Colaboración ECAD-MCAD - Cerrando la Brecha de Comunicación

Enfrentémoslo, hay cosas que hacemos de la misma manera todos los días, simplemente porque 'siempre las hemos hecho así' y estamos acostumbrados a ellas. Debido a las presiones del calendario y las demandas externas, rara vez hay tiempo para pensar en cómo mejorar estas cosas, y mucho menos intentar implementar algo nuevo. Esto hace que la motivación para invertir en explorar diferentes metodologías sea un desafío.

Nuestras tendencias generales se inclinan más hacia continuar trabajando con lo que tenemos y evitar riesgos en lugar de buscar nuevas formas que podrían llevar a más productividad, menos intervención manual y un tiempo de llegada al producto más rápido.

La Colaboración ECAD-MCAD cae directamente en esa categoría. Las principales razones por las que este proceso tiende a sufrir son, francamente, una falta general de información sobre qué opciones están disponibles, la cantidad percibida de trabajo que tomaría implementar y/o coordinar procesos y la aceptación a través de dos dominios de producto típicamente separados, lo que puede hacer que la tarea parezca casi imposible.

El dicho 'El viaje de mil millas comienza con un paso' (Lao Tzu) se aplica aquí, ya que definir un enfoque dirigido y por fases, saber dónde enfocarse y mantener el fin en mente te ayudará a obtener beneficios medibles al final.

La necesidad de compartir y validar datos fácilmente entre equipos de diseño, sin importar dónde se encuentren, se está volviendo mucho más importante de lo que era en el pasado. Los días en los que la persona o equipo con el que trabajabas se sentaba al otro lado del pasillo o incluso en el mismo edificio, han quedado atrás. Como resultado, buscar una manera mejor, más fiable y eficiente de colaboración ECAD-MCAD va a ser importante para ayudar a cerrar esa brecha.

Veamos un poco de información, metodologías actuales y alternativas que pueden ayudar con el intercambio de datos diario, mientras también se abordan cuestiones como la calidad de los resultados, la reducción de iteraciones de prototipos y una mejor comunicación en general.

¡Los números no mienten!

Las estadísticas muestran que la verificación de diseño ocupa el 60%-80% del tiempo total del ciclo de diseño debido a la comunicación manual de los cambios de ingeniería durante el proceso de revisión.

Además, más de la mitad de los diseños complejos de hoy en día deben ser rediseñados debido a errores encontrados después de que los diseños de prototipos son construidos y verificados.

Metodologías actuales:

La mayoría de las empresas confían en archivos IDF, DXF o STEP para el intercambio de datos hoy en día.

Aunque estos métodos se han utilizado durante algún tiempo y funcionan, también requieren que toda la base de datos, junto con los archivos README asociados y los PPT o PDF marcados explicando qué se cambió y dónde, sean enviados de ida y vuelta durante cada propuesta. Dado que estos archivos están disociados de los datos reales que se están compartiendo, la información se pierde con frecuencia y los errores a menudo pueden y de hecho ocurren.

Otros problemas incluyen:

• El proceso de diseño generalmente continúa mientras se espera la retroalimentación sobre las actualizaciones propuestas, es decir, el diseño puede quedar obsoleto inmediatamente después de que se envíen los cambios

• Las preguntas sobre los cambios propuestos se comunican típicamente por correo electrónico, voz o interacción directa y generalmente no se documentan ni se retienen

• Falta de trazabilidad completa respecto a quién, qué, por qué y cuándo se realizaron los cambios

• Al no haber una manera de validar y comparar claramente tanto las bases de datos de MCAD como de ECAD antes de la fabricación y el ensamblaje, se pueden pasar por alto fácilmente problemas críticos.

Opciones 'Nuevas'

En 2006, se desarrolló un nuevo estándar para abordar los problemas asociados con las metodologías existentes. Nombrado EDMD (Diseño Electrónico Diseño Mecánico), se formó como parte del comité ProSTEP iViP y es una metodología de colaboración basada en estándares y procesos, afiliada a STEP, utilizando el formato de archivo ‘.idx’.

