PDM與高端EDA集成解決方案

PDM與高端EDA集成解決方案_PDM/PLM_產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化(PLM)

AVIDM作為航天型號(hào)研制的基礎(chǔ)PDM工作平臺(tái)，在航天科研院所得到了廣泛應(yīng)用。但是，由于缺少與EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）軟件的集成，影響了將電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)納入PDM應(yīng)用的進(jìn)程。2007年，航天科工集團(tuán)三院八三五七所與北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司開展技術(shù)協(xié)作，完成了AVIDM與Protel（一種中端EDA軟件）的集成，在八三五七所取得了良好的應(yīng)用效果，并在三院推廣應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，合作雙方認(rèn)真總結(jié)了AVIDM/Protel集成的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)進(jìn)一步開展AVIDM與高端EDA軟件的集成進(jìn)行了深入探討，確定了集成原則和技術(shù)方案，目前集成軟件開發(fā)和測(cè)試工作正在開展之中。一PDM與EDA集成需求分析

1傳統(tǒng)EDA設(shè)計(jì)管理模式的不足

EDA作為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中必不可少的軟件工具早已得到廣泛應(yīng)用，但是傳統(tǒng)的在個(gè)人計(jì)算機(jī)上獨(dú)立使用、設(shè)計(jì)輸出紙質(zhì)歸檔的應(yīng)用管理模式存在諸多缺陷。第一，不能對(duì)設(shè)計(jì)文件的電子圖檔進(jìn)行歸檔，造成企業(yè)重要的設(shè)計(jì)資源沒(méi)有得到有效管理，且版本控制和更改管理難以保障；第二，設(shè)計(jì)資源的共享性差，設(shè)計(jì)中用到的元器件圖形符號(hào)、元器件PCB庫(kù)和電路參考設(shè)計(jì)等只能使用個(gè)人的設(shè)計(jì)信息，造成大量信息孤島，難以統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化；第三，作為電子設(shè)計(jì)重要管理數(shù)據(jù)之一的BOM，以及由BOM生成的明細(xì)表和元件目錄等，當(dāng)由手工生成時(shí)，效率低且差錯(cuò)率高，同時(shí)，由于書寫習(xí)慣上的原因，BOM中同一個(gè)物料可能出現(xiàn)多種寫法，從而造成數(shù)據(jù)基本元素惟一性難以保證，標(biāo)準(zhǔn)化程度低；第四，企業(yè)級(jí)元器件優(yōu)選目錄缺乏有效的使用和管理技術(shù)手段，難以發(fā)揮應(yīng)有的指導(dǎo)設(shè)計(jì)和規(guī)范選用的作用，對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程缺乏有效的數(shù)據(jù)支持和管理手段。

因此，迫切需要將EDA軟件集成到PDM系統(tǒng)中，納入統(tǒng)一的設(shè)計(jì)管理平臺(tái)，在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)文件電子化管理的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)資源共享，以及設(shè)計(jì)輸出的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。

2EDA數(shù)據(jù)特點(diǎn)

用PDM管理機(jī)械CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)有成熟和成功的解決方案，對(duì)解決EDA數(shù)據(jù)的管理模式具有借鑒意義。但是，EDA數(shù)據(jù)與機(jī)械CAD數(shù)據(jù)相比較，還具有許多特點(diǎn)。第一，不同廠家的EDA數(shù)據(jù)格式各異，完全不能兼容，而不同廠家的CAD數(shù)據(jù)之間有公共的轉(zhuǎn)換格式；第二，EDA類數(shù)據(jù)管理對(duì)電子元器件的管理要求較高，因此EDA數(shù)據(jù)管理對(duì)BOM處理和標(biāo)準(zhǔn)化有比較高的要求；第三，一般來(lái)說(shuō)，EDA類數(shù)據(jù)只有一層結(jié)構(gòu)，而CAD類數(shù)據(jù)主要是多層次結(jié)構(gòu)，因此通過(guò)EDA數(shù)據(jù)往往只生成一層結(jié)構(gòu)，PDM與EDA系統(tǒng)進(jìn)行集成時(shí)，結(jié)構(gòu)的處理相對(duì)要簡(jiǎn)單；第四，對(duì)EDA數(shù)據(jù)的更改往往只要更新改過(guò)的圖檔，相關(guān)性影響比較?。坏谖?，EDA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量不大，而CAD數(shù)據(jù)會(huì)隨著結(jié)構(gòu)的復(fù)雜而明顯增大存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量。

