Co to jest zarządzanie danymi PCB?

Poza prostą i oczywistą odpowiedzią na powyższe pytanie, że jest to zarządzanie danymi, lepsza jest następująca definicja: zarządzanie danymi to pozyskiwanie, przechowywanie, weryfikowanie, wykorzystywanie, dystrybuowanie i utrzymywanie danych używanych do projektowania, produkowania i montowania płytek drukowanych. 

Pozyskiwanie

Rozłóżmy tę definicję na mniejsze elementy. Zanim będziemy mogli mówić o samym zarządzaniu danymi, powinniśmy się przyjrzeć temu, co zamierzamy pozyskać, jak chcemy to zrobić i skąd planujemy pobrać te informacje. Po pewnym czasie pracy w branży PCB każdy zaczyna dostrzegać, że ogromna część projektowania PCB to proces „wycinania ciasteczek”. W punkcie początkowym dla większości projektów wykorzystuje się te same lub bardzo podobne informacje, a źródła są często uniwersalne. Tak jak żołądź, z którego wyrasta potężny dąb, gdy trafi na żyzny grunt. Początkowe informacje są również kluczowe dla sukcesu całego projektu. Dodałbym również, że jeśli informacje początkowe dla projektu PCB nie będą precyzyjne, to najprawdopodobniej sam projekt również nie będzie precyzyjny. W tym punkcie koniecznie trzeba skupić się bardziej na jakości informacji niż na ich ilości.

Arkusze danych

Arkusze danych komponentów to najbardziej istotne dokumenty, które trzeba pozyskać i zweryfikować przed skorzystaniem z nich. Są to dokumenty stanowiące punkt odniesienia dla wszystkich posuwających się prac i z tego względu stanowią element krytyczny, a zatem muszą być prawidłowe. Zbyt wiele razy zdarzyło mi się widzieć, jak projekt przygotowano w całości w oparciu o założenie, że arkusz danych był prawidłowy, a potem pojawiały się problemy, ponieważ nie został zweryfikowany. Rezultaty były katastrofalne. Powiedzenie „ufaj, ale sprawdzaj” powinno być mantrą każdego projektanta PCB.

Jak zatem określić precyzyjność arkusza danych? Doskonałą techniką jest skorzystanie z wielu źródeł do zweryfikowania informacji. Nie można ściśle polegać na jednym dostawcy części i jego arkuszu danych. Trzeba znaleźć różne źródła oraz różnych dostawców komponentów i uzyskać wszystkie arkusze danych od każdego z nich. Wtedy można porównać arkusze danych, aby sprawdzić, czy pasują. 

Pro tip: Osobiście przeniósłbym weryfikację na kolejny poziom: monitorowałbym arkusze danych od tych konkretnych dostawców, aby ustalić, czy występują jakiekolwiek problemy z arkuszami danych dla innych produktów, jakie dostarczają, ponieważ to również może być źródło problemów. 

Przechowywanie

Kolejnym punktem jest przechowywanie. Po uzyskaniu danych istotne jest, aby je odpowiednio przechowywać i chronić. Uzyskuje się to dzięki architekturze biblioteki komponentów. To niemal pewne, że struktura jednej biblioteki będzie się całkowicie różniła od struktury innej biblioteki. Jednak bez względu na to, jak wygląda dana biblioteka komponentów, musi ona spełniać kilka zasadniczych warunków.

Po pierwsze musi umożliwiać szybkie wyszukanie konkretnego komponentu. Jest to często bezpośredni rezultat stosowania struktury lub konwencji nazewniczej zapewniającej optymalizację wyszukiwania. Jednym z najtrudniejszych zadań jest znalezienie czegoś w bibliotece, która wykorzystuje bezładną mieszaninę schematów nazewnictwa. Doskonałym źródłem dotyczącym tego problemu jest ostatnie wydanie normy IPC-7251 (komponenty do montażu przewlekanego) oraz IPC-7351 (komponenty do montażu powierzchniowego). Normy ustalają bardzo systematyczną strukturę nazewnictwa footprintów. 

