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ECADデータライブラリの管理 ECADデータライブラリの管理 ECADデータライブラリの適切な管理が行えないため、設計プロセス全体が停滞していないでしょうか? 多くのエンジニアは、データのライフサイクルを管理するための確実なリソースを必要とするため、この問題に頻繁に直面します。多くの場合、新製品の特長や機能を決定する最も重要な要素は電子機器です。私たちは、単純な消費者向け電子機器から、高度なMRI装置までにわたる多くの形式で、電子機器を毎日使用しています。電化が進んだ今日の世界では、ECADデータのライフサイクルを効果的に管理できるかどうかが、ビジネスの成功と失敗とを左右する要因となります。 製品が失敗する可能性は常に存在しますが、ECADデータライブラリを効率的に管理および監督できないことが失敗を招く可能性は排除するべきです。残念ながら、データ管理が適切でないために不整合が発生し、エラーの可能性が増大することは珍しくありません。これは製品のコストと品質に影響するだけでなく、チームの生産性、効率性、協調性にも悪影響をもたらします。 ECADデータライブラリの管理が重要な理由 適切なシステムを使用しないと、ECADデータライブラリの管理は極めて困難になる可能性があります。非常に単純なプロセスでも、不注意により破滅的な結果をもたらす場合があります。適切なツールを使用していないと、ECADデータの管理でミスが発生しやすく、このような見過ごしにより予期しない多くの事態が発生する可能性があります。最悪のシナリオとして、リリースしたばかりの製品に致命的な(しかし回避可能な)エラーが発見されたため、すべての同じパラメータを使用して再作成が必要になることが考えられます。この場合、開発プロセスのすべての手順を見直し、すべてのドキュメントを更新し、訂正についての承認を受け、その他改定に伴い要求される変更を行う必要があります。このようなエンジニアリング作業は大きな苦痛となります。 発生し得るあらゆる問題の可能性を考慮すると、ECADデータライブラリを管理するとき、次のような目標を想定した、単純で包括的な戦略を組み入れることが極めて重要です。 データの整合性の保証 新しい部品の要求と作成の簡素化 部品のライフサイクルとリビジョンの管理 重複した部品の排除 承認済み部品の使用場所管理の合理化 ベンダーへの承認済みリストの表示 既存のツールとの統合 ユーザー制御アクセスの実現 ECADライブラリのグローバルな共有 ECADデータライブラリ管理の基本理念 ECADデータ管理のプロセスを合理化するための組織化された、使いやすいシステムを実装することで、エラーの可能性を減らし、プロジェクトを予定の期間と予算で完了できるようになります。ECADデータライブラリの管理には他の要素もありますが、このツールに深く関係する、いくつかの大きな要因は次のものです。 データの整合性 ライフサイクルを通しての状態の管理 部品の再利用
設計の準備: 設計データの集中管理 Thought Leadership 設計の準備: 設計データの集中管理 私は料理が大好きです。レシピを調整して味とバランスをびったりにする満足感。キッチンのにおい。「 パパのミートボールは最高だね」なんて言いながらパクパク食べている息子を見るときの誇らしい気持ち! でもレシピをゼロから考えるのは大変な時間が掛かるし、普通はそんな時間はありません。乱切りしたり、さいの目に切ったり、量を計ったり、冷蔵庫と戸棚の間を行ったり来たり。 料理番組ではどうしてあんなに簡単に見えるのでしょう? 理由はいたって簡単で、料理番組では事前にすべて準備してあるからその時間がいらないというだけなのです。プロのシェフは事前にすべての食材を用意しておくことを「 mise en place（下ごしらえ）」と言いますが、これはフランス語で「その場に置いておく、用意しておく」というような意味です。普通の家庭よりプロのシェフの料理の方が速いのは、そのためです。 EDAのブログでなぜ料理の話をしているかですって? 