3航天科研院所設(shè)計(jì)圖檔管理要求

航天科研院所設(shè)計(jì)圖檔執(zhí)行QJ1714A《航天產(chǎn)品設(shè)計(jì)文件管理制度》，在EDA設(shè)計(jì)結(jié)束后，除了使用標(biāo)準(zhǔn)的圖檔模板之外，還要按照QJ1714A的詳細(xì)規(guī)定生成圖樣目錄、明細(xì)表和元件目錄等BOM文件，最終成為包含設(shè)計(jì)、采購(gòu)和生產(chǎn)制造管理等各方面內(nèi)容的一整套圖檔。

4PDM與EDA集成要點(diǎn)

根據(jù)以上分析，我們認(rèn)為在PDM中管理EDA數(shù)據(jù)，除了做好基本的軟件工具集成之外，還應(yīng)該著重研究電子元器件管理、BOM后處理的實(shí)現(xiàn)方式和自動(dòng)生成滿足QJ1714A的設(shè)計(jì)圖檔等方面的內(nèi)容，才能為航天電子產(chǎn)品研制提供有效的設(shè)計(jì)管理平臺(tái)，達(dá)到設(shè)計(jì)資源共享和規(guī)范設(shè)計(jì)輸出的目的。二AVIDM與Protel集成的成功經(jīng)驗(yàn)及應(yīng)用效果

1AVIDM/Protel集成技術(shù)方案要點(diǎn)

AVIDM與Protel集成是以八三五七所的EDA應(yīng)用需求為背景，以滿足航天科研院所電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用為目標(biāo)設(shè)計(jì)的，其方案的技術(shù)要點(diǎn)如下。

（1）AVIDM/Protel集成。提供對(duì)Protel的設(shè)計(jì)過(guò)程管理，滿足兩個(gè)系統(tǒng)之間的信息一致性要求，實(shí)現(xiàn)Protel內(nèi)嵌式集成，即在Protel設(shè)計(jì)平臺(tái)能夠操作AVIDM的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理，對(duì)AVIDM設(shè)計(jì)庫(kù)的數(shù)據(jù)執(zhí)行檢出操作，并能將當(dāng)前設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)檢入到AVIDM設(shè)計(jì)庫(kù)中。

（2）Protel文件管理。在Protel中對(duì)DDB文件的檢入自動(dòng)按模板生成的PCB、SCH和XLS（元器件目錄清單）在AVIDM生成相應(yīng)的文檔，實(shí)現(xiàn)對(duì)Protel源文件的管理，并滿足數(shù)據(jù)后端處理的要求。同時(shí)，在AVIDM中提供Protel文件的自動(dòng)簽署、版本控制、更改管理、瀏覽和圈閱。

（3）與MRPⅡ（制造資源計(jì)劃）物料庫(kù)實(shí)現(xiàn)單向集成。通過(guò)AVIDM與企業(yè)MRPⅡ元器件物料庫(kù)的單向集成，實(shí)現(xiàn)在Protel設(shè)計(jì)中直接調(diào)用和優(yōu)選匹配電子元器件庫(kù)，達(dá)到指導(dǎo)元器件選用、規(guī)范元器件名稱規(guī)格的目的，并在設(shè)計(jì)階段將MRPⅡ物料編碼帶入，從而確保電子元器件與MRPⅡ之間物料信息的一致性。

（4）實(shí)現(xiàn)對(duì)圖檔模板的統(tǒng)一管理?？梢栽赑rotel設(shè)計(jì)中直接插入AVIDM中的統(tǒng)一Protel模板，并提供該模板在AVIDM中的維護(hù)工具。

（5）電子設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)國(guó)標(biāo)化管理。自動(dòng)生成元件目錄、明細(xì)表和匯總表等標(biāo)準(zhǔn)文檔，滿足QJ1714A的規(guī)定。

2AVIDM/Protel集成應(yīng)用效果

（1）全新的工作模式。AVIDM/Protel集成項(xiàng)目在八三五七所經(jīng)過(guò)一年多的應(yīng)用，為設(shè)計(jì)師帶來(lái)了一種全新的電子化工作模式，項(xiàng)目應(yīng)用涵蓋了一年來(lái)全部新研型號(hào)任務(wù)，徹底擺脫了傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖檔歸檔模式，已累計(jì)歸檔500余套電子設(shè)計(jì)圖，在航天型號(hào)產(chǎn)品研制中發(fā)揮了重要作用

（2）提高了工作效率。AVIDM/Protel之間的單點(diǎn)登錄機(jī)制和功能集成為設(shè)計(jì)師提供了高效的設(shè)計(jì)平臺(tái)，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理和再用流程，提高了工作效率。

