Teil 1: Warum Ihr PCB-Designprüfungsprozess veraltet ist und was Sie dagegen tun können

Die Überprüfung des Designs einer Leiterplatte (PCB) ist eine Praxis, um das Design eines Boards auf mögliche Fehler und Probleme in verschiedenen Stadien der Produktentwicklung zu überprüfen. Dies kann von einer formellen Checkliste mit offiziellen Freigaben bis hin zu einer freieren Inspektion von Schaltplänen und PCB-Layouts reichen. Einige Unternehmen führen dies vollständig intern durch, während andere Hilfe von Designfirmen und Auftragnehmern in Anspruch nehmen. In vielen Fällen beziehen sie ihre Vertragsfertiger (CMs) frühzeitig in den Prozess ein, um die Herstellbarkeit der Platine zu gewährleisten. Unsere Nutzer stimmen zu, dass eine Designüberprüfung hilft, Fehler frühzeitig zu erkennen, die Anzahl der Board-Iterationen und Fertigungsdurchläufe zu verringern und somit die Produktentwicklungskosten und die Markteinführungszeit zu reduzieren.

Obwohl die Vorteile offensichtlich sind, kann der Designüberprüfungsprozess aufgrund des Zeitdrucks, das Board fertigzustellen, überstürzt werden und Fehler übersehen werden, was zu fehlerhaften Prototypen, erneuten Board-Durchläufen und Produktverzögerungen führt.

Die gängigen Methoden, eine Designüberprüfung durchzuführen und Feedback auf PDF-Ausdrucken oder über lange E-Mail-Ketten festzuhalten, bedeuten, dass mehr kostbare Zeit darauf verwendet wird, das Feedback nachzuverfolgen, als tatsächlich Probleme zu korrigieren. Der Übergang zu Fern- oder Hybridarbeit erschwert die Angelegenheit weiter, da es selten machbar ist, alle in einem Raum einzuschließen, um eine Designüberprüfung durchzuführen, die bevorzugte Methode in vielen Unternehmen.

Zu den Zwecken dieses Artikels werden wir nicht darauf eingehen, worauf während eines Designprüfungsprozesses zu achten ist, sondern uns eher darauf konzentrieren, wie ein Überprüfungsprozess üblicherweise abläuft und wie man ihn optimieren kann, um das Beste aus seiner Zeit herauszuholen.

Wie führen die meisten Organisationen heute PCB-Designprüfungen durch?

Hier bei Altium sprechen wir mit Hunderten unserer Nutzer, und für viele folgt eine Designprüfung einem ähnlichen Szenario. Sie halten ein formelles Treffen oder einen Videoanruf ab, der von einigen Stunden bis zu einem Tag dauert, um jeden Stakeholder dazu zu bringen, das Design zu überprüfen. Dieser Prozess kann in verschiedenen Stadien der Produktentwicklung wiederholt werden. Sie verwenden mehrere Arten von Werkzeugen, um Feedback zu erfassen, zu dokumentieren und zu verfolgen:

Option 1: Papier und Roter Stift

Hier ist, wie es einer unserer Nutzer beschrieben hat:

Ich schicke den Leuten einfach PDFs von Schaltplänen. Der Firmware-Entwickler bekommt vielleicht Ausdrucke oder PDFs von Schaltplänen und markiert dann Änderungen auf Papier. Dann kommt der Entwicklungsingenieur und nimmt diese Änderungen vor. Vielleicht geht dieses Papier verloren. Vielleicht landet es im Recycling; vielleicht wird es irgendwo gescannt. Und dann passiert dasselbe in der Designprüfung. Wir drucken die Teile aus und setzen uns mit den Blättern an einen Tisch. Jeder hat einen roten Stift, und sie streichen Dinge durch, und du nimmst das und es existiert in deinem Büro. Vielleicht scannst du es, vielleicht auch nicht, aber du nimmst das Feedback in das Design auf, aber es gibt keinen Nachweis darüber, dass diese Aufnahme stattgefunden hat. Weil alles in Papierform ist, ist es sehr volatil und es besteht die Gefahr, dass es verloren geht.

Option 2: Screenshots und E-Mail-Ketten

Das Feedback wird in einem Screenshot mit begleitendem Kommentar festgehalten. Dieses Feedback wird dann normalerweise per E-Mail geteilt, manchmal auch über Messaging-Tools wie Slack oder Skype; einige Benutzer fügen es sogar in PowerPoint-Folien ein. Es gibt normalerweise klärende Fragen und Statusaktualisierungen, die ausgetauscht werden müssen, und als Ergebnis erzeugt diese Methode normalerweise lange und unhandliche E-Mail-Ketten.

