Altium Vault Leitfaden Teil 3: Prozessstrategie für die tägliche Datenverwaltung

Dies ist der dritte Teil unseres Altium Vault Leitfadens. In Teil 2  wurde der vereinheitlichte Prozess für Design- und Datenmanagement besprochen, der Altium Designer und Altium Vault als einheitliche Lösung verbindet. Im dritten Teil geht es um den täglichen Umgang bei der Verwaltung von Bauteilbibliotheken und darum, wie man eine eigene Strategie für das ganze Entwicklungs-Team umsetzt.

Bibliotheksverwaltung im Altium Vault - ein Überblick

Die Verwaltung der Bauteilbibliothek ist ein entscheidender Bestandteil bei der Entwicklung einer Leiterplatte. Sie bestimmt in erheblichem Maß die Qualität eines PCB-Projekts. Das bedeutet, wenn ein Projekt und sonstige Informationen von Anfang an schlecht organisiert sind, wird das fertige Produkt auch nicht gelingen. Um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen, müssen Komponenten in der Bauteilbibliothek in ihrer Definition und ihrem Stil einheitlich sein.

Komponentenbibliotheken bilden die konzeptionelle Grundlage aller Entwicklungswerkzeuge für Leiterplatten. Jedes hat dabei eine eigene Art und Weise, Daten zu speichern und zu verwalten. Am häufigsten wird man sicherlich eine Organisation auf Basis von Dateien antreffen. Das heißt, genauer gesagt, zusammengehöhrende Bauteilkategorien werden in Dateien gegliedert.

Üblicherweise werden die Dateien dann an die einzelnen Mitglieder des Entwicklungs-Teams verteilt. Doch genau dieser Schritt birgt gewisse Risiken. Es ist nicht gewährleistet, dass die Bibliotheken zwischen allen Entwicklern immer korrekt synchronisiert sind und im schlechtesten Fall erstellen die einzelnen Mitarbeiter eigene Bibliotheken, die sie nur in ihren Projekten verwenden. Diese Arbeitsweise kann zu zusätzlichen Projektkosten führen und ist letztlich nicht mehr beherrschbar.

Fortschrittliche Varianten des Bibliotheksmanagements basieren nicht mehr auf Dateien, sondern auf Datenbanken, in denen Komponenten als textorientierte Tabellen aufgelistet werden. Datenbanken lassen sich einfach teilen und zentralisieren, sodass sämtliche Teammitglieder zu jeder Zeit auf dieselbe Bibliothek und dieselben Daten zugreifen.

Die Maßnahmen, eine Datenbank zu pflegen, können je nach den vorhandenen Features variieren. Allgemein gilt jedoch, dass die Pflege recht viel Wissen erfordert und auch kostspielig sein kann. Hinzu kommt, dass eine Datenbank-Bibliothek üblicherweise keine neue Funktionalität für die Komponenten bereitstellt. Eigentlich handelt es sich um eine modernisierte Version der traditionellen Bibliothek mit Dateien.

Das Bibliotheksmanagement im Vault ist dagegen von modernen Datenmanagement-Systemen inspiriert. Anstelle einfacher Komponentenlisten sind Daten als Revisionen abgelegt und besitzen einen Lebenszyklus. Durch die Abhängigkeiten zueinander besteht eine Rückverfügbarkeit zwischen Modellen, Komponenten und Projekten. Zudem wird durch den Einsatz moderner Technologien eine Zentralisierung mit hoher Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit erreicht. Letztendlich ist Altium Vault anstatt einer schlichten, universellen Datenbank eine Lösung, die speziell für PCB-Designprojekte konzipiert ist und sich auf beliebige Anforderungen zuschneiden lässt.

