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    Mit Altium 365 ins Home Office umziehen

    Davide Bortolami
    |  May 11, 2020
    Home Office für die Hardwareentwicklung mit Altium 365

    Vor einigen Jahren arbeitete ich als PCB-Entwickler für eine Firma mitten in der atemberaubenden Landschaft Italiens und entwarf Wechselrichter für Wasserpumpen. Die Arbeit war so komplex wie erfüllend, wobei jedes Board extreme Anforderungen an di/dt, EMV und Zuverlässigkeit stellte. Die tägliche Fahrt zur Arbeit, bei der die Hügel hinter der Autobahn langsam auftauchten, um einen winzigen Fleck zu enthüllen, der unsere Fabrik ausmachte, war landschaftlich reizvoll, aber zeitintensiv. Irgendwann, nach 45-minütiger Musik und Podcasts (oftmals auch den OnTrack-Podcast von Altium), erreichte ich mein Büro.

    Trotz der idyllischen Lage der Gebäude gab es etliche Tage, an denen ich, angesichts des Pendelns, nichts weiter als meine Arbeit erledigen konnte. Viele meiner Kollegen verlangten, wie ich auch, an einem Tag in der Woche von zu Hause aus zu arbeiten, um unsere Work-Life-Balance zu verbessern. Dies war die gute alte Zeit, in der Heimarbeit und Home Office etwas war, das man sich herbeiwünschte und keine Notwendigkeit darstellte. Nach Kugelschreiber und Papier war Altium das zweitwichtigste Tool in meinem Werkzeugkasten, und ich war anfangs zuversichtlich, dass ich das Programm problemlos zu Hause einsetzen konnte.

    Die Altium-Konfiguration verwies auf Netzwerkordner, die von allen Konstrukteuren gemeinsam genutzt wurden; Bibliotheken (die auf einer von mir entwickelten Software basierten), die mit dem firmeneigenen ERP und mehreren internen Datenbanken verflochten war, welche auf zwei verschiedenen Servern liefen. Insgesamt verfügte das Büro mit fast vierzig Personen über eine Upload-Geschwindigkeit von weniger als 10 Mbit und befand sich im ländlichen Raum. VPNs waren daher gänzlich unrentabel.

    Tatsache ist, dass angesichts der Grenzen der Netzwerkinfrastruktur die Home Office Vorraussetzungen zum damaligen Zeitpunkt nicht möglich gewesen wären. Altium 365 hatte man damals gerade in Aussicht gestellt; eine zentralisierte Lösung für die Elektronik-Entwicklung schien ein ferner und unmöglicher Traum zu sein.

    Die Zeiten haben sich geändert. Was mit Altium 365 jetzt möglich ist, ist einzigartig: Zentralisierung aller ECAD-Daten, Zugriff von überall (wie zum Beispiel im Home Office), Freigabe und Überprüfung von Designs über einen Webbrowser. Keine VPNs mehr, keine Screenshots mehr, die überall hin verschickt werden, nur um nach ein paar Wochen den Überblick über die Änderungen zu verlieren, keine Anmerkungen ohne Kontext mehr und so wird auch das Home Office zur Mgölichkeit. Man kann Git für Hardware-Entwicklungsfunktionen in Altium Designer einsetzen, wenn man Altium 365 verwendet.

    Projekte auf Altium 365 für das Home Office migrieren

    Kürzlich habe ich an einer Produktfamilie namens Microwave Optics Platform gearbeitet, die angehenden Ingenieuren helfen soll, die Grundlagen der Optik durch Experimente mit Mikrowellen anstelle von sichtbarem Licht zu erlernen.

    Ein Kunde beauftragte die Entwicklung einer LED-Anzeige, die in hohen Stückzahlen zu niedrigen Kosten hergestellt werden konnte, und ein früherer Prototyp wurde entwickelt.

     

    3D view of the prototype

    3D-Ansicht eines Prototypen
     

    Die Baugruppe ist recht einfach: Es nimmt zwei AC-Signale mit verbrauchertypischen Audiopegeln (max. 1 Vss) über zwei 3,5-mm-Mono-Buchsen auf, richtet sie über einen Präzisions-Spitzenwertdetektor gleich, filtert sie und zeigt den Wert dann über einen linearen Analogbalken mit 20 LEDs an. Es verfügt zudem über einige zusätzliche Funktionen, wie einen USB-Anschluss zur Stromversorgung sowie Audio- und Bananen-Ausgänge, für die Implementierung waren jedoch nicht mehr als ein paar Operationsverstärker und passive Bauteile erforderlich.

