平臺化汽車(chē)環(huán)境下系統集成與電氣分布設計自動(dòng)化

作者：時(shí)間：2013-03-06 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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分析技術(shù)在交互式設計流程中經(jīng)常被忽視，然而恰當地運用仿真分析技術(shù)可以?xún)?yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、確保安全性并且降低成本（包括設計修改，產(chǎn)品保修以及產(chǎn)品召回等成本）。

盡管人們通常認為仿真和分析是需要的，但是仍然常常將其歸類(lèi)為設計工作完成之后的一種狀態(tài)確認，事實(shí)上這也是圖形化方式設計創(chuàng )見(jiàn)的一個(gè)必然結果，換句話(huà)說(shuō)設計結構通常不適合仿真和分析。而生成式設計流程以數據為中心，本質(zhì)上意味著(zhù)面向仿真（網(wǎng)表）所需要的連接關(guān)系模型都是相關(guān)聯(lián)并且是嚴格一致的，因而支持在設計流程的任何階段實(shí)施不同層次的仿真和分析。相關(guān)的高級分析包括FMEA 以及SCA，這些分析可以施加于所有可能的選配和派生配置而無(wú)需人工干預，從而有效改善財務(wù)盈利。而如果沒(méi)有生成式設計流程所必須的數據中心結構這一切都將不可能。

六、面向新一代方法學(xué)的技術(shù)和產(chǎn)品

傳統的EDA 公司在電子產(chǎn)品設計、建模以及仿真分析等方面積累了豐富的經(jīng)驗，而傳統的機械和結構設計技術(shù)公司在實(shí)體造型、三維建模等領(lǐng)域也有著(zhù)扎實(shí)的功底，EDA 公司、機械CAD 技術(shù)公司通過(guò)和飛機、汽車(chē)等制造行業(yè)的合作，成功地開(kāi)發(fā)出一系列全新的系統集成與電氣分布自動(dòng)化設計和工程化的技術(shù)和產(chǎn)品。這些設計技術(shù)和工程化產(chǎn)品特別適合復雜電氣系統的集成和互連、充分吸收也最大程度地發(fā)揮了目前EDA 技術(shù)和MCAD 技術(shù)的精髓，強調電氣系統設計、集成、線(xiàn)纜網(wǎng)設計技術(shù)與機械設計環(huán)境之間的緊密溝通。以數據管理、協(xié)同設計、仿真分析、強調質(zhì)量可靠性等為基本特征的全新系統集成以及線(xiàn)束設計技術(shù)和方法業(yè)已在行業(yè)全面展開(kāi)，在此過(guò)程中，EDA 公司起到了排頭兵作用，走在了行業(yè)的前沿。

Mentor Graphics 公司不斷發(fā)展和壯大其在電氣系統集成以及分布式設計領(lǐng)域的力量，先后合并和整合了業(yè)界著(zhù)名的Harness Software 公司以及Innoveda 公司的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品，實(shí)現了快速高效率地融合，并且把上述技術(shù)和產(chǎn)品整合成一條完善而高性能的產(chǎn)品線(xiàn)，為行業(yè)用戶(hù)帶來(lái)先進(jìn)的系統集成與電氣系統分布式設計與工程化的集成實(shí)施環(huán)境Capital Harness System（簡(jiǎn)稱(chēng)為CHS），CHS 覆蓋邏輯設計、仿真分析、工程化直至后期的生產(chǎn)制造與維護等整個(gè)流程。CHS 提供全面廣泛的庫管理系統，實(shí)現部件的統一管理，提高設計效率。CHS 可以實(shí)現產(chǎn)品設計中的派生設計以及設計選配的高效管理，同時(shí)也支持版本管理。CHS支持相關(guān)的仿真與分析機制。

電氣設計工程師可以在邏輯連接設計工具Capital Logic 中繪制高層系統功能圖和底層更詳細的連線(xiàn)圖。簡(jiǎn)單、易學(xué)易用的圖形化用戶(hù)界面，把用戶(hù)從復雜、繁瑣的線(xiàn)纜設計中解脫出來(lái)。邏輯連接設計工具可以和CATIA 的三維設計軟件進(jìn)行數據交換，通過(guò)三維仿真，可以得到準確的連線(xiàn)長(cháng)度信息，避免了過(guò)多的設計余量，降低了成本。仿真與分析引擎支持高性能的DC 分析、FMEA 分析、應力分析以及潛藏電路縫隙。工程化軟件Capital Harness 根據器件和連線(xiàn)屬性自動(dòng)進(jìn)行檢查和計算，產(chǎn)生工程制造所需要的各種數據，自動(dòng)對整個(gè)系統的有效性進(jìn)行檢查，自動(dòng)進(jìn)行成本核算，自動(dòng)產(chǎn)生接線(xiàn)表、物料清單。制造軟件Formboard產(chǎn)生用于電纜網(wǎng)制造的模板圖。

