Wiederverwendung von Designs: Methodologien und Best Practices für die Wiederverwendung früherer Leiterplatten

Altium Designer
|  Erstellt: August 31, 2018  |  Aktualisiert am: December 21, 2020

Bild einer PCB-Schaltung in einem Wiederverwendungssymbol

Es ist üblich, bereits verwendetes Arbeitsmaterial wiederzuverwenden. Köche verwenden Rezepte wieder, Näherinnen verwenden Muster wieder, und Ingenieure verwenden Schaltungen wieder. Das Problem ist, dass unsere Designtools nicht immer unseren Erwartungen gerecht werden, wenn es darum geht, frühere Leiterplatten und Schaltungen wiederzuverwenden.

Die Vorteile sind offensichtlich: Die Wiederverwendung von bereits erzeugten Arbeitsergebnissen spart Zeit und Geld. Darüber hinaus besteht der Vorteil, Schaltungen zu verwenden, die bereits den Debug-Prozess durchlaufen haben und bekanntermaßen funktionieren. Ich habe einmal für eine Firma gearbeitet, die komplette System-Boards für ihre Produkte entwickelt hat. Jedes Mal, wenn eine neue Leiterplatte benötigt wurde, haben wir einfach die gemeinsame Schaltung von anderen Leiterplatten für Funktionen wie die Stromversorgung oder die Lüftersteuerung wiederverwendet.

Trotz unseres Bedarfs an einer einfachen Methode zur Wiederverwendung von Schaltungen ist eine solche Wiederverwendung mit den von uns verwendeten PCB-Designwerkzeugen nicht immer so einfach wie wir es gerne hätten. Ich habe katastrophale Versuche einer Wiederverwendung von Designs gesehen, die zu schlechten Leiterplatten führten. Ich habe auch schon Ingenieure gesehen, die sich lieber die Mühe machten und ihre Schaltungen von Grund auf neu designten, anstatt auf wiederverwendete Schaltungen zu vertrauen. Oft ist der Begriff "Wiederverwendung" mit einem großen Schmerz assoziiert, den es einfach nicht geben sollte. Kommt Ihnen eines dieser Beispiele bekannt vor?

Es ist eine Qual, den Überblick über alle Teile zu behalten

Über viele Jahren hinweg bedeutete die Wiederverwendung von Designs in der EDA-Welt, einfach mit Kopien alter Daten zu arbeiten. Und Software-Anbieter, die spezialisierte Tools zur Wiederverwendung von Designs anboten, stellten diese Funktionalität oft als separates Produkt in Rechnung. Der Versuch, dem Chef gegenüber zu rechtfertigen, dass man für seine CAD-Tools mehr Geld ausgeben muss, war eine frustrierende Erfahrung, die von den meisten lieber vermieden wurde.

Damit blieb zur Wiederverwendung von Designs nur noch die Kopieren- und Einfügen-Funktionen in den Tools. Mit dieser Methode hat man nicht viel Kontrolle über die endgültigen Kopien, und diese Kopien können versehentlich unerwünschte Schaltungselemente enthalten oder wichtige Details komplett weglassen. Eine Kopieren- und Einfügen-Funktion war in der Regel auch auf ein einziges Design beschränkt, was sehr frustrierend war, wenn man diese Schaltungen in einem neuen Design wiederherstellen wollte. Darüber hinaus duplizierten einige Designsysteme Referenzbezeichnungen und/oder Netznamen, und man musste sorgfältig alle Arbeitsschritte dokumentieren und bei der Fehlersuche besonders sorgfältig sein.

Zwar könnte man Kopieren und Einfügen als "Designwiederverwendung" bezeichnen, und viele Anbieter taten dies auch, aber die Arbeit mit dieser Methode konnte sehr mühsam sein.

Screenshot of AD18 3D layout

Warum das Rad neu erfinden, wenn ein effektives Tool zur Wiederverwendung von Designs Ihre Designzeit und -kosten senken kann?

Die Fehlerbehebung für alle fehlerhaften Teile ist mit noch größeren Schmerzen verbunden

In einigen Situationen versuchten Designer, ein System zur Wiederverwendung von Designs einzurichten, indem sie bestimmte Designdateien kopieren. Das bedeutete, dass sich die Schaltung, die man kopieren wollte, nur auf diesen Blättern befinden durfte, denn sonst konnten Teile der Schaltung übersehen werden. Außerdem musste man genau darauf achten, fehlerhafte Bibliothekslinks zu korrigieren und sicherzustellen, dass man alle erforderlichen Daten-, System- und Bibliotheksdateien kopiert hatte. Designer mussten manchmal als Systemadministratoren fungieren, nur um diese Art der Wiederverwendung von Designs zu bewerkstelligen.

