isicad: Интеграция Altium Designer в PLM-пространство АСКОН: взаимодействие с КОМПАС-3D, ЛОЦМАН:PLM и справочниками

Автор — инженер Регионального центра АСКОН-Поволжье, специалист по поддержке Altium Designer

Проектирование печатных плат представляет собой довольно узкую профессиональную область, хотя печатные платы окружают нас повсюду. Если осмотреться по сторонам, вы наверняка обнаружите не одно устройство с электронной начинкой в виде PCB (printed circuit board — печатная плата). Приятно отметить, что в последнее время все чаще можно встретить платы, разработанные и произведенные в России.

Хотелось бы познакомить читателей isicad с процессом создания одного из самых, казалось бы, простых устройств — пульта управления: нажал кнопку и получил ожидаемый результат.

Прибор

А ведь чем проще устройство в использовании, тем сложнее оно в изготовлении. Для производства обычного пульта управления необходим целый коллектив высококвалифицированных специалистов. Более того, им нужны точные инструменты, оборудование и, конечно же, программное обеспечение, способное облегчить работу, сделать ее продуктивной и эффективной. На предприятиях, руководство которых заинтересовано в скорейшем выпуске наукоемкой продукции, устанавливаются целые программные комплексы, помогающие в решении данной задачи.

Так сложилось исторически, что самой распространённой в России программой для проектирования печатных плат стал P-CAD. Но данная программа не обновляется уже 10 лет, и многие предприятия перешли (или собираются переходить) на ее преемника Altium Designer, детище австралийской компании Altium.

В то же время для конструкторов одной из самых популярных механических САПР остается КОМПАС-3D. А для слаженной работы всех подразделений все чаще устанавливаются PDM/PLM-системы, такие как ЛОЦМАН:PLM.

Возникает резонный вопрос: а можно ли ECAD, MCAD и PDM-системы подружить между собой, чтобы рождение новых изделий отечественной электроники происходило быстрее, а сами изделия получались качественнее и дешевле?

И как в песне у В. Высоцкого: «был ответ на мой вопрос прост». Но в отличие от героя песни, мне никто не велел хранить секрет, и я «ответ тот» открою и покажу, как построена «дружба» между системами.

Схематично процесс проектирования нового прибора выглядит следующим образом.

Коллективная работа

Ведущий конструктор получает техническое задание (ТЗ) на новый прибор и формулирует задачу схемотехникам.

Схемотехники разрабатывают схемы электрические принципиальные на основе ТЗ, используя базу данных электрорадиоизделий и компонентов (ЭРИ).

Разработка схемы в Altium Designer

Конструктор прибора определяет габариты плат и расположение основных компонентов для «внешних» связей, передает эти данные в ECAD-систему с помощью конвертера КОМПАС-IDF.

Конструктор печатного узла импортирует IDF-файлы и использует полученную геометрию в процессе размещения компонентов и трассировки проводников. Затем размещает на плате компоненты, трассирует проводники и подготавливает экспортные IDF-файлы, BOM-файл и производственные файлы.

Плата печатная, размещение и трассировка

Чертеж платы можно создать в Altium Designer и не прибегая к импорту/экспорту.

Чертеж платы

Многие разработчики электроники сталкиваются с проблемой получения документов в формате ЕСКД. Поэтому большинство документов, например, перечень элементов, спецификация и ведомость покупных изделий, сборочные чертежи на узлы печатного монтажа, разработанные в Altium Designer, как правило, формируются в сторонних системах - КОМПАС-3D и ЛОЦМАН:PLM.

В этом случае конструктор прибора импортирует промежуточные IDF-файлы и BOM-файл из Altium Designer в КОМПАС-3D с помощью специального Конвертора eCAD-КОМПАС. Затем создает реалистичную или габаритную модель печатной платы.

Работа конвертора ECAD-КОМПАС

Конструктор располагает составные части внутри изделия, выбирает и применяет элементы из Справочника Стандартные Изделия.

Вставка стандартных изделий

Конструктор кабельно-жгутовой обвязки трассирует жгуты проводов и электрические кабели внутри изделия с помощью КОМПАС-приложения Оборудование: Кабели и жгуты. Кабельные изделия выбираются из Справочника Материалы и сортаменты. Таблицы соединений и параметры проводов могут быть получены из ECAD-системы или введены вручную.

Пример спроектированных кабелей

Затем он формирует плазовый сборочный чертеж жгута или кабеля, при необходимости — спецификацию к сборочному чертежу и таблицу проводов с длинами.

Получение чертежа жгута и таблицы проводов

Конструктор прибора получает полный электронный состав изделия в системе управления инженерными данными ЛОЦМАН:PLM, полный комплект ассоциативных сборочных чертежей и чертежей деталей.

Получение электронной структуры изделия из 3D-модели

На основе информации, сохраненной в ЛОЦМАН:PLM, выпускается комплект чертежей, спецификаций, перечней и ведомостей.

Выпуск комплекта текстовой КД на изделие и составные части

Чертеж прибора

Весь процесс разработки сопровождает маленькая армия администраторов баз данных и системных администраторов. Без них в современном производстве ничего не работает.

Так обеспечивается сквозной цикл автоматизированного проектирования, и в кратчайшие сроки на свет появляется новый прибор. Отмечу, что ПО Altium и АСКОН обладает множеством средств для проверки работоспособности изделия, пока оно существует только в электронном виде. Поэтому выпускать опытный образец и дорабатывать каждый прибор «напильником» нет необходимости.

Компании АСКОН и Altium продолжают развивать свои продукты, и, если объединить усилия разработчиков САПР и предприятий-заказчиков, можно создать систему, которая решит большинство задач в сфере проектирования и производства печатных плат.