Thiết kế Cơ khí và Điện tử Được Kết hợp Nhờ Altium’s MCAD CoDesigner

Các nhà thiết kế điện tử làm việc tại các công ty thiết kế nhỏ hoặc trong các doanh nghiệp lớn thường gặp phải một bộ thách thức chung khi tương tác với các nhà thiết kế cơ khí. Đối với nhiều sản phẩm mới, yêu cầu về hình dạng cơ khí sẽ hạn chế sự hợp tác thiết kế điện tử về mặt bố cục vật lý, vị trí của các giao diện, và lựa chọn linh kiện.

Đối với nhiều sản phẩm điện tử, thiết kế bảng mạch linh hoạt và cứng-linh hoạt đòi hỏi việc mô hình hóa cẩn thận hành vi cơ khí của khu vực linh hoạt để đảm bảo các ràng buộc về hình dạng được thoả mãn và các khu vực linh hoạt là đáng tin cậy. Những vấn đề này càng trở nên phức tạp hơn do chu kỳ phát hành sản phẩm nhanh hơn, đòi hỏi các kỹ sư thiết kế điện và cơ khí phải làm việc cùng nhau nhiều hơn bao giờ hết.

Thành công trong những lĩnh vực này đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ giữa các lĩnh vực MCAD và ECAD để đảm bảo các ràng buộc cơ khí không bị vi phạm và thiết kế cuối cùng có thể được sản xuất hàng loạt. Bởi vì hệ thống quản lý thiết kế và dữ liệu hiện nay vẫn thiếu các tính năng tích hợp cơ bản, sự hợp tác giữa các lĩnh vực này vẫn dựa vào việc trao đổi tệp giữa mỗi bên.

Altium đã nâng cấp công cụ MCAD để giúp các đội thiết kế vượt qua những thách thức về năng suất với tiện ích mở rộng MCAD CoDesigner. Tiện ích đơn giản này kết nối các dự án Altium Designer với các ứng dụng MCAD điện tử 3D phổ biến thông qua nền tảng Altium 365. Bằng cách thống nhất quy trình làm việc truyền thống ECAD/MCAD, các đội thiết kế đa chức năng có thể loại bỏ nhiều quy trình trao đổi tệp tin thủ công thường được yêu cầu như một phần của thiết kế vỏ, định rõ ràng buộc, và kiểm tra sự can thiệp trở lại.

Các công ty đổi mới như Quantel Laser sử dụng MCAD CoDesigner để hợp tác trên tất cả các khía cạnh của việc phát triển sản phẩm. Các đội thiết kế hỗn hợp có thể nhìn thấy dữ liệu ECAD và MCAD qua nền tảng Altium 365, giúp tối ưu hóa quá trình phát triển sản phẩm và loại bỏ nhiều bất cập trong sự hợp tác ECAD/MCAD/EDMD.

Trao Quyền Cho Quy Trình Làm Việc Hiệu Quả Hơn

Bảng điều khiển CoDesigner trong Altium Designer và bảng điều khiển bổ sung tương ứng trong phần mềm hợp tác MCAD cho phép các nhà thiết kế điện và cơ khí tương tác một cách liền mạch, cho phép một quy trình làm việc hợp tác hiệu quả. Đằng sau hậu trường, quy trình làm việc này được hỗ trợ bởi hỗ trợ máy chủ mạnh mẽ cho phép các thay đổi thiết kế được chuyển giao, xem xét, và chấp nhận hoặc từ chối mà không cần đến việc chuyển tệp tin thủ công trong các định dạng tệp tin mất mát. Tiện ích mở rộng CoDesigner cung cấp hỗ trợ mô hình hàng đầu bằng cách bảo toàn các tham chiếu đến các tính năng của bảng mạch, đảm bảo các cập nhật thiết kế vỏ máy cơ khí trong một ứng dụng được phản ánh chính xác trong ứng dụng tương ứng.

Sau khi việc đặt các linh kiện ban đầu được kỹ sư thiết kế PCB hoàn thành, nhiệm vụ tiếp theo thuộc về kỹ sư cơ khí để kiểm tra xem mọi thứ có vừa với vỏ máy không và thông báo những thay đổi cần thiết khi cần. Trong nhiều trường hợp, các nhà thiết kế cơ khí cần thực hiện các kiểm tra cơ khí chi tiết, phân tích phần tử hữu hạn (FEA), và điều chỉnh vị trí đặt linh kiện để đảm bảo các ràng buộc cơ khí được thỏa mãn. Tiện ích mở rộng CoDesigner cho phép thực hiện những nhiệm vụ này và nhiều hơn nữa cho các bộ lắp ráp PCB với các tính năng đồng bộ hóa và mô hình hóa.

