Anwendung mit einem Modell der PCBA arbeiten.
  2. Der mechanische Konstrukteur kann Elemente eines Gehäuses auswählen und zurück an die ECAD-Anwendung teilen, sodass der EE ein Modell des Gehäuses und alle relevanten Einschränkungen sehen kann.
  3. Da der MCAD CoDesigner direkt (und sorgfältig!) mit nativen MCAD-Daten arbeitet, werden alle mechanischen Einschränkungen und Abmessungen, die unter den Elementen auf der nackten Platine, PCB-Komponenten oder dem Gehäuse definiert sind, bei jedem Sync erhalten. Zusätzlich, da ECAD das Sperren von Komponenten auf der PCB erlaubt, synchronisiert CoDesigner den „gesperrten“ Zustand von ECAD mit dem „eingeschränkten“ Zustand von MCAD.
  4. Eine Standardmethode zur Durchsetzung mechanischer Einschränkungen in einem elektrischen Design besteht darin, eine Sperrzone im MCAD-Modell zu definieren. Da Modellreferenzen auf beiden Seiten erhalten bleiben, kann die Sperrzone im MCAD-Kollaborationstool definiert und zurück zur ECAD-Seite synchronisiert werden.

Synchronisierte Einschränkungen

Die nativen 3D-Designwerkzeuge von Altium Designer bieten Kontrollen von Einschränkungen und Freiräumen in 3D, und die gleichen Arten von Freiraumdefinitionen und Einschränkungen können in eine MCAD-Anwendung für die Verwendung in mechanischen Objektorganisatoren und Designaufgaben eingeführt werden. Ähnlich können diese Einschränkungen und Freiräume in der MCAD-Anwendung definiert und zurück in Altium Designer übertragen werden. Dieses Niveau der Synchronisation hilft, Interferenzprüfungen auf beiden Seiten zu beschleunigen und ermöglicht es, Interferenzen frühzeitig zu erkennen.

ECAD- und MCAD-Komponentenverknüpfung

Die CoDesigner-Erweiterung synchronisiert automatisch in dem MCAD-Kollaborationstool platzierte Komponenten mit den entsprechenden Komponenten im ECAD-Tool und umgekehrt. Dies spart Zeit bei der Designzusammenarbeit, da der mechanische Konstrukteur sofort den geeigneten Ort für mechanisch eingeschränkte Komponenten, wie Steckverbinder und Montagelöcher, bestimmen kann. Die Platzierung in der MCAD-Anwendung hilft sicherzustellen, dass Gehäusebeschränkungen erfüllt werden, da der mechanische Konstrukteur volle Sicht auf die Gehäusebeschränkungen haben wird, und die Komponentendefinitionen auf der ECAD-Seite werden automatisch synchronisiert.

Sperrbereiche können als obere oder untere Schicht im MCAD-Tool definiert werden, und diese Sperrbereichszuweisungen werden im PCB-Layout reflektiert und auf Interferenzen gegen die Designregeln auf der ECAD-Seite geprüft. Bei Bedarf kann die Form des Sperrbereichs in Altium Designer angepasst und zurück auf die MCAD-Seite übertragen werden.

ECAD MCAD keepout
Die Platzierung von Komponenten und die in Altium Designer definierten Kupferdefinitionen werden in Ihrem MCAD-Tool reflektiert.

Bi-direktionale Unterstützung für Starr-Flex-Leiterplatten

Flex- und Rigid-Flex-Baugruppen erfordern zusätzliche Modellierung und Bewertung über das hinaus, was bei starren PCB-Baugruppen angewendet wird. Das MCAD CoDesigner-Plugin bietet Unterstützung für Flex- und Rigid-Flex-Platinen in beide Richtungen. Starre und flexible Bereiche, Biegezeilen und Platinenformen können in der MCAD-Anwendung definiert und zurück in Altium Designer übertragen werden. Sobald der Layout-Ingenieur Komponenten platziert und die erste Verdrahtung abgeschlossen hat, kann das Design auf der MCAD-Seite zusammen mit einem Gehäuse bewertet und vorschauend betrachtet werden. Die bidirektionale Unterstützung für Rigid-Flex-Designs ist nahtlos und folgt demselben Workflow, der für starre PCBs verwendet wird.

Die Zeiten, in denen PCB-Baugruppen einfach "über die Mauer" zu den Maschinenbauingenieuren geworfen wurden, sind vorbei, und Altium hilft Designteams, die Produktivitäts- und Kollaborationsherausforderungen zu überwinden, die durch den traditionellen ECAD/MCAD-Workflow entstanden sind. Ein leistungsstarkes Kollaborationstool wie der MCAD CoDesigner von Altium hilft, die Lücke zwischen ECAD- und MCAD-Domänen zu schließen. Hunderte von Unternehmen verlassen sich auf die MCAD CoDesigner-Erweiterung von Altium, um produktiv zu bleiben und in weniger Zeit fortschrittlichere Designs zu erstellen.

Anstatt wiederholte Dateiübertragungen durchzuführen, um mit MCAD-Benutzern zusammenzuarbeiten, verwenden Sie das MCAD CoDesigner-Plugin für Altium Designer. PCB-Designs können über die Altium 365-Plattform in SolidWorks, Autodesk Inventor, Fusion 360 oder PTC Creo importiert werden, was Ihnen alles bietet, was Sie für die Produktentwicklung in einem optimierten Workflow benötigen.

Wir haben nur an der Oberfläche der ECAD/MCAD/EDMD-Integration und der weiteren Möglichkeiten mit Altium Designer auf Altium 365 gekratzt. Starten Sie heute Ihre kostenlose Testversion von Altium Designer + Altium 365.

Über den Autor / über die Autorin

Über den Autor / über die Autorin

Zachariah Peterson verfügt über einen umfassenden technischen Hintergrund in Wissenschaft und Industrie. Vor seiner Tätigkeit in der Leiterplattenindustrie unterrichtete er an der Portland State University. Er leitete seinen Physik M.S. Forschung zu chemisorptiven Gassensoren und sein Ph.D. Forschung zu Theorie und Stabilität von Zufallslasern. Sein Hintergrund in der wissenschaftlichen Forschung umfasst Themen wie Nanopartikellaser, elektronische und optoelektronische Halbleiterbauelemente, Umweltsysteme und Finanzanalysen. Seine Arbeiten wurden in mehreren Fachzeitschriften und Konferenzberichten veröffentlicht und er hat Hunderte von technischen Blogs zum Thema PCB-Design für eine Reihe von Unternehmen verfasst. Zachariah arbeitet mit anderen Unternehmen der Leiterplattenindustrie zusammen und bietet Design- und Forschungsdienstleistungen an. Er ist Mitglied der IEEE Photonics Society und der American Physical Society.

Ähnliche Resourcen

Verwandte technische Dokumentation

Zur Startseite
Thank you, you are now subscribed to updates.