Commencer avec la conception de harnais dans Altium Designer 25

La conception de faisceaux de câbles est une partie intégrante du développement des dispositifs électroniques modernes. Elle joue un rôle particulièrement important dans les projets de conception multi-cartes, où le système entier se compose de plusieurs modules coopérants tels qu'une alimentation, un panneau avant, une carte de contrôle, un fond de panier et d'autres.

Dans des environnements complexes, la planification précise des connexions de câbles devient cruciale pour assurer la fiabilité du système. Un faisceau mal conçu peut entraîner des interférences, des difficultés de service ou même des dommages à l'appareil. C'est pourquoi il est si important de concevoir les faisceaux de manière réfléchie dès le début, en tenant compte à la fois des exigences électriques et mécaniques.

Une documentation de câblage correctement préparée minimise non seulement le risque d'erreurs pendant le prototypage mais facilite également considérablement les étapes ultérieures du développement du projet. Intégrer la conception du faisceau avec le projet principal dans Altium Designer aide à maintenir la cohérence, la clarté et la propreté tout au long de la documentation d'ingénierie, conduisant à une plus grande efficacité de l'équipe de conception.

Conception de Faisceaux – À quoi ressemble le flux de travail ?

La conception de faisceaux de fils peut être comparée au processus classique de conception de PCB. Dans un flux de travail de conception de PCB standard, nous distinguons trois étapes principales :

1. Créer un schéma – définir les connexions logiques entre les composants.
2. Concevoir la disposition du PCB – placer les composants et tracer les pistes sur la carte.
3. Génération de la documentation de projet – incluant la nomenclature, les dessins techniques et les fichiers de production.

Pour la conception de harnais, le flux de travail est assez similaire : il repose également sur une structure logique et une représentation visuelle des connexions. Les principaux éléments d'un projet de harnais de câbles dans Altium Designer sont :

Figure 1 : Aperçu du contenu du projet de harnais dans Altium Designer

Schéma du harnais de câbles (*.WirDoc)

Le fichier *.WirDoc présente le schéma de câblage logique du harnais de câbles au sein du projet de harnais conçu. Il remplit une fonction similaire à celle d'un schéma électrique traditionnel dans les projets de PCB – il définit comment les fils doivent être connectés, dans quelle configuration, et quels types de connecteurs doivent être utilisés.

Figure 2 : Schéma de câblage (connexion logique) incorporant un blindage et des paires torsadées

Le schéma de câblage (*.WirDoc) définit la structure logique du harnais de câbles. Il montre comment les fils individuels sont interconnectés au sein du système et comment ils se lient à des broches de connecteur spécifiques ou à des bornes. Chaque fil peut se voir attribuer des propriétés telles que le type (par exemple, âme unique, blindé, multicœur), la section transversale, la couleur de l'isolation et la fonction du signal (par exemple, GND, VCC, CAN_H, CAN_L).

Un aspect clé de ce document est qu'il ne montre pas le routage physique des fils, mais uniquement les relations logiques entre les éléments. Cela permet au concepteur de se concentrer sur la connectivité fonctionnelle entre les composants, indépendamment de l'apparence physique du harnais. Le fichier *.WirDoc constitue la base pour la conception de la disposition physique ultérieure (*.LdrDoc) et la génération de la documentation de production.

De plus, Altium Designer permet une validation automatique des connexions (Vérification des Règles Électriques), ce qui renforce la sécurité du projet et réduit le risque d'erreurs avant de passer à l'étape de conception de la disposition.

Disposition du harnais de câbles (*.LdrDoc)

Le fichier *.LdrDoc est un document graphique présentant la disposition physique du harnais de câbles, c'est-à-dire sa forme réelle, l'agencement des fils, des connecteurs et des éléments de montage. Contrairement au schéma (*.WirDoc), qui montre uniquement les connexions logiques, le *.LdrDoc fournit une représentation 2D de la disposition physique du harnais — illustrant comment il sera arrangé sur un panneau, à l'intérieur d'un boîtier, ou le long d'une surface de montage dans un dispositif ou système réel.