整個(gè)流程中的所有數據統一管理，前一階段產(chǎn)生的數據可以直接應用于下一個(gè)階段，而后面階段產(chǎn)生的數據又可以自動(dòng)返回到前面階段，避免了傳統設計中大量的重復性勞動(dòng)，減少了設計人員的工作量，提高了工作效率，同時(shí)也避免了各階段應用不一致的數據。采用了可以支持電氣系統開(kāi)發(fā)與設計的EDA 工具，可以在實(shí)際的生產(chǎn)制造前進(jìn)行相關(guān)的電性能分析，從而降低了風(fēng)險并且提高了系統的可靠性。

國外許多飛機、汽車(chē)、航天器的設計都采用了這種先進(jìn)的設計流程和工具，波音777從設計開(kāi)始就實(shí)現了設計、加工和檢測的一體化，即從產(chǎn)品設計、加工、安裝和維護完全實(shí)現了無(wú)紙化過(guò)程。目前中國的電子設計領(lǐng)域包括PCB、FPGA、IC 等在設計、制造等方面幾乎達到了和國外同樣先進(jìn)的技術(shù)水平，但在飛機、汽車(chē)等制造行業(yè)，和國外先進(jìn)水平還有相當大的差距。我們相信通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的設計流程和工具，能夠很快改變這一現狀，使我們在汽車(chē)飛機等機電產(chǎn)品領(lǐng)域在電氣系統集成、布線(xiàn)綜合以及線(xiàn)纜網(wǎng)設計和制造方面迎頭趕上并且呈現出嶄新的面貌。

Mentor Graphics 于2005 年5 月完成對Volcano Communications Technologies AB（VCT）公司的收購，從而在其主導產(chǎn)品系列中融入了面向所有主流汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )通信系統的設計工具、嵌入式軟件以及測試和驗證技術(shù)。這一整合對于汽車(chē)領(lǐng)域電氣和電子系統設計知名度不斷提升的Mentor Graphics 提供了強有力的支持。

七、總結

生成式設計流程促進(jìn)整個(gè)車(chē)輛的智能化集成以及互聯(lián)綜合。部件布局，設備創(chuàng )建以及布線(xiàn)綜合和驗證高度整合在一個(gè)流程中，這一流程最好地反映并且真實(shí)地履行著(zhù)一個(gè)企業(yè)最佳的設計實(shí)踐，從而確保最終機電產(chǎn)品的高性能、高質(zhì)量和高可靠性，同時(shí)這一流程可以高效率地執行，并且高度支持復用，有效降低成本。

生成式設計流程成為汽車(chē)工業(yè)的設計理念先驅并且已經(jīng)在實(shí)際的生產(chǎn)應用中開(kāi)花結果。行業(yè)預言在未來(lái)的幾年時(shí)間里幾乎所有的汽車(chē)電氣設計流程都將轉向生成式設計流程。與此同時(shí)這一嶄新的設計理念也將在相鄰產(chǎn)業(yè)比如航天航空、鐵路火車(chē)等得到光大，這種趨勢和潛力都將十分明顯。最初為系統設備布局和布線(xiàn)綜合而研發(fā)的工具都將逐漸上移，為平臺層次的設計流程提供結構化支持并且衍生出功能類(lèi)似的系統。

Mentor Graphics 公司成為這個(gè)行業(yè)解決方案研發(fā)的先驅?zhuān)嚓P(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品包括電子系統設計（ASIC/FPGA/PCB 設計技術(shù)）、線(xiàn)束和線(xiàn)纜網(wǎng)設計、仿真分析與工程化、嵌入式軟件、系統建模與仿真、汽車(chē)電子系統網(wǎng)絡(luò )與數據通信等廣泛的領(lǐng)域，這些技術(shù)和產(chǎn)品構成平臺化汽車(chē)設計環(huán)境下完備的系統集成與電氣分布自動(dòng)化解決方案，為新一代方法學(xué)提供有力支持，并且成功應用在復雜高性能的設計和工程化領(lǐng)域。(end)

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