ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Над созданием любого нового прибора или изделия РЭА с электронной начинкой в виде печатных плат работает коллектив инженеров.

Процесс конструкторского проектирования начинается с определения базовой структуры будущего изделия — схемы деления. Скелетом, на котором в дальнейшем будут наращиваться конкретные составляющие и различные виды документов и данных, можно считать базовый набор сборочных единиц, регистрируемых ведущим конструктором в среде системы управления данными об изделии ЛОЦМАН:PLM.

Ведущий конструктор формулирует задачу схемотехникам, которые разрабатывают в системе проектирования печатных плат (ECAD-системе) схемы электрические принципиальные на отдельные модули, используя базу данных электрорадиоизделий и компонентов (ЭРИ), и производят моделирование работы схемы. Примером ECAD-системы выступает российский продукт Delta Design компании Эремекс.

Конструктор прибора определяет в КОМПАС-3D габариты плат и расположение основных компонентов для «внешних» связей.

Теперь важно передать эти данные в ECAD-систему. Для этого в составе КОМПАС-3D есть специальный модуль Конвертер КОМПАС — IDF, входящий в приложение Конвертер ECAD — КОМПАС. Модуль позволяет сформировать обменный файл формата IDF, в котором описывается контур платы, задается ее толщина, а также определяется место расположения ключевых компонентов. Формат IDF поддерживается практически всеми современными ECAD-системами.

Конструктор печатного узла импортирует IDF-файлы в ECAD-систему и использует полученную геометрию в процессе размещения компонентов и трассировки проводников. Затем он подготавливает экспортные IDF-файлы, BOM-файл и производственные файлы.

В процессе расстановки компонентов и проектирования топологии (разводки проводников) зачастую приходится провести несколько итерационных этапов, на которых плата с компонентами передается в 3D-сборку КОМПАС-3D и обратно в ECAD-систему. Эти процедуры выполняются средствами Конвертера ECAD — КОМПАС через формат IDF.

Итак, габариты платы, размещение компонентов всех устраивает, трассировка также завершена. Вовращаемся в КОМПАС-3D и завершаем работу с моделью печатной платы. На этом этапе конструктор прибора не только заново получает 3D-модель платы, но и определенным образом дорабатывает ее.

• Во-первых, необходимо в свойства компонентов сборки платы добавить информацию из атрибутов электрорадиоизделий (ЭРИ), которые хранятся в Базе данных ЭРИ ECAD-системы. Для этого также используется Конвертер ECAD - КОМПАС. Он получает информацию из текстовых экспортных файлов ECAD-системы и заполняет свойства компонентов сборки.
• Во-вторых, в состав платы могут входить не только электронные компоненты, но и компоненты механические — стойки, лепестки, кронштейны, радиаторы и т.п. Эти изделия конструктор прибора добавляет в 3D-модель платы с локальных дисков, из базы данных ЛОЦМАН:PLM, из Справочника Стандартные изделия.

Получаем полную электронную модель платы.

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.

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

Конструктор прибора получает 3D-модель изделия и его полный электронный состав в ЛОЦМАН:PLM.

В структуре размещаются объекты ЛОЦМАН с набором файлов и различной атрибутикой, которую можно использовать в дальнейшем для самых разных задач - сделать выборки по определенным критериям, подготовить отчеты.

По окончании чисто конструкторской работы над изделием предстоит провести расчеты — прочностные, тепловые и т. д.
Прочностные расчеты могут быть реализованы в модуле APM FEM, который подключается в КОМПАС-3D как стандартное приложение. Расчетчик открывает модель платы в приложении и производит ряд подготовительных действий - определяет правила поведения моделей компонентов при той или иной нагрузке, задает места закрепления модели и добавляет собственно нагрузки. Это может быть вибронагружение с определенной частотой и ускорением, линейные нагрузки, скручивающие моменты. Затем создается сетка конечных элементов, производится расчет и формируются модели с отображением на них результатов, например Карта эквивалентных напряжений и Карта суммарных линейных перемещений.

По завершении всех расчетных процедур их результаты могут быть сохранены в единой базе данных ЛОЦМАН:PLM. Когда специалисты различных подразделений работают как одна команда, в одной базе, они всегда могут быстро увидеть результаты работы коллег и принять меры к исправлению ситуации в случае получения неудовлетворительных результатов.

Когда проектирование и расчеты завершены, и в ЛОЦМАН:PLM имеется полный состав объектов, конструктор создает полный комплект ассоциативных сборочных чертежей и чертежей деталей, а также автоматически формирует комплект текстовой конструкторской документации на изделие, включая Перечень элементов, Спецификацию и Ведомость покупных изделий. Эти документы формируются как файлы КОМПАС или же как специальные формы отчетов в ЛОЦМАН:PLM. Причем синхронизация документов с электронной структурой позволяет автоматически корректировать их при изменении структуры. Автоматизация этих изменений разрешена лишь до момента завершения проектирования. Когда изделие переходит в стадию Архив, любые изменения в нем допускаются только с помощью механизма выпуска Извещений об изменении

Так обеспечивается сквозной цикл автоматизированного проектирования, и в кратчайшие сроки на свет появляется новый прибор.