Đồng Bộ Hóa Dữ Liệu Thiết Kế

Khả năng MCAD CoDesigner thực hiện quy trình Đẩy-Kéo đơn giản, nơi mà các cập nhật được trao đổi giữa hai bên với một nút trong bảng điều khiển CoDesigner. Các cập nhật ở một bên có thể được chuyển giao cho đồng nghiệp trong vài giây, và điều này kích hoạt một thông báo trong bảng điều khiển CoDesigner của người cộng tác. Mỗi bên có thể theo dõi các thay đổi bằng cách thêm bình luận vào mỗi thao tác Đẩy. Sự trao đổi tức thì của dữ liệu quan trọng ECAD và MCAD được thực hiện mà không cần nhập và xuất thủ công các tệp IDF/IDX/STEP/DXF. Các kỹ sư ở cả hai lĩnh vực có thể tập trung vào thiết kế thay vì tạo và chuyển giao các tệp.

Sau khi thiết kế được nhập vào ứng dụng MCAD, bất kỳ thay đổi nào được thực hiện trong công cụ MCAD đều được đồng bộ trở lại với phía ECAD thông qua chức năng Đẩy-Kéo. Khi thiết kế được kéo trở lại vào Altium Designer, dữ liệu bố trí PCB sẽ ngay lập tức cập nhật để phản ánh những thay đổi về đường viền bo mạch, đồng, vị trí lỗ, hoặc vị trí linh kiện. Tương tự, những thay đổi tiếp theo trong Altium Designer có thể được đẩy trở lại phía MCAD, khiến mô hình bo mạch cập nhật một khi thiết kế được kéo trở lại vào ứng dụng MCAD. Sự đồng bộ hóa qua lại này cũng được áp dụng cho vỏ máy, có thể được đẩy vào Altium Designer.

Biểu Diễn Mô Hình Chính Xác

Sau khi một bộ lắp ráp PCB được nhập vào ứng dụng MCAD, kỹ sư cơ khí cần phải có hình dạng bo mạch chính xác, và, trong nhiều trường hợp, một định nghĩa chính xác về đồng và mặt nạ hàn. Mô hình chính xác đó có thể được sử dụng để thực hiện các kiểm tra cơ khí chi tiết và cho các mô phỏng phân tích yếu tố hữu hạn (FEA), như phân tích nhiệt hoặc phân tích rung động.

Môi Trường ECAD và MCAD Đồng Bộ

Phần mở rộng CoDesigner đồng bộ hóa nhiều khía cạnh quan trọng của một môi trường ECAD trong ứng dụng MCAD và ngược lại.

1. Kỹ sư cơ khí có thể làm việc với mô hình của PCBA trực tiếp trong ứng dụng MCAD.
2. Nhà thiết kế cơ khí có thể chọn và chia sẻ các phần tử của vỏ bảo vệ trở lại ứng dụng ECAD, cho phép kỹ sư điện tử (EE) thấy mô hình của vỏ bảo vệ và bất kỳ ràng buộc nào liên quan.
3. Vì MCAD CoDesigner làm việc trực tiếp với dữ liệu MCAD gốc (và cẩn thận!), bất kỳ ràng buộc và kích thước cơ khí nào được xác định giữa các phần tử trên bảng mạch trống, các thành phần PCB, hoặc vỏ bảo vệ đều được bảo toàn trong mỗi lần đồng bộ. Hơn nữa, vì ECAD cho phép khóa các thành phần trên PCB, CoDesigner đồng bộ trạng thái “đã khóa” của ECAD với trạng thái “đã ràng buộc” của MCAD.
4. Một phương pháp tiêu chuẩn để thực thi các ràng buộc cơ khí trong thiết kế điện là xác định một khu vực cấm trong mô hình MCAD. Vì các tham chiếu mô hình được bảo toàn ở mỗi bên, việc cấm có thể được xác định trong công cụ hợp tác MCAD và được đồng bộ trở lại với phía ECAD.

