Collaboration ECAD-MCAD - Combler le fossé de communication

Admettons-le, il y a des choses que nous faisons de la même manière tous les jours, simplement parce que « nous avons toujours fait ainsi » et que nous y sommes habitués. En raison des pressions du calendrier et des exigences extérieures, il est rarement possible de réfléchir à comment améliorer ces choses, sans parler d'essayer de mettre en œuvre quelque chose de nouveau. Cela rend la motivation à investir dans l'exploration de différentes méthodologies difficile.

Nos tendances générales penchent davantage vers le fait de continuer à travailler avec ce que nous avons et d'éviter les risques plutôt que de regarder de nouvelles manières qui pourraient conduire à plus de productivité, moins d'interventions manuelles et un temps de mise sur le marché plus rapide.

La collaboration ECAD-MCAD se situe clairement dans cette catégorie. Les principales raisons pour lesquelles ce processus a tendance à souffrir sont, franchement, un manque général d'informations concernant les options disponibles, la quantité de travail perçue qu'il faudrait pour mettre en œuvre et/ou coordonner les processus et l'acceptation à travers deux domaines de produits généralement séparés, ce qui peut rendre la tâche presque impossible.

L'adage « Le voyage de mille miles commence par un pas » (Lao Tzu) s'applique ici, car définir une approche ciblée et progressive, savoir où se concentrer et garder la fin en vue vous aidera à obtenir des avantages mesurables à la fin.

La nécessité de partager et de valider facilement les données entre les équipes de conception, où qu'elles se trouvent, devient beaucoup plus importante qu'elle ne l'était dans le passé. Les jours où la personne ou l'équipe avec laquelle vous travailliez se trouvait de l'autre côté du couloir ou même dans le même bâtiment sont révolus. En conséquence, examiner une manière meilleure, plus fiable et plus efficace de collaboration ECAD-MCAD va être important pour aider à combler ce fossé.

Examinons quelques informations, méthodologies actuelles et alternatives qui peuvent aider à l'échange quotidien de données tout en abordant des problèmes tels que la qualité des résultats, la réduction des itérations de prototypes et une meilleure communication globale.

Les chiffres ne mentent pas !

Les statistiques montrent que la vérification de conception représente 60 %-80 % du temps de cycle de conception global en raison de la communication manuelle des changements d'ingénierie pendant le processus de révision.

De plus, plus de la moitié des conceptions complexes d'aujourd'hui doivent être repensées en raison d'erreurs trouvées après que les prototypes soient construits et vérifiés.

Méthodologies actuelles :

La plupart des entreprises s'appuient aujourd'hui sur des fichiers IDF, DXF ou STEP pour l'échange de données.

Bien que ces méthodes soient utilisées depuis un certain temps et qu'elles fonctionnent, elles exigent également que l'ensemble de la base de données, accompagnée des fichiers README associés et des présentations PPT ou des PDF annotés expliquant ce qui a été modifié et où, soit envoyé à chaque proposition. Étant donné que ces fichiers sont dissociés des données réelles partagées, des informations sont fréquemment omises, et des erreurs peuvent souvent survenir.

D'autres problèmes incluent :

• Le processus de conception continue généralement pendant l'attente des retours sur les mises à jour proposées, c'est-à-dire que la conception peut être dépassée immédiatement après l'envoi des modifications

• Les questions concernant les changements proposés sont typiquement communiquées par email, voix ou interaction directe et ne sont généralement pas documentées ni conservées

• Manque de traçabilité complète concernant qui, quoi, pourquoi et quand les changements ont été effectués

• Sans moyen de valider et comparer clairement les bases de données MCAD et ECAD avant la fabrication et l'assemblage, des problèmes critiques peuvent facilement être manqués.

Options 'Nouvelles'

En 2006, une nouvelle norme a été développée pour répondre aux problèmes associés aux méthodologies existantes. Nommée EDMD (Electronic Design Mechanical Design), elle a été formée dans le cadre du comité ProSTEP iViP et est une méthodologie de collaboration basée sur les normes et les processus, affiliée à STEP, utilisant le format de fichier ‘.idx’.