Po drugie architektura biblioteki komponentów musi dać się łatwo rozbudowywać. Dzięki temu w miarę rozwoju firmy i wzrostu liczby linii produktów biblioteka również może się rozrastać.

Oba te cele można osiągnąć poprzez uporządkowanie list komponentów według kategorii i rodzin. Każda kategoria może zawierać rozmaite rodziny. W ten sposób każdy komponent będzie miał konkretną przypisaną lokalizację.

Weryfikowanie

Weryfikacja to wieloaspektowy termin o wielu subiektywnych znaczeniach. Jednak w tym kontekście „weryfikacja” dotyczy zarządzania danymi oraz sposobu weryfikowania konkretnych danych. 

Pierwszą zasadą weryfikacji jest to, że osoba, która wykonała daną pracę, nie może być tą samą osobą, która ją weryfikuje. Osoby, które wykonały pracę, często nie dostrzegają własnych błędów i wskutek tego zazwyczaj pomijają je ponownie podczas weryfikacji. Zawsze najlepszą praktyką jest zlecenie przeprowadzenia weryfikacji innej osobie, która spojrzy na dane świeżym okiem. 

Proces weryfikacji to proces audytu. Weryfikowane komponenty lub dane powinny być poddawane kwarantannie, aby nie były wykorzystywane w projektach kierowanych do produkcji. Chcę doprecyzować tę kwestię: zanim projekt PCB zostanie skierowany do produkcji, trzeba zrealizować proces audytu w odniesieniu do wszystkich nowych komponentów. To pozwoli zachować integralność projektu PCB oraz własne zdrowie zmysły. 

Wykorzystywanie

W trakcie procesu projektowania PCB w określonych punktach projektu wykorzystuje się konkretne informacje. Na przykład w części projektu związanej ze schematem patrzy się konkretnie na przepływ prądu w obwodzie i połączenia. Najważniejsze są symbole komponentów dla schematów elektrycznych. Inżynier elektronik np. będzie się przyglądał informacjom parametrycznym dotyczącym danej części, sprawdzając, czy będzie spełniać oczekiwane wymogi projektowe dla produktu. 

W przypadku płytki PCB przechodzi się do danych z informacjami o footprincie PCB oraz modelu 3D. Dane zostają użyte to zweryfikowania poprowadzonych ścieżek oraz wymogów mechanicznych. W tym punkcie do zespołu dołącza również inżynier mechanik i zaczyna swoją pracę. 

Dystrybuowanie

Dystrybuowanie danych do odpowiednich osób jest bardzo istotne. Można na to spojrzeć tak, że wykorzystywanie danych odbywa się wewnątrz organizacji, a dystrybuowanie — na zewnątrz. Pracując przy dystrybuowaniu jakichkolwiek danych trzeba zawsze pamiętać o kluczowej kwestii bezpieczeństwa. Dwa olbrzymie „pakiety” pochodzące z danych i procesu projektowania to informacje o produkcji i montażu. Standardową zasadą jest to, że są one wysyłane w przeciwnych kierunkach i nigdy nie powinny się spotkać, ponieważ pozbawiona skrupułów osoba, która wejdzie w posiadanie obu pakietów, może je wykorzystać do odtworzenia naszego projektu.

Utrzymywanie

Ostatnim obszarem definicji jest utrzymywanie. Ponieważ większość danych używanych w projektach PCB to dane dynamiczne (w przeciwieństwie do statycznych), ulegają one zmianom. To oznacza, że trzeba dysponować planem, który pozwoli ustalić, jakie zmiany nastąpiły i jak one wpływają na proces aktualizacji w bazie danych. Dzięki temu dane pozostaną istotne dla potrzeb firmy, a także ciągle zmieniającej się branży elektronicznej.

Czy chcesz dowiedzieć się więcej na temat tego, jak Altium może Ci pomóc przy kolejnym projekcie PCB? Porozmawiaj z ekspertem Altium.