Ràng Buộc Đồng Bộ

Công cụ thiết kế 3D gốc của Altium Designer cung cấp kiểm tra ràng buộc và khoảng cách trong 3D, và cùng một loại định nghĩa khoảng cách và ràng buộc có thể được đẩy vào ứng dụng MCAD để sử dụng trong các tổ chức đối tượng cơ khí và nhiệm vụ thiết kế. Tương tự, các ràng buộc và khoảng cách này có thể được xác định trong ứng dụng MCAD, và chúng có thể được đẩy trở lại vào Altium Designer. Mức độ đồng bộ này giúp tăng tốc kiểm tra sự can thiệp ở cả hai bên và cho phép phát hiện sự can thiệp sớm.

Liên kết thành phần ECAD và MCAD

Phần mở rộng CoDesigner tự động đồng bộ hóa các thành phần được đặt trong công cụ hợp tác MCAD với các thành phần tương ứng trong công cụ ECAD và ngược lại. Điều này tiết kiệm thời gian trong hợp tác thiết kế vì nhà thiết kế cơ khí có thể ngay lập tức xác định vị trí phù hợp cho các thành phần bị hạn chế về mặt cơ khí, như các kết nối và lỗ gắn. Việc đặt trong ứng dụng MCAD giúp đảm bảo rằng các ràng buộc về vỏ được thoả mãn vì nhà thiết kế cơ khí sẽ có toàn quyền nhìn thấy các ràng buộc về vỏ, và các định nghĩa thành phần trên phía ECAD được đồng bộ hóa tự động.

Keep-out có thể được định nghĩa như một lớp trên cùng hoặc lớp dưới trong công cụ MCAD, và các phân công keep-out này sẽ được phản ánh trong bố cục PCB và kiểm tra sự can thiệp so với các quy tắc thiết kế trên phía ECAD. Nếu cần, hình dạng keep-out có thể được điều chỉnh trong Altium Designer và đẩy trở lại phía MCAD.

Hỗ trợ hai chiều cho Bảng mạch Rigid-flex

Các bộ lắp ráp linh hoạt và cứng-linh hoạt đòi hỏi phải có thêm việc mô hình hóa và đánh giá ngoài những gì được áp dụng trong các bộ lắp ráp PCB cứng. Plugin MCAD CoDesigner cung cấp hỗ trợ cho các bảng mạch linh hoạt và cứng-linh hoạt ở cả hai hướng. Các khu vực cứng và linh hoạt, đường gấp, và hình dạng bảng mạch có thể được xác định trong ứng dụng MCAD và đẩy trở lại vào Altium Designer. Một khi kỹ sư bố trí đặt các linh kiện và hoàn thành việc định tuyến ban đầu, thiết kế có thể được đánh giá và xem trước trên phía MCAD cùng với vỏ bảo vệ. Hỗ trợ hai chiều cho các thiết kế cứng-linh hoạt là liền mạch và tuân theo cùng một quy trình làm việc được sử dụng cho các PCB cứng.

Những ngày mà các bộ lắp ráp PCB được “ném qua tường” cho các kỹ sư cơ khí đã qua, và Altium đang giúp các đội thiết kế vượt qua những thách thức về năng suất và hợp tác do quy trình làm việc ECAD/MCAD truyền thống tạo ra. Một công cụ hợp tác mạnh mẽ như MCAD CoDesigner từ Altium giúp lấp đầy khoảng cách giữa các lĩnh vực ECAD và MCAD. Hàng trăm công ty dựa vào tiện ích mở rộng MCAD CoDesigner từ Altium để duy trì năng suất và tạo ra các thiết kế tiên tiến hơn trong thời gian ít hơn.

Thay vì phải thực hiện việc chuyển giao file lặp đi lặp lại để hợp tác với người dùng MCAD, hãy sử dụng plugin MCAD CoDesigner cho Altium Designer. Các thiết kế PCB có thể được nhập vào SolidWorks, Autodesk Inventor, Fusion 360, hoặc PTC Creo thông qua nền tảng Altium 365^™, cung cấp cho bạn mọi thứ cần thiết cho việc phát triển sản phẩm trong một quy trình làm việc liền mạch.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề mặt của sự tích hợp ECAD/MCAD/EDMD và những gì khác có thể thực hiện với Altium Designer trên Altium 365. Bắt đầu dùng thử miễn phí Altium Designer + Altium 365 ngay hôm nay.