    Selbst bei einem so simplen Projekt kann die gleichzeitige Arbeit an verschiedenen Produkten und deren Abstimmung mit den Auftraggebern, das Verfolgen von Änderungen und die Aufrechterhaltung eines richtig kontextbezogenen Feedbacks zu einer Herausforderung werden. So haben wir zum Beispiel kürzlich die Fehlerbehebung bei einem Kondensator aus den Augen verloren, der eigentlich 22 μF hätte haben sollen, aber bei 10 μF belassen wurde. Durch dieses kleine Versehen filterte das Gerät das Rauschen nicht richtig, was sich negativ auf die Leistung der gesamten Produktpalette auswirkte.

    Lassen Sie mich Ihnen zeigen, wie Sie Ihre Projekte auf Altium Concord Pro, gehostet auf Altium 365, migrieren können, um alle Vorteile der Kollaborationsfunktionen auch im Home Office zu nutzen. Diese Funktionen bieten für Ihre Projekte auch Versionskontrolle und Änderungsmanagement sowie die Verfolgung von Änderungsvermerken, um bei der Fehlerbehebung zu helfen. Heute, wo wir dezentral arbeiten, sind die Cloud-Kollaborationsfunktionen in Altium 365 ideal, um Änderungen an Designdaten nachzuverfolgen und Fehler, wie wir sie gemacht haben, zu vermeiden.

    Erster Schritt: Git für die Hardware-Entwicklung

    Lassen Sie uns zunächst einen Blick auf eine typische Projektstruktur werfen. Wie aus der Abbildung unten ersichtlich, ist das oben genannte Projekt für die LED-Platine ganz typisch für viele Altium-Projekte. Wir haben ein paar Stromlaufpläne, die in einer dreistufigen hierarchischen Struktur organisiert sind, eine Leiterplatten-Datei, zwei Zeichnungsunterlagen (Leiterplattenherstellung, Leiterplattenmontage und eine Referenz für den Maschinenbauer), eine Stückliste (BomDoc) und einige Ausgabeauftragsdateien.

     

    Folder Structure

    Ordner- und Dateistruktur für ein Beispielprojekt
     

    Indem wir unser Projekt in der Altium-365-Umgebung speichern, schaffen wir faktisch ein Git-Repository. Git wurde 2005 von keinem Geringeren als Linus Torvalds, dem legendären Entwickler des Linux-Betriebssystems, veröffentlicht. Mit der Erfindung und Einführung von Git in der Welt der Software-Entwicklung zeigt sich, wie Elektronik-Ingenieure bis vor kurzem Projekte verwaltet haben.

    Seit seiner Einführung ist Linux in die Riege der bedeutendsten global verteilten Projekte aufgestiegen und teilt sich den Titel mit solchen gigantischen humanen Errungenschaften wie Wikipedia. In den Anfangsjahren (von 1991 bis 2002) wurden Änderungen am Code durch den E-Mail-Austausch, Notizen und Code-Patches verwaltet, vergleichbar dem Austausch eines einzelnen kommentierten SchDocs mit einigen durch Kopieren eingefügten Teilschaltungen per E-Mail. Diese Art der Kommunikation lässt den Kontext vermissen und macht es fast unmöglich, den Überblick über alle Änderungen zu behalten, was zu einem immensen Verwaltungsaufwand führt.

    Versionskontrollsysteme (Version Control Systems, VCS) wurden entwickelt, um den Kollaborationsprozess zu verbessern, indem mehrere Ingenieure nun an einem einzigen Repository arbeiten und gleichzeitig die Revisionen der Kollegen sehen können. Altium Designer unterstützt SVN, eines dieser Systeme, bereits länger, als ich mich erinnern kann. Zwischen 2002 und 2005 wechselte das Linux-Projekt zu einem proprietären VCS. Schließlich schrieb Linus Torvald 2005 Git und ließ sich dabei von einer zuvor branchenführenden Software namens Bitkeeper inspirieren.

    Git wurde entwickelt, um vollständig dezentralisiert zu arbeiten. Bei Git werden die Daten lokal auf Ihren Computer kopiert, sodass Sie damit arbeiten können, als ob es sich um einen normalen Windows-Ordner handeln würde. Die Änderungen konnten dann als „Commits“ gespeichert und anschließend auf den Server „gepusht“ werden. Auf diese Weise konnten Teams von zigtausenden Entwicklern selbst effizient zusammenarbeiten. Kombiniert man die Zuverlässigkeit von Git mit den fortschrittlichen Funktionen von Altium Designer und Altium Concord Pro, erhält man ein System, mit dem Teams fast jeder Größe auch in langsamen Netzwerkumgebungen arbeiten können.

