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电子行业PDM选型中7大技术需求分析

发布时间:2017/05/17点击量:

电子行业PDM选型七大技术需求分析电子越来越多的电子组装或研发行业正在考虑实施产品数据管理系统(PDM),传统意义上PDM更多应用于机械制造行业,在电子研发行业实施PDM在技术要求和机械行业有哪些区别,是很多电子行业选型时遇到的最大问题。

在和多个电子行业接触过程中,主流PDM产品在机械制造业已经具备相对完整成熟的解决方案,但在电子行业绝大部分供应商只能说具备了技术基础,但还缺少完成系统的应用解决方案,而且电子设计平台软件(EDA,ElectronicDesignAutomation)种类太多,难以系统提出全面集成的解决方案。本文探讨在电子行业选型PDM需要特别考虑的关键技术需求。

一、电子CAD的集成能力

电子行业多少都应用了机械CAD平台,但更多的应用大量不同专业设计用途的EDA,而且在一个企业往往有多种不同的EDA。EDA主要完成电子产品逻辑设计、电路设计(包括逻辑图输入和自动生成后续设计所用的中间数据文件)和工程化设计(如VLSI的布图布线设计,PCB的布局,分层、布线设计)。先进的EDA系统还支持并行工程设计,包括可制造性设计(DFM)、可装配性设计(DFA)、可测试性设计(DFT)。

EDA的集成和机械CAD有很大的区别。

第一:EDA的文件物理存储方式一般不是一个文件,也不是类似三维装配的一个文件族,而是存放在一组规定文件夹中文件目录包,整个文件目录包往往有几十甚至几百M大小;那么在PDM中这组文件目录包时入库如何处理,如何进行可视化表达,也设计成文件目录树还是压缩成一个文件存储?

第二:EDA中包含了整个电子设计过程完整信息,除了产生所谓电子产品BOM外,在信息集成接口方面要达到怎样的要求?例如ECAD往往包含了电子元器件在指定电路板上的坐标位置信息,这些信息可以看作是管理电子元器件的关键加工处理信息,如何进行管理?

第三:EDA文件包中有PCB板设计图,也有其它类型文件,在编辑软件中浏览没有问题,但如何在PDM系统中实现和机械CAD一样的内置浏览?如何实现对一个文件包中指定子文件的快速浏览?

二、电子BOM建模能力

相对机械行业产品BOM而言,电子行业BOM要复杂得多。

第一电子产品中可能涉及数千甚至上万种电子元器件,如果纳入类似机械行业产品结构管理,那么在一个电子基板下挂接大量电子元器件子节点,在管理上没有很大益处,而且也不能充分反应电子元器件的信息(基板上的坐标位置,元件的安装外型尺寸,接线脚,性能),很多单位通过ECAD导出电子元器件分PCB板明细清单,然后挂接到产品结构中以利后续汇总,只能是一种变通和简化的管理办法,那么如何组织电子元器件的BOM视图是一个很关键的问题。

第二电子行业模块化设计水平很高,一些基础电路和专业电路都高度模块化,可以通过接线完成不同功能组合,而且电子线路存在大量可配置的软开关,形成不同业务处理逻辑,这样就意味着一个好的电子产品,不但是一种配置,而且可以衍生出一个两两组合的爆炸产品家族,如何管理这种理论上可以扩展到几百上千种,实际上可能投产了几十种的产品家族产品BOM和其中配置规则,是另一个技术难点。

第三电子元器件在不改变设计原理的情况下,往往有多个可选择的供应商,在生产过程中根据用户订单要求和采购能力可能需要设计替代料和替代加工工艺路线,对于这种存在大量供应商替代型选配的产品BOM如何管理?换句话说内部元器件品种和实际采购清单BOM如何对应?

三、编码管理

在电路板上往往用到大量元器件,元器件和电路板是一种多对多的组合关系,电子元器件有统一规定的编码,如何通过编码反映不同位置上同类元器件,并有利于后续查询,统计和电装投料?

是否需要建立内部编码和外部编码的对应,或者通过电路板编码形成复合编码来解决,都是需要探讨的问题。

四、物料变更

有了编码基础,才能真正有效跟踪电子行业快速物料变更管理的问题,电子行业产品竞争激烈,升级换代迅速,产品生命周期短,供应情况复杂,在研发和生产过程中往往存在大量电子元器件物料变更的情况,如何处理这种工程变更,并快速保证设计、采购,生产对变更一致性响应也是需要重点关注的问题。

五、软件管理

在电子行业设计过程中还大量用到各类软件,例如VC++、MATLAB仿真等软件系统。

对于软件代码如何进行安全管理?对软件代码编写过程中存在的大量包含思维创新的中间状态的工作版本代码如何管理?对软件设计过程如何进行审核管理(肯定不能沿用机械行业图纸工艺审核签名流程),确保入库正确的软件版本?这些都是PDM系统需要提供业务解决方案的领域。

六、试验管理

电子产品定型前往往需要经过大量专项测试试验,包括模拟仿真试验。对于而且试验实际上是验证设计可靠性的审查手段,而不是机械行业图纸审查制度和少量样机检验的方式。

电子设计领域通常将CAE系统称为模拟验证系统,完成逻辑模拟验证,电路分析和仿真,设计规划和工艺规范验证。例如,PCB、ASIC设计后都要进行版图验证;热分析验证,验证VLSI产品的热源是否分布均匀,整机产品散热是否良好。

此外还有CAT系统。对电子产品功能及电性能指标进行测试,并对产品质量信息进行统计、分析管理。

这些验证过程和测试数据如何管理,也是PDM系统要解决的问题。

七、电子工艺设计管理

电子行业同样存在工艺设计,电子行业工艺也存在大量图文表混合填写的表格,而且一些组装型电子行业需要针对生产工位提供大量可视化程度很高的电装工艺,以指导工人操作。同时还存在测试工艺等其它种类。

电子工艺对图像图片处理要求,对CAD图形集成要求非常高,而且电子行业工艺格式是复杂表格,位置难以固定,目前主流CAPP功能对此支持能力都存在很大不足。

此外电子行业CAM系统实际上也支持工艺化功能设计,包括进行一系列的工艺规则检查,及对CNC机床(模具、多头钻床)、测试设备的信息集成的支持功能。PDM系统要着重解决上游CAD/CAM系统与现场大量先进的数控设备的信息交换集成。

此外在电子行业协同和并行工作的特点更为明显,而且很多电子企业在不同地域都有设计和制造团队,因此对Web协同设计平台要求比机械行业更明显和突出,要求细节也更多。

此外ERP接口也是电子行业关注的重点,但电子产品实际上分为电子整机类产品、电子元器件和材料,对应生产类型有组装生产、大批量生产、多品种小批量生产、混合式生产(自制零件+组装)、流程式生产,对ERP接口要求差别很大,需要针对行业特点深入设计才能有效应用。

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