Procedure per una collaborazione ECAD/MCAD di successo

In questo articolo, il Dott. Zachariah Peterson, fondatore di Northwest Engineering Services, ci parla della collaborazione di successo della sua azienda con ingegneri meccanici esterni. Condivide le attività e gli strumenti più utili durante i processi affrontati.

Judy Warner: Zach, come ingegnere e proprietario di Northwest Engineering Solutions (NWES), quali sono le sfide che ritieni più diffuse e problematiche per gli ingegneri progettisti nell'integrare i vari requisiti meccanici ed elettrici, lavorando sullo stesso dispositivo o sistema?

Zachariah Peterson: Esistono molte interazioni fra progettisti meccanici ed elettrici. Quando ho iniziato a progettare PCB erano principalmente lavori relativi al layout. Ricevevamo una serie di schematici e un disegno della scheda, magari un file DXF con alcuni fori e connettori posizionati. A quel punto, il nostro compito era di eseguire il layout e il routing. Ora siamo molto più coinvolti nello sviluppo complessivo dei prodotti e i rapporti più frequenti con i miei clienti sono attraverso i loro ingegneri progettisti meccanici. Gli ingegneri devono verificare la scheda e noi il contenitore. Sono diversi processi e verifiche. Non si tratta quasi mai di una situazione in cui noi inviamo solamente un modello 3D per una scheda e loro semplicemente creano il contenitore.

Warner: Quali strumenti o processi pensi contribuiscano a creare le migliori soluzioni e risultati da entrambi i lati di questa "area" ingegneristica?

Peterson: I file STEP ci hanno aiutato in diverse situazioni. La possibilità di esportare rapidamente un file STEP e inviarlo per la revisione è un grande risparmio di tempo. Esiste inoltre la necessità di accedere direttamente al progetto meccanico e importare il tuo PCB in quella specifica applicazione MCAD.

Warner: L'anno scorso hai scritto un articolo che riguardava l'elettronica sensibile alla pressione e le sue variabili aggiuntive, con il conseguente impatto che hanno avuto sul progetto complessivo. Quali altre applicazioni o ambienti introducono ulteriori complessità per gli ingegneri meccanici ed elettrici?

Peterson: Qualsiasi elemento con spazi ristretti e non ben definiti può creare difficoltà. Ad esempio, abbiamo realizzato progetti per dispositivi che dovevano essere installati in contenitori con un solo punto di accesso relativo all'alimentazione e ai dati. Il contenitore è una parte importante di questi prodotti e bisogna trovare metodi unici per raggiungere la scheda all'interno del suo contenitore senza compromettere alcuni requisiti, fra cui il posizionamento del connettore, le aree di montaggio, ecc. L'elenco dei requisiti da gestire può essere molto lungo, e spesso, molti di questi requisiti critici sono meccanici e ambientali.

Warner: Penso che la maggior parte delle persone pensi all'adattamento dei contenitori rispetto all'MCAD, ma non a creare modelli di componenti 3D accurati. Cosa può andare storto se non viene dedicata la giusta attenzione a questa parte del progetto?

Peterson: Farò un esempio. Avevamo appena creato una scheda unica, dove il cliente aveva delle interessanti prese USB orientate orizzontalmente su tutta la scheda e c'era un gruppo di condensatori alti nelle vicinanze. Fortunatamente, abbiamo notato che questi condensatori avrebbero reso molto difficile il collegamento di un cavo a una delle prese USB e dovevano essere spostati. Se non avessimo avuto dei modelli 3D collegati al componente, non ci sarebbe stata alcuna garanzia che qualcuno avrebbe notato questo problema. Esistono molti altri scenari influenti che coinvolgono componenti facilmente individuabili in 3D, ma se inizi a confrontare le dimensioni dei componenti tramite i datasheet potresti non essere in grado di evidenziarli.

Warner: Fino a poco tempo fa la collaborazione fra ingegneri meccanici ed elettrici è stata difficoltosa, a causa della diversa natura dei formati relativi ai file e della necessità di evitare il continuo scambio di file che poteva causare errori. Quali sono i metodi che aiutano a garantire accuratezza e affidabilità tra le parti coinvolte?

Peterson: Ci affidiamo agli ingegneri meccanici per capire come i componenti debbano essere adattati alla scheda, visto che le schede stesse sono progettate per il montaggio all'interno di contenitori. In questo modo, possono progettare correttamente il contenitore, in modo che si adatti ad una scheda da produrre. A volte, gli ingegneri meccanici ci aiutano inoltre nella selezione dei componenti, specialmente quando lo spazio è limitato, oppure quando abbiamo un profilo particolare.

Gli ingegneri solitamente hanno una visione che deve esserci comunicata. Spesso devono lavorare all'interno di quel contesto e non il contrario. Quindi, questo significa che devono fornirci disegni e modelli dimensionati in maniera molto chiara. In questo caso, si ottengono risultati migliori quando possiamo fornire loro un modello ideale di PCB. Se lavoriamo dal punto di vista meccanico, dopo aver completato il posizionamento iniziale dei componenti, possiamo consentire agli ingegneri meccanici di accedere ai nostri file di progetto, in modo che possano importarli nei loro strumenti MCAD e verificare che tutto sia adattabile.

Warner: Quali tendenze emergenti potrebbero continuare ad aiutare gli ingegneri meccanici ed elettrici a migliorare le loro collaborazioni lavorative presenti e future?

Peterson: Come già accennato in precedenza, gli ingegneri elettrici svolgono un ruolo più attivo dal punto di vista meccanico e il cloud è un fattore trainante di questa collaborazione. Ad ogni modo, è necessario avere ulteriori risorse rispetto alle semplici piattaforme di posta elettronica e alle chat. Questi strumenti sono preziosi ma non ti aiutano a valutare il progetto in tempo reale nel suo insieme. Tutto ciò che rende semplice la collaborazione incrociata è di grande aiuto e prevedo che possa aumentare in futuro.

Warner: Grazie per aver condiviso le tue opinioni, Zach. Hai qualche considerazione finale?

Peterson: Non aver paura di cimentarti in una nuova area di progettazione e iniziare a lavorare con nuove persone. L'apprendimento continuo ti aiuterà ad essere sempre più competitivo e sarà piacevole!

Nota: Puoi leggere ulteriori notizie sugli articoli di Zachariah Peterson e scoprire maggiori dettagli sulle migliori procedure e l'integrazione ECAD/MCAD tramite la pagina delle risorse Altium®.