実は、料理には設計プロセスに活かせると思えるヒントがいくつかあるからです。つまり、電子機器の設計と料理をうまくやることには、いくつかの類似点があるのです。計画し、設計し、テストし、その方法を捨ててやり直し、微調整する。こういった過程を経て最終的な料理や製品ができるわけです。必要なのは正しいスキルだけではありません。創造力も必要です。創造のための時間を確保するには、必要なときにその都度タマネギを切るのではなく、いつでも使用できるようにあらかじめ準備しておく必要があります。では「EDAでこのタマネギに相当するもの」は何でしょうか? 設計データをあらかじめ定義し承認し簡単にアクセスできるようにしておく 新たに設計を開始する際にすることを考えてみてください。基本的なファイルフォルダーの構成や回路図の最初の2ページとプリント基板ファイルなど、プロジェクトの基本的な骨組みを固める必要があります。回路図には、枠線や使用するタイトル欄が必要です。プリント基板については、基板外形を考えレイヤースタックを定義する必要があります。設計規則も確立しておく必要があります。もちろん、使用承認されたコンポーネントのライブラリにアクセスできるようにしておくことも必要です（場合によってはこれらを開発することが必要かも知れません）。後で出力プロセスに時間が掛からないように事前にしっかり決めておけば理想的です（詳しくは、 こちら、または こちらをご覧ください）。 これらの情報がすべて1つの場所で集中管理されており、組織内の全員が事前に定義され承認された設計要素にアクセスできプロセスをスピードアップできるようになっていたらどうでしょうか? 準備作業が済んでいる状態で新たなプロジェクトを開始できるとしたらどうでしょう? 誰でも使用できるように自分の設計要素を整理する Altium VaultはEDAの中核をなすデータ管理ソリューションであり、設計のためのキッチンを五つ星のレストランのように機能させることができます。Altium Vaultの主な機能はコンポーネントのデータを保存することにあります。ライフサイクルが管理されている承認済みの部品を組織内の全員が利用できるようにしておけば、作業の重複による時間の浪費を防止できます。新しい部品の開発が
PCB設計で銅箔を最大化する方法: 銅箔流し込みと銅箔配置の長所と短所 Thought Leadership PCB設計で銅箔を最大化する方法: 銅箔流し込みと銅箔配置の長所と短所 画像出典: Flickrユーザーbillautomata ( CC BY 2.0) PCB設計には「銅箔は自由」という格言があります。これは、PCB設計者は逆に考える必要があることを意味します。最初、基板には一面に銅箔が張られ、必要のない銅箔を取り除きます。ほとんどベアボード状態の同じサイズの基板と比べて、ほとんど銅箔である基板を作る方が、素早く作成でき、無駄がなく、コストも安くなります。適切なテクニックを選ぶかどうかで、作業が楽になるか、ストレスがたまるかの違いが生じます。 銅箔を最大化する方法は、一般に2つあります: 手動 – 通常、この方法の方が迅速ですが、雑になります。具体的な図形を定義、配置することによって、銅箔をオブジェクトとして素早く配置できます。これらのオブジェクトは、ネットに割り当てることができ、導通試験の間に、ショートやエラーがないかチェックします。このテクニックは、短納期の場合やプロトタイプの作成に好まれます。 自動 – この方法の方が、時間がかかります。一方、銅箔流し込みによって、銅箔使用の最大化がより簡単にできます。基板をレイアウトし、レイアウトに収まる銅箔の図形を配置する代わりに、基板領域の周囲に境界を描き、銅箔を流し込むことによって、銅箔を最大限に残すことができます。 銅箔流し込みが時間を節約できる仕組み 銅箔を流し込む場合、境界が定義され、流し込み操作が実行されると、その内部は全て自動的に接続されます。その領域が大きい場合、珍しい図形である場合、または形が不揃いの複数のオブジェクトで満たされている場合、通常、このテクニックの方が簡単で迅速です。流し込み操作によって、複数の不揃いな領域が自動的に塗りつぶされ、さらに、その領域の他のパーツやトレースを自動的に分離します。 GNDなど、同じネット上のオブジェクトは全て、セットアップページまたは設計ルールに従って接続されます。銅箔流し込みで自動的に対応できるオブジェクトは、ビア、トレース、ネット、デカル、空間領域、パッドです。適切に使用すれば、銅箔流し込みは、自動的に、必要な接続を行い、不必要な接続を行いません。これらの接続は、 導通チェッカーツールを使用して再確認できます。 画像出典: Flickrユーザー