Strategie für eine Bibliotheksverwaltung

Hinsichtlich des Managements der Komponentenbibliothek bieten sich verschiedene Strategien an. Am besten geht man von der Annahme aus, dass es eine oder mehrere Personen gibt, die mit dem Erstellen und dem Management jeder einzelnen Komponente betraut sind. Davon ausgehend, lassen sich drei mögliche Szenarien betrachten, wer in einem Team die Erlaubnis hat, Änderungen an der Bibliothek vorzunehmen:

• Alle Anwender - Dies ist besonders für kleine Teams hilfreich, die es allen Team-Mitgliedern erlauben, die von ihnen benötigten Bauteile zu erstellen. Sämtliche Modelle und Komponenten können von jedem gespeichert und abgerufen werden, der sie benötigt. Leider ist dieses Verfahren nicht besonders effizient, denn jedes Team-Mitglied muss hier in der Erstellung der Bibliothek und in allen damit zusammenhängenden Standards und Prozessen geschult werden. Besser ist es, zwei eigens bestimmte Anwender zu haben, die die Lebenszyklus-Zustände von Modellen und Komponenten verwalten und die Übergänge von einem Zustand zum anderen freigeben können.
• Nur Bibliothekare - Das gegenteilige Konzept zu dem Verfahren, allen Benutzern den kompletten Zugriff einzuräumen, ist ein dedizierter Bibliothekar. Anwender stellen dabei Anträge auf die Erstellung oder Änderung von Komponenten und der Bibliothekar bearbeitet und genehmigt sie. Auch diese Methode ist nicht gerade ideal, da sie zu Engpässen im System führen kann. Jedes Projekt erfordert schließlich eine Vielzahl neuer Komponenten. Wenn diese alle zunächst geprüft und freigegeben werden müssen, wird der gesamte Prozess ausgebremst.  
• Alle Anwender können Komponenten erstellen, die vom Bibliothekar final bearbeitet werden - Diese letzte Strategie ist eine Mischlösung, die die Vorzüge der beiden vorigen Strategien in sich vereint. Alle Anwender können hier Komponenten erstellen, allerdings generell nur mit groben, unvollständigen Definitionen und ohne Footprint. Derartige Komponenten lassen sich in Projekten, die sich in der Entwicklung befinden, direkt einsetzen (speziell bei der Schaltplanentwicklung). Sobald diese Komponenten aber zum Erstellen von Stücklisten oder PCB-Layouts verwendet werden sollen, werden die betreffenden Komponenten final ausgearbeitet, fertiggestellt und vom Bibliothekar freigegeben. Im Projekt werden alle Instanzen von überarbeiteten, freigegebenen Komponenten automatisch als out-of-date markiert, da eine neue Revision verfügbar ist. Vorherige Revisionen werden dann in ihrem Lebenszyklus auf ungültig gesetzt.

Auf diese Weise kann das Team parallel arbeiten. Sobald die unvollständige Komponente erstellt ist, kann die Entwicklung des Projekts weitergeführt werden. Wenn sich dann der Schaltplanteil dem Ende nähert, kann der Bibliothekar die Komponenten überarbeiten und vervollständigen, ohne das Projekt zu behindern. Kurz vor dem endgültigen Entwurf des Schaltplans werden die entsprechenden Komponenten auf die neueste Revision aktualisiert. Auf diese Weise lässt sich der gesamte Design-Prozess entscheidend beschleunigen. Allerdings wird der Prozess dadurch auch insgesamt komplexer und lässt Raum für Fehler.

Zur Vermeidung dieser Fehler erfordert diese Methode abgesehen von sorgfältiger Planung auch die Zusammenarbeit des gesamten Teams. Generell sollte diese Strategie daher nur von sehr erfahrenen Teams angewandt werden.

Die Wahl der richtigen Strategie

Welche Strategie am Ende angewendet wird, hängt vom Team selbst ab. Für die meisten ist es jedoch am besten, dedizierte Bibliothekare mit dem Erstellen aller Komponenten zu betrauen. Zweifellos dauert dies seine Zeit und kann Verzögerungen in einem Projekt bewirken. Das gilt aber prinzipiell für das Anlegen von Komponenten. Das Erstellen einer neuen Komponente erfordert eine Menge Zeit, die natürlich vergeudet ist, wenn sich herausstellt, dass die betreffende Komponente gar nicht benötigt wird. Die Komponenten, mit denen eine Leiterplatte letztendlich bestückt wird, sind nur selten identisch mit jenen, die im ursprünglichen Design vorgesehen waren.

Nachdem die grundlegende Strategie gewählt ist, kann mit der Spezifizierung der Bibliotheksstruktur, der Erstellung von Komponenten und der Handhabung von Fehlern im Bibliotheksmanagementprozess begonnen werden. All diese Information und vieles mehr finden Sie in unserem kostenlosen Vault Leitfaden.