Dans cette vue, les fils sont étirés et arrangés spatialement, en tenant compte de leur longueur, des rayons de courbure, des positions des connecteurs et des points de branchement. On peut également ajouter des descriptions de serre-câbles, de rubans protecteurs, de tubes thermorétractables et d'autres accessoires de montage. Les fils sont acheminés au sein de faisceaux définis, et leur longueur est automatiquement dérivée en fonction du chemin qu'ils suivent dans la mise en page 2D. Cela aide à garantir des données de fabrication précises tout en reflétant l'organisation physique du harnais.

Dans Altium Designer, la mise en page *.LdrDoc est créée à partir des données du schéma *.WirDoc, permettant une cartographie automatique des connexions logiques dans la mise en page physique. Cela assure au concepteur que tout est conforme à la fonction prévue, tout en permettant d'optimiser la disposition du harnais pour l'ergonomie, la facilité d'assemblage et les exigences de fabrication.

Un avantage supplémentaire est la capacité de générer une documentation 2D (par exemple, pour les fabricants ou les assembleurs), contenant toutes les informations nécessaires : longueurs de fils, types de connecteurs, points de montage et tolérances.

Figure 3 : Disposition du harnais utilisant la vue physique des connecteurs

Documentation du projet – Que comprend-elle ?

Pour rendre le projet complet, une documentation appropriée doit être préparée. Dans le cas de la conception de harnais de fils dans Altium Designer, les documents suivants sont couramment utilisés :

ActiveBOM (*.BomDoc)

Le fichier *.BomDoc contient une nomenclature détaillée, listant tous les composants et éléments utilisés dans le projet. Il inclut les informations fournisseurs, les quantités, les numéros de pièce, la disponibilité et les prix. ActiveBOM permet un suivi dynamique des changements et des mises à jour automatiques des données, ce qui améliore significativement la collaboration avec les départements d'achat et de production.

Figure 4 : Active BOM de l'exemple de faisceau de câbles

Dessin de faisceau par Draftsman (*.HarDwf)

Le fichier *.HarDwf est un dessin technique détaillé du faisceau de câbles, préparé dans le module Draftsman. Son objectif principal est de fournir une documentation complète d'assemblage et de fabrication pour les équipes de production, les assembleurs et les intégrateurs de systèmes.

Figure 5 : Exemple de dessin de faisceau par Draftsman dans Altium Designer

Contrairement au schéma (*.WirDoc) et à la disposition (*.LdrDoc), qui sont principalement destinés au concepteur, le fichier *.HarDwf contient une représentation graphique claire de l'ensemble du faisceau, prête pour l'impression ou l'exportation (par exemple, vers PDF, DXF, DWG). Un tel dessin peut inclure :

• Une vue physique précise du harnais avec les longueurs de fils indiquées,
• Les étiquettes de fils, couleurs, numéros de canal, et points de connexion,
• Les tableaux de fils et de connecteurs,
• Les informations sur les types de fils, fabricants, et numéros de pièces, instructions d'assemblage (par exemple, emplacements des attaches, rayons de courbure),
• Un bloc de révision et les métadonnées du projet.
• Instructions d'assemblage & notes de fabrication avec toutes les exigences spéciales de manipulation ou d'outillage.

Le fichier *.HarDwf est créé sur la base des données issues des autres documents de conception de harnais, assurant une pleine cohérence entre les couches logique, physique, et de documentation. Les changements dans *.WirDoc et *.LdrDoc peuvent être automatiquement synchronisés au sein de Draftsman.

Ce qui est important, Draftsman permet de créer des modèles de dessin personnalisés contenant, par exemple, des logos d'entreprise, des titres de projets, des champs de révision, des descriptions standard, et d'autres éléments requis. Cela garantit que la documentation n'est pas seulement complète mais aussi claire et professionnelle, quel que soit le destinataire.

Conclusion

Comme vous pouvez le voir, Altium Designer offre un ensemble complet d'outils pour la conception de harnais—de la configuration initiale à la documentation finale, le tout dans un environnement unifié.Commencez votre essai gratuit dès aujourd'hui et découvrez la puissance du logiciel leader du secteur pour votre prochain projet de conception de harnais.