リジッドフレックスPCB設計 硬軟混成PCBデザインについての考察 Altiumの専門家、Ben Jordanと一緒に、リジッドフレックスPCB設計の詳細を学びましょう。
コラボレーティブデザイン パート4: IDXによる真のECAD/MCADコラボレーション Thought Leadership コラボレーティブデザイン パート4: IDXによる真のECAD/MCADコラボレーション 真のECAD MCADコラボレーションとは、設計環境間での移動時に詳細を保持すること以上のものです。設計変更の可視性、比較およびマージ機能、リビジョン追跡、コメントなども、共同設計の重要な要素です。このブログシリーズの最終回では、IDXがこれまでで最も良い解決策かもしれないという点について見ていきます。 このブログシリーズの最後の部分で、ECAD MCADコラボレーション市場について、そして2つの領域間で設計データを行き来させるための良いシステムがいかに重要かについて深掘りしました。しかし、今日使用されている一般的な方法を分析しても、より良い方法があるのではないかという疑問が残りました。なぜ、電気設計者と機械設計者の間で真のコラボレーションシステムを持つことができないのでしょうか？ そして、私が言いたいのは、環境間を行き来する際に詳細を保持することだけではありません。それも重要ですが、真のコラボレーションとは、可視性、比較、マージ、追跡、および設計変更にコメントする機能を備えたシステムを使用して、同時にまたは並行して設計することを意味します。利用可能なオプションを見てみると、それぞれに長所と短所があるいくつかの解決策に出会いました。 図1：真のECAD/MCAD協業は、設計者に段階的な変更を可視化し、同時に設計を可能にします。コネクタを移動する必要がある場合、両方の設計者がその変更を確認し、必要に応じて変更を加えることができます。 ネイティブECAD MCAD協業 すべての電気および機械設計に単一のソフトウェアツールを使用できることほど良いことはありません。ECADツール内から直接、押し出しモデルやエンクロージャを作成する機能など、毎日この目標に近づいています。しかし、単一アプリケーションアプローチには現時点で必要なすべての機能が備わっていないかもしれませんし、設計者は機械設計に対して単に自分の好みを持っているかもしれません。 サードパーティアプリケーション 電気および機械CADパッケージに直接プラグインできる外部ツールがいくつかあり、2つのプログラム間のより良いゲートウェイを提供します。これにより、よりシームレスな移行と協業が可能になりますが、それはまた、独自の細かな詳細とニュアンスを持つ別のツールです。さらに、物事がうまくいかないときにトラブルシューティングする必要があるチェーンの別のリンクです。 中立ファイルフォーマット ニュートラルファイル形式は、分類が少し難しく、基本的には各設計ドメインの外に存在します。これらは、ソフトウェア環境のいずれかと直接的なインターフェースを必要とせず、時間を要する接続のトラブルシューティングの問題を避けることができます。反面、各ツールはこの標準インターフェースに書き込むことができ、ネイティブな方法とツールセットを維持しながら、各デザイナーのワークフローが一貫していることを保証します。 IDXについてはどうでしょうか？ これでIDXについて触れることになります。IDX形式は、他の協力的なECAD/MCAD形式から引き出された最良の特徴の詰め合わせのようなもので、真の協力を可能にするという追加の利点があります。これはProSTEP EDMD形式に基づいており、それ自体がSTEP AP 210およびAP 214形式に基づいていました。IDXとSTEPなどの標準ファイル形式との違いは、IDXが増分変更を追跡し、電気および機械設計者が受け入れるか破棄するかを選択できることです。ここでの動作は次のとおりです： IDXベースラインファイル