    Wenn Sie sich mit Git-Repositorys auskennen, dann wissen Sie, dass sie am besten funktionieren, wenn die Dateistruktur einigermaßen statisch gehalten wird, da das Umbenennen und Verschieben von Dateien die Revisionsverfolgung erschwert. Aus diesem Grund nutze ich die Vorteile eines Tools, das seit Urzeiten in Altium Designer verfügbar ist: den Storage Manager.

    Mithilfe des Storage Managers bin ich in der Lage, nicht mehr benötigte Dateien zu löschen und in einer einheitlichen Struktur umzubenennen. Dieser Schritt ist optional, aber empfehlenswert, wenn Ihr Projekt nicht bereits bestens organisiert ist.

     

    Organized Folder Structure

    Organisierte Ordnerstruktur
     

    Entwürfe, die Blatt-Diagrammsymbole enthalten, können jedoch nach der Umbenennung der Dateien nicht mehr einwandfrei dargestellt werden. Wir brauchen nur den Schaltplan durchzugehen und die Blatt-Diagrammsymbole nach Bedarf zu aktualisieren.

    Fixing Sheet symbols so that they point to the correct path
    Blatt-Diagrammsymbole reparieren, damit sie auf den richtigen Pfad zeigen

    Schon bald sollten wir wieder eine saubere Struktur vorfinden. Wir können mit der Validierung unseres Projekts (früher nannten wir es „Kompilieren“) fortfahren, indem wir im Menü Project die Option Validate PCB project auswählen. Wenn wir eine ordentliche Arbeit geleistet haben, sollten im Meldungsfenster keine Fehler auftreten, sondern nur Warnungen und Informationsmeldungen.
    Wenn Sie den Befehl zum ersten Mal in die neueste Version von Altium Designer ausführen, werden Sie feststellen, dass er dank des dynamischen Compilers, der im Hintergrund läuft, viel schneller ist als in früheren Versionen.

    Cleaned folder and file structure
    Bereinigte Ordner- und Dateistruktur
    Project correctly validated
    Projekt vollständig validiert

    Es gibt keine Beschränkung für den Inhalt der auf Altium 365 gehosteten Projekte, und es steht Ihnen frei, unvollständige Projekte hochzuladen, die noch nicht validiert sind.

    Zweiter Schritt: Ein Projekt migrieren

    Die Migration eines Projekts nach Altium Concord Pro auf Altium 365 ist denkbar einfach. Nachdem wir uns auf unserer Plattform angemeldet haben, können wir einfach mit der rechten Maustaste auf unsere Projektdatei klicken und „Make Project Available Online...“ auswählen.

    Make project available online command inside Altium Designer
    Make-Project-Available-Online-Command innerhalb von Altium Designer

    Altium erstellt ein Git-Repository, in dem sich das Projekt befindet, migriert alle Daten darin und richtet alles Notwendige auf der Server-Seite ein, sodass wir sofort mit der Teamarbeit beginnen können.

    Make Available Online window
    Fenster „Make Available Online“ (Online verfügbar machen)
    Altium uploading the project repository to Altium 365 through Git
    Altium lädt das Projekt-Repository über Git auf Altium 365 hoch

    Zwei Klicks genügen, um ein Projekt von einem lokalen Ordner nach Altium Concord Pro zu migrieren.

    Zugriff aus dem Web erleichert das Home Office

    Sobald unser Projekt hochgeladen wurde, können wir im Internet darauf zugreifen und den perfekten online Arbeitsplatz ermöglichen. Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, dies zu erreichen, wie z. B. das Einloggen von Ihrem Altium-365-Workspace oder über Ihre Altium Live Account-Profilseite. Da wir uns in Altium Designer befinden, können wir auch die Schaltfläche „Show in Web Browser“ nutzen, die das Design im Standard-Webbrowser öffnet.

    In Altium 365 ist unser Projekt in drei Registerkarten organisiert: Design (enthält Schaltpläne und die PcbDoc-Datei), BOM (zeigt eine Liste aller Komponenten und Hinweise zu den Quellen) und Manufacture (enthält alle Projektfreigaben und Fertigungsdokumentation).

    Altium 365 Design main window as seen through an iPad pro
    Hauptfenster von Altium 365 Design auf einem iPad Pro

    Was ich an Altium 365 besonders spannend finde, ist die Möglichkeit, das Projekt zu teilen und zu kommentieren, insbesondere die Schaltpläne, so dass das arbeiten Im Home Office so einfach wird, wie noch nie. Durch diese einfache Funktion erhalten Teams beliebiger Größe eine noch nie dagewesene Flexibilität im Revisionsprozess. Was bringt ein Design-Review, wenn nicht jede Menge Leute die Zeichnungen kommentieren? Wir können unser Altium-Projekt über Altium 365 mit nur wenigen Klicks freigeben und es an jeden Benutzer senden, auch an Benutzer ohne Altium-Abonnement und von jedem Gerät aus.