L'avantage que cela apporte par rapport aux fichiers IDF, STEP et DXF est qu'il permet un échange de données incrémentiel, c'est-à-dire, la capacité de collaborer uniquement sur ce qui a été ajouté, modifié ou supprimé au lieu d'échanger la base de données entière à chaque fois. En attribuant des identifiants uniques à chaque élément contenu dans la conception, tels que le contour de la carte, les fentes, les trous, les composants, les dissipateurs thermiques, etc., le fichier .idx est capable de suivre les mises à jour associées et de permettre la traçabilité de ces objets individuels.

L'information est affichée à l'extrémité réceptrice dans un format facile à lire qui vous permet ensuite de :

• Collaborer uniquement sur les objets de la base de données qui ont changé

• Visualiser l'état ‘tel quel’ par rapport à la proposition ‘à venir’ avant l'implémentation dans la base de données

• Accepter/Rejeter électroniquement les mises à jour

• Communiquer, conserver l'historique de collaboration et la traçabilité directement à partir du fichier .idx concernant qui a proposé quel changement, quand et pourquoi

Figure 1. Exemple d'échange de pièces incrémental

En plus de la vérification d'interférence entre les pièces, les pistes de cuivre, le sérigraphie, le masque de soudure et les autres couches de la carte peuvent être communiquées à MCAD pour la vérification de l'espacement entre les trous et le cuivre, et permettre la réalisation complète de simulations thermiques, de contraintes et diverses autres simulations qui sont typiquement effectuées dans ce domaine.

La correspondance des pièces est réalisée soit via un nom de pièce ECAD-MCAD standardisé, soit via un fichier de correspondance qui relie l'un à l'autre. Cependant, vous n'avez pas besoin de disposer de modèles MCAD complets et détaillés pour que ce processus fonctionne. Vous pouvez choisir d'utiliser soit les dimensions ECAD par défaut (longueur, largeur et hauteur) pour toutes vos pièces, de modéliser les composants « critiques » (connecteurs, dissipateurs thermiques, etc.) et de laisser les pièces « génériques » (SOICs, discrets, etc.) non définies, ou de définir entièrement chaque pièce si vous nécessitez une représentation plus précise.

Figure 2. Trois exemples d'options de détail de correspondance de pièces

Il est également important de s'assurer que vos pièces de bibliothèque ECAD et les modèles de pièces MCAD sont développés et alignés tant du point de vue de l'orientation que de l'origine, par exemple, si MCAD utilise le centre de gravité pour un connecteur et ECAD utilise la Pin 1, alors des problèmes d'alignement se produiront.

Cela dit, l'échange de données EDMD, bien qu'amélioré, n'est pas parfait. La chose importante à noter pour que cela fonctionne correctement, est de comprendre qu'il s'agit d'un processus qui nécessite une définition de processus et une formation des deux côtés, ECAD et MCAD, pour garantir le succès.

Orientation future

Alors que l'EDMD semble gagner en popularité, les personnes qui l'ont adopté ont commencé à se demander « Pourquoi devons-nous nous fier à et gérer le processus de collaboration ECAD-MCAD via une méthode de transfert basée sur des fichiers ? »

Bonne question ! À mesure que les produits et les processus deviennent plus interconnectés, des entreprises comme Altium mènent la voie en cherchant des moyens plus fluides de collaborer. En fournissant un environnement dédié qui vit dans le domaine du MCAD, la carte et l'assemblage mécanique 3D peuvent être liés comme une base de données holistique et les données échangées via un processus de « Push/Pull », éliminant le besoin de transferts basés sur des fichiers.

Figure 3. Exemple d'environnement de conception ECAD-MCAD intégré

Étant donné que les PCB sont désormais des composants essentiels de presque toutes les assemblées mécatroniques, ils doivent être conçus comme une partie du contexte du produit entier et non dans leur propre environnement isolé.

Qu'est-ce qui est le mieux pour vous ?

Peu importe où vous êtes actuellement et dans quelle direction vous souhaitez aller, gardez à l'esprit que :

• Les méthodologies actuelles d'échange de données seront prises en charge dans un avenir prévisible

• Bien que le changement soit perturbateur et prenne du temps à mettre en œuvre, il pourrait offrir des avantages à long terme plus importants

• Vous devez avoir à la fois un plan de mise en œuvre et de déploiement entièrement documenté pour garantir une adoption complète et un succès

Quelle que soit votre décision, assurez-vous d'investiguer et d'évaluer ce qui fonctionnerait le mieux pour votre organisation et situation particulières, car ce qui fonctionne bien pour l'un peut ne pas fonctionner pour un autre.

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