電力ネット管理 - 第2弾 電源ネット管理 - 第2弾 最近のブログ投稿「パワーネット管理」について、非常に興味深く、有益なコメントが多数寄せられました。多くの人が議論に参加してくれるのを見ると、私にとって心温まることです。これらの貢献は、パワーマネジメントの領域がいかに広大で複雑であるかを理解するのに役立ちました。 最近のブログ投稿「 パワーネット管理」について、非常に興味深く、有益なコメントが多数寄せられました。多くの人が議論に参加してくれるのを見ると、私にとって心温まることです。これらの貢献は、パワーマネジメントの領域がいかに広大で複雑であるかを理解するのに役立ちました。皆さんにとって、どのようなタイプの設計を行っているにせよ、明らかに非常に重要な領域です。 これらのコメントの多くは素晴らしい提案やアイデアを提供しています。これらを一つにまとめ、整理し、前進するための明確で有用な方法を示すことを試みたいと思います。 この問題に取り組むにあたり、まずは対処すべき問題をより明確に定義し、分類することから始めたいと思います。そうすることで、電力管理を「エネルギー消費」（言葉遊びをお許しください）が少なくなるようにするために、各問題または問題のクラスごとに、可能な解決策のアプローチを提案しようと思います。その際、これらを実装するために必要な開発努力を見積もろうと思います。 最初のタイプの問題は基本的なものです。 各電力ネットワーク（コンポーネントに電力を供給するために関与するネットのセット）は、最終的には何らかの外部電源に接続されるべきです。また、任意の外部電源もどこかに電力を供給するべきです。特定の電力ネットワークでは、基本的な予算制約を守るべきです（生成される電力は消費される電力以上であるべきであり、共通のネットに接続するデバイスの動作電圧範囲は一致するべきです）。また、電力ネットワークが信号（プルアップやプルダウンを指します）と相互作用する場合、実際のエラーを覆い隠すような偽のエラーが生成されるべきではありません。 次に、より複雑な性質の問題があります。 各電力ネットワークの予算は、供給されたものが適切に分配され（各部品が正しく機能するため）、最終的にはあらゆる可能な運用状況下で収集されるように、正確に管理されるべきです。懸念されるのは、供給側でどの電圧の下でどれだけの電流が提供され、それがどのように収集され返されるかです。 最後に、もっと高度な問題があります。 最終的には、使用される部品の電力要件を物理的に満たす方法でPCBを設計する必要があります。繰り返しの作業やエラーを避けるために、これらの設計制約は回路図情報から自動的に計算されるべきです。そして、結果が適切であることを確認するために、最終的なPCB設計をシミュレートする必要があります。これらは、電力および分割面の設計、ルート管理、熱管理、部品のストレスなどの問題領域に関するものです。 単純な電力接続のチェック 最初の一連の基本的な問題については、電力ネットワーク、そのノードとその基本的な特性を定義する手段があれば、基本的なチェックを比較的簡単に実行し、設計者の注意を潜在的な問題に集中させることができると思います。 私が考えている基本的なチェックは次のとおりです： ネットワーク上に少なくとも一つの電力の生産者が存在する。ネットワークで生成される電力は、消費される電力以上である。 ネットワークに接続されたデバイスの電圧範囲は、少なくとも交差するべきである。 重要な問題は、これを実装する実用的な方法は何かということである。 まず、電力ネットワークを「構築」する方法を考えてみましょう。電力ネットワークとは、単にそれが必要な部品に電力を提供するために関与するネットのセットに過ぎません。 私は、これを定義する目的を達成するための良いメカニズムとして、部品の透視図を見つけます。 前の投稿で提案されたグラフィカルな表現が適切でないことを理解しており、完全に指摘された点を理解しています