La ventaja que esto ofrece sobre los archivos IDF, STEP y DXF es que permite el intercambio de datos incremental, es decir, la capacidad de colaborar solo en lo que se agregó, cambió o eliminó en vez de intercambiar la base de datos completa cada vez. Al asignar identificaciones únicas a cada elemento contenido en el diseño, como el contorno de la placa, ranuras, agujeros, componentes, disipadores de calor, etc., el archivo .idx puede rastrear las actualizaciones asociadas y permitir la trazabilidad de esos objetos individuales.

La información se muestra al receptor en un formato fácil de leer que luego le permite:

• Colaborar solo en objetos de la base de datos que han cambiado

• Visualizar el estado ‘como es’ versus la propuesta ‘a ser’ antes de la implementación en la base de datos

• Aceptar/Rechazar electrónicamente las actualizaciones

• Comunicar, retener el historial de colaboración y la trazabilidad directamente desde dentro del archivo .idx respecto a quién propuso qué cambio, cuándo y por qué

Figura 1. Ejemplo de intercambio incremental de partes

Además de la verificación de interferencias entre partes, las pistas de cobre, serigrafía, máscara de soldadura y otras capas de la placa pueden comunicarse con MCAD para la verificación de la holgura entre agujeros y cobre, y permitir simulaciones completas térmicas, de estrés y varias otras que típicamente se realizan en ese dominio.

El mapeo de partes se realiza ya sea a través de un nombre de parte ECAD-MCAD estandarizado o mediante un archivo de mapeo que relaciona uno con el otro. Sin embargo, no necesitas tener modelos MCAD completos y detallados para que este proceso funcione. Puedes optar por usar las dimensiones de longitud, ancho y altura predeterminadas de ECAD para todas tus partes, modelar componentes ‘críticos’ (conectores, disipadores de calor, etc.) y dejar partes ‘genéricas’ (SOICs, discretos, etc.) sin definir o, definir completamente cada parte si requieres una representación más precisa.

Figura 2. Tres ejemplos de opciones de detalle en el mapeo de partes

También es importante asegurarse de que las partes de tu biblioteca ECAD y los modelos de partes MCAD estén desarrollados y alineados tanto desde una perspectiva de orientación como de origen, por ejemplo, si MCAD usa el centro de gravedad para un conector y ECAD usa el Pin 1, entonces ocurrirán problemas de alineación.

Dicho todo esto, el intercambio de datos EDMD, aunque mejor, no es perfecto. Lo importante que hay que tener en cuenta para que funcione correctamente, es entender que es un proceso que requiere definición de procesos y formación tanto en los lados de ECAD como de MCAD para garantizar el éxito.

Dirección Futura

Aunque parece que EDMD está ganando popularidad, las personas que lo han adoptado han comenzado a preguntar '¿Por qué necesitamos depender y gestionar el proceso de colaboración ECAD-MCAD a través de un método de transferencia basado en archivos?'

¡Buena pregunta! A medida que los productos y procesos se vuelven más interconectados, compañías como Altium están liderando el camino al buscar formas más fluidas de colaborar. Al proporcionar un entorno dedicado que vive en el ámbito de MCAD, la placa y el ensamblaje mecánico 3D pueden vincularse como una base de datos holística y los datos intercambiados a través de un proceso de 'Empujar/Tirar', eliminando la necesidad de transferencias basadas en archivos.

Figura 3. Ejemplo de Entorno de Diseño Integrado ECAD-MCAD

Dado que las PCBs ahora son componentes centrales de casi todos los ensamblajes mecatrónicos, necesitan ser diseñadas como parte del contexto del producto completo y no en su propio entorno aislado.

¿Qué es lo mejor para ti?

Independientemente de dónde te encuentres ahora y hacia qué dirección quieras ir, ten en cuenta que:

• Las metodologías existentes de intercambio de datos serán compatibles en el futuro previsible

• Aunque el cambio es disruptivo y lleva tiempo implementarlo, podría proporcionar mayores beneficios a largo plazo

• Debes tener tanto un plan de implementación como de despliegue completamente documentado para asegurar una adopción y éxito totales

Sea lo que sea que decidas, asegúrate de investigar y evaluar lo que funcionaría mejor para tu organización y situación particulares, ya que lo que funciona bien para uno puede no funcionar para otro.

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