（3）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和資源共享有了技術(shù)手段。規(guī)范的EDA設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)自動(dòng)處理流程克服了手工處理的隨意性和重復(fù)勞動(dòng)，避免了人為造成的影響，其圖檔模板管理和電子元器件庫(kù)管理提高了企業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和資源共享的程度。

（4）為管理和制造等下游應(yīng)用提供了可靠的電子BOM數(shù)據(jù)。通過(guò)與MRPⅡ物資數(shù)據(jù)庫(kù)的單向集成，實(shí)現(xiàn)了在設(shè)計(jì)階段直接調(diào)用企業(yè)優(yōu)選元器件庫(kù)，并將元器件惟一標(biāo)識(shí)的物料編碼帶入設(shè)計(jì)文件的功能，從而最大限度地規(guī)范了設(shè)計(jì)基本數(shù)據(jù)元素，為后端工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理和制造提供了有效的數(shù)據(jù)保障。項(xiàng)目應(yīng)用正值八三五七所MRPⅡ?qū)嵤╇A段，該項(xiàng)功能為MRPⅡ提供了有效的數(shù)據(jù)保障，也充分驗(yàn)證了該功能的有效性，成為AVIDM/Protel集成項(xiàng)目應(yīng)用的亮點(diǎn)之一。三AVIDM與高端EDA集成解決方案

1AVIDM與高端EDA集成原則

面對(duì)日益增長(zhǎng)的高端EDA應(yīng)用需求，僅有AVIDM/Protel集成顯然是不夠的，在總結(jié)AVIDM與Protel成功集成和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們對(duì)EDA界知名的幾家公司的產(chǎn)品進(jìn)行了分析，選定MentorGraphics公司的DxDesigner（原理圖設(shè)計(jì)軟件）和Expedition（PCB設(shè)計(jì)軟件）進(jìn)行集成，并確定了集成原則，即實(shí)現(xiàn)AVIDM與DxDesigner和Expedition的集成，在電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、國(guó)標(biāo)化出圖及BOM后處理上與AVIDM/Protel保持一致，確保BOM輸出文件格式的一致性。

今后，按照這種思路開展AVIDM與其他高端EDA軟件集成，就可以同時(shí)保證AVIDM中EDA數(shù)據(jù)的個(gè)性和共性并存（個(gè)性是指不同的EDA設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)必然有的不同的數(shù)據(jù)格式，共性是指國(guó)標(biāo)化出圖及BOM后處理數(shù)據(jù)格式保持完全的一致性），從而不僅減少軟件開發(fā)的難度，更為重要的是，為企業(yè)提供了統(tǒng)一格式的BOM數(shù)據(jù)。

2AVIDM與MentorGraphics公司EDA集成解決方案

集成解決方案包括了軟件集成、文件管圖檔模板管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理和BOM處理等方面的內(nèi)容。

（1）內(nèi)嵌式集成。AVIDM以內(nèi)嵌的方式在DxDesigner環(huán)境下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)AVIDM與DxDesigner之間的單點(diǎn)登陸，提供對(duì)DxDesigner設(shè)計(jì)過(guò)程的管理，即在DxDesigner設(shè)計(jì)平臺(tái)能對(duì)AVIDM設(shè)計(jì)庫(kù)的數(shù)據(jù)執(zhí)行檢出操作，并能將當(dāng)前設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)檢入到AVIDM設(shè)計(jì)庫(kù)中。

（2）文件管理。在AVIDM中實(shí)現(xiàn)對(duì)DxDesigner文件的瀏覽、圈閱、電子簽署和更改管理。實(shí)現(xiàn)對(duì)Expedition產(chǎn)生文件的管理，借助瀏覽器在AVIDM系統(tǒng)中能對(duì)Expedition產(chǎn)生的文件進(jìn)行檢入/檢出、瀏覽和圈閱，以及在資料審查環(huán)節(jié)能對(duì)文件實(shí)現(xiàn)電子簽署等操作。

（3）圖檔模板的管理。將滿足QJ1714A的標(biāo)準(zhǔn)圖框等模板進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)資源共享和標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范使用，滿足電子設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程對(duì)元器件管理信息的一致性要求。

（4）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的應(yīng)用管理。針對(duì)電子文檔的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在AVIDM中對(duì)DxDesigner設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理，以及在DxDesigner中對(duì)AVIDM產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理，并可以將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在任意節(jié)點(diǎn)以CSV格式導(dǎo)出。

（5）BOM處理。BOM處理功能與AVIDM/Protel兼容，采取相同的方式生成元件目錄，其輸出文件格式與AVIDM/Protel中的EPBOM一致，以滿足在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)任意節(jié)點(diǎn)的BOM匯總功能。四應(yīng)用展望

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