Bei Vertragsfertigern könnten wir ihnen Gerber-Dateien senden, und dann senden sie uns Screenshots zurück, die mit Microsoft Paint beschriftet sind, und sagen „so, und so, und so“. Und das lebt in Ihrer E-Mail und das unterliegt dem Risiko, verloren zu gehen und nie wieder gefunden zu werden.

Option 3: Jira und andere Projektmanagement- oder Ticketingsysteme

Wir lassen einen anderen Altium-Kunden es beschreiben:

Ich habe intensiv Jira genutzt. Ich habe für jede Korrektur Aufgaben erstellt. Für ein kürzliches Projekt habe ich insgesamt 95 Aufgaben erstellt! Für jede Aufgabe musste ich eine Beschreibung hinzufügen, einen Screenshot machen und dort einige Markierungen setzen. Ich verwende eine Zwei-Bildschirm-Konfiguration – auf dem einen habe ich Jira und auf dem zweiten Altium Designer.

Warum sind diese Methoden problematisch?

Wenn Feedback auf Papier festgehalten oder durch lange E-Mail-Ketten mit Screenshots ausgetauscht wird, wird es mühsam, dieses zu konsolidieren, den Überblick darüber zu behalten, wer es gegeben hat und was in das Design eingeflossen ist. Um alles unter Kontrolle zu halten, müssen Ingenieure viel Zeit für administrative Arbeiten verschwenden. Allerdings können Stunden von beschäftigter Arbeit kein optimales Ergebnis garantieren, wenn Sie die Zuverlässigkeit des Prozesses selbst nicht verbessern. Selbst die sorgfältigste Designprüfung kann nicht verhindern, dass fehlerhafte Prototypen hergestellt werden, einfach weil Feedback übersehen werden kann oder die falsche Version an den Vertragsfertiger gesendet wird. Wenn es so viel Volatilität im Prozess gibt, können Fehler trotz bester Bemühungen übersehen werden.

Zudem können bestimmte Branchen, wie Medizingeräte (CFR 820.30 als Beispiel), Automobilindustrie und andere, zusätzlicher Prüfung und Regulierung durch Regierungsbehörden in verschiedenen Rechtsgebieten unterliegen, in denen alle Kommunikationen, Genehmigungen und Änderungen am Design eines Geräts dokumentiert und für Audits verfügbar sein müssen. In solchen Fällen ist das Nachverfolgen von Feedback, Änderungen und Genehmigungen keine Option mehr und kann sich in einen sehr zeitaufwändigen Prozess verwandeln.

Was ist die Alternative?

In vielen Bereichen, von der Fertigung bis zur Softwareentwicklung, wurden effektive Werkzeuge und Methoden entwickelt, um Zuverlässigkeit und Agilität des Prozesses zu erreichen. Während elektronische Geräte an vorderster Front dabei waren, die Welt, wie wir sie kennen, zu transformieren, kam der Prozess der Hardwareentwicklung selbst spät zur digitalen Transformation. Wir haben beschlossen, das mit Altium 365, unserer Plattform für Elektronikdesign, zu ändern, denn Sie sollten Ihre Zeit damit verbringen, die Technologien von morgen zu entwerfen, und nicht damit, zwanzig verschiedene E-Mail-Ketten zu verfolgen. Jetzt können Sie Überprüfungen beschleunigen, Feedback in Echtzeit verfolgen und Fehler vermeiden, um Produkte von höherer Qualität zu erstellen, mit Altium 365 Design Review.

Altium 365 bietet zentralisierten Cloud-Speicher und Versionskontrolle für Ihre Entwürfe und Bibliotheken. Kurz gesagt, könnte man sagen, es ist ein GitHub für Hardware, das Ihnen auch hilft, mit Ihrem mechanischen Team, Herstellern und anderen Projektbeteiligten zusammenzuarbeiten. Unten ist ein Diagramm, das von einem unserer Nutzer erstellt wurde, um zu erklären, was Altium 365 ist.

Schauen Sie sich Teil 2 an, um zu sehen, wie Ihre PCB-Designüberprüfung aussehen würde, wenn Sie Ihr Projekt durch Altium 365 laufen lassen.