    Inviting users to join the workspace from the web interface
    Benutzer über die Web-Schnittstelle in den Arbeitsbereich einladen

     

    Ab der neuesten Version verfügt Altium Designer über eine Quick-Sharing-Schaltfläche, mit der Sie Mitarbeiter zu Ihren Projekten einladen können, ohne zwischen ECAD und Webbrowser hin und her wechseln zu müssen. Bei der Arbeit im Home Office mit Altium 365 können Sie jeden Teil des Schaltplans und der Leiterplatte kommentieren. Ein Benutzer muss nur auf ein Objekt oder einen Bereich Ihres Dokuments klicken, und schon kann er jedes Objekt kommentieren oder freihändig zeichnen. Nachfolgend sehen Sie ein Beispiel, indem ich einen Freihandkommentar über zwei Widerstände gelegt und meine Kollegen gebeten habe, diesen Abschnitt des Entwurfs nach dem Testen des Prototyps fertigzustellen.

    Comments as viewed by the Altium 365 Interface
    Kommentare in der Ansicht der Altium 365-Schnittstelle

    Die Kommentare werden sofort wieder mit Altium Designer synchronisiert, sodass Sie Ihre ECAD-Software nicht verlassen müssen, um sie zu verwalten. Alle Kommentare zu einem Projekt sind über das Comments Panel zugänglich. Wenn Sie einen Kommentar auswählen, öffnet Altium Designer automatisch das entsprechende Dokument und vergrößert den relevanten Bereich.

    Comments as viewed by the Altium Designer Interface

    3D-Ansicht eines Prototypen
     

    Es ist auch möglich, Kommentare direkt in Altium Designer über das Platzierungsmenü zu erstellen, als wären sie ein beliebiges anderes Schaltplan- oder PCB-Objekt. Jeder Kommentar bleibt so lange auf Ihren Schaltplänen/PCB erhalten, bis er als „resolved“ markiert wird – entweder über die Weboberfläche oder über Altium Designer. Auf diese Weise können Änderungen atomar durchgeführt werden, wodurch das Risiko verringert wird, dass man vergisst, den Elektrolytkondensator auf die richtige Art und Weise zu drehen. Wenn Sie kürzlich einen Design Rule Check innerhalb des PCB-Editors durchgeführt haben, sind die Verstöße auch von Altium 365 aus zugänglich, ganz egal ob Sie sich im Büro oder Home Office befinden.

    Altium Concord Pro auf Altium 365 bietet ein bisher nie dagewesenes Maß an Integration in der Elektronikindustrie. Bislang war diese Art der Integration ausschließlich der Welt der Software-Entwicklung vorbehalten, sodass Entwickler nun von zu Hause aus arbeiten und ein noch nie dagewesenes Maß an Produktivität erreichen können.

    Wir haben nur an der Oberfläche dessen gekratzt, was mit Altium Concord Pro auf Altium 365 möglich ist. Auf der Produktseite finden Sie eine ausführlichere Beschreibung der Funktionen bzw. eines der On-Demand-Webinare

    Mit dem neuen Altium 365 steht außerdem eine Cloud-Plattform zur Verfügung, mit der Sie eine noch bessere Kommunikation innerhalb Ihres Teams sowie zu Lieferanten gewährleisten können, und zwar von überall aus.

     

    About Author

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    David Bortolami ist ein Elektronikingenieur mit umfassenden Kenntnissen im Bereich Leiterplatten- und Schaltungsdesign. Derzeit ist er Leiter von Fermium, einem kleinen britischen Unternehmen, das einige der weltweit fortschrittlichsten wissenschaftlichen Instrumente für Lehre und Forschung herstellt.

    "Jedes Produkt kann zum halben Preis doppelt so gut hergestellt werden. Es geht darum, tief in die Gründe einzutauchen, warum es existieren sollte, und dann den Rest herauszunehmen."

    Als Unternehmer verfügt David über Erfahrung mit allen Hürden der Herstellung, des integrierten elektronisch-mechanischen Produktdesigns und der Erfüllung der EMV- und regulatorischen Anforderungen. In der Vergangenheit leitete er einen der größten italienischen Fablab / Hackerspace und Coworkings und war verantwortlich für PCB Engineering für Unternehmen, die auf EMI-schwere Industrien wie elektronische Wechselrichter spezialisiert sind.

    Sie können David direkt unter folgender Adresse kontaktieren: d@fermium.ltd.uk

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