Noch größere Probleme bekam man, wenn man dies mit einem Designsystem versuchte, das aus mehreren Tools und Designumgebungen bestand. Die Beibehaltung der Design-Synchronisation konnte in diesem Fall großes Geschick erfordern, und viele Designs waren letztendlich fehlerhaft und erforderten einen hohen manuellen Aufwand für die Wiederherstellung. Viele Designteams setzten diesen Prozess erfolgreich um, aber diese Umsetzung war eine äußerst schwierige Aufgabe, da die Design-Tools nicht speziell für diesen Zweck erstellt worden waren.

Screenshot of AD18 snippet tool in layout

 

Snippet-Tools wie dieses helfen bei der Wiederverwendung des Designs

Schmerzfreie Wiederverwendung früherer Leiterplatten mit Altium Designer

Glücklicherweise wurden PCB-Designsysteme wie Altium Designer entwickelt, um die Wiederverwendung von Designs zu erleichtern. Eine durchgängige Designumgebung ist äußerst hilfreich, da sie die problemlose Synchronisierung von Bibliotheksteilen, Schaltplan und Layout ermöglicht, ohne auf Hilfslösungen zurückzugreifen. Altium Designer bietet Ihnen verschiedene Optionen für die Wiederverwendung von Designs, darunter:

  • Verwaltete Schaltplanblätter: Auf diese Weise können Sie fertige Schaltplanblätter Ihres IP, die Sie in der Regel immer wiederverwenden, auf dem Altium 365 Server unter Revisionskontrolle und Lebenszyklusverwaltung aufbewahren. Platzieren Sie das Designelement einfach als hierarchisches Designblatt, was zu einem Lego-Block-Design führt.
  • Device Sheets: Mit dieser Funktion können Sie ausgefüllte Schaltplanblätter Ihres IP, die Sie in der Regel immer wieder verwenden, auf einem lokalen Server hinter Ihrer Firewall aufbewahren, wobei die Dokumente jedoch keiner Revisionskontrolle oder Lebenszyklusverwaltung unterliegen.
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  • Design Snippets: Mit dieser Funktion können Sie eine beliebige Auswahl von Schaltplan- oder Layout-Schaltungen speichern, um sie in einem anderen Design wiederzuverwenden. Sie können eine unbegrenzte Anzahl von Snippets-Verzeichnissen entweder auf einem Server oder einem Client-Rechner anlegen. Dabei können Sie Design Snippets auf dem Server speichern, damit alle Zugang zum IP haben, oder den Zugang zu Ihrem IP beliebig einschränken.
  • Kopieren und Einfügen: Sie können nach wie vor die Standardfunktionen Kopieren und Einfügen verwenden, um bei Bedarf Schaltungen wiederherzustellen.

Altium Designer bietet Ihnen die Möglichkeit, auf extern gespeicherten Design-Content zuzugreifen und ihn für die Arbeit in Ihrem Design neu zu kompilieren. Auf diese Weise können Sie die Daten entweder per Remote-Zugriff referenzieren oder sie lokal in Ihrem Design aufbewahren. Und die beste Nachricht von allen ist, dass all diese Funktionen Teil des Altium Designer-Kernsystems sind.

Altium Designer ist ein fortgeschrittenes PCB-Designsoftware-System, das geschaffen wurde, um unser Leben als PCB-Designer einfacher und produktiver zu machen. Wenn Sie es leid sind, sich mit Software zu beschäftigen, bei der Sie viele unnötige Hürden überwinden müssen, um Design-Schaltungen wiederzuverwenden, werfen Sie einen Blick auf  das Leistungsangebot von Altium Designer.

Wollen Sie mehr darüber erfahren, wie Altium Ihnen dabei helfen kann, die DFM-Konformität Ihres nächsten PCB-Designs zu gewährleisten? Dann sprechen Sie mit einem Experten von Altium.

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PCB Design Tools für Electronics Design und DFM. Informationen für EDA-Führungskräfte.

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