【电子、机械及软件一体化的设计思路浅述】什么是机械一体化

电子、机械及软件一体化的设计思路浅述

一、电子、机械及软件一体化设计主要的出错方式认知 随着科学技术与行业整合，产品研发日趋复杂。在进行电子设计、机 械设计与软件工程设计时，三者之间缺乏有效沟通与过程管理，导致电子、机械 及软件无法有效集成，难以实现一体化设计。当前，机电一体化设计存在的主要 出错方式表现为：第一，MCAD变更与电子工程师缺乏有效传递。MCAD用户进 行IDF格式将变更信息存储于原始版中，但其无法传递给电子工程师。同样，电 子工程师依据电路图实现设计，受ECAD规划失效影响，需要进行返工操作从而 延迟交付及制作时间;第二，ECAD变更与机械设计师之间缺乏有效传递。CEAD 设计人员进行PCB构件调整，以优化布局，如其没有及时将变更信息传递给机械 设计师，则会出现PCB组件与PCB线路接口故障问题，推迟交付时间并增加其成 本;第三，配置管理中断。如在研发中其设计科目均有着自身独立的数据调试模 型，则会提高设计效率然而软件设计师多独立作业，缺乏有效沟通导致配置管理 中断;第四，错误软件版本，虽然在产品发布中采取错误软件版本较为容易避免， 但一旦出现其问题，则会造成较多问题;第五，软件研发孤立性。在产品研发中 其变更管理多将软件研发排除在外，软件缺陷及变更命令符难以协调，为软件修 复与产品交付带来问题。

二、电子、机械及软件一体化设计思路探究 (一)软件变更实例分析 制造商需向客户交付机器人技术装配客制化版本，产品标明最新软件 编号并准备交付时出现软件现场变更问题，则会产生交付延迟等问题。制造商则 面临着如何找出与设备上安装软件版本一致信息，采取什么软件工具进行重建软 件，设备配置存放区域设计，技术工程师如何知道其采取的实际版本信息，公司 需采取最新软件并在期限时间内完成设计，避免出现交付延迟与质量问题。(二)电子、机械一体化设计方案 采取PTC的Inter Comm Expert及Inter Comm EDAcompare可以实现 MCAD及ECAD同步问题研究，通过PTC，实现电子设计师与机械设计师相互变 更信息的有效捕捉，在获取变更信息的基础上进行相关设计文档同步修改，从而 解决电子设计与机械设计不同步问题。电子机械一体化设计方案如下：
2.2.1 变更识别 Inter Comm EDAcompare属于PTC电子设计标准变更识别解决方案， 可以进行PCB设计变更识别，其识别实现方法为：进行不同版本图解对比，PCB 布局及制造工艺对比以实现变更识别，以几何及属性变化实现识变更识别，依据 差异识别，当Inter Comm Exper选中变更后则会将设计影响区域进行标定。

2.2.2 电子机械一体化设计 (三)集成软件一体化设计分析 实现软件与电子设计及机械设计同步是实现一体化设计的重要基础。

然而将软件设计与产品研发相整合存在着较大困难。因软件研发多为外包方式且 由相对孤立组织来完成。如电气工程师完成相关设计后，项目降级将产品及软件 最新版本交付制造部门，在进行基础版创建后载入软件，软件运行无效，经研究 可能其软件版本并非最新。在软件研发过程中，应用PDS系统，软件设计师可实 现软件版本及其他设备动态链接操作，可将团队作呕为整个产品研发的部分。

PDS系统为机械、电子及软件设计退工了可视化同一系统，且支持软件组件重组， 能够实现全球配置管理，推动不同软件研究团队之间的协调性，确保产品研发进 度与研发质量。

(四)电子、机械及软件一体化设计方案 采取PDS系统，可以实现跨软件研发，协调软件团队协作，其解决方 案为：工程师将软件配置管理系统中存在的软件与PDS软件部分进行正确连接;
进行原型制造产品，测试产品发布;如测试团队发现产品关键特性缺失作用，考 虑到用户及软件产品接口是由软件及硬件综合控制，无法实现错误判断;测试工 程师则应用PDS系统，进行问题报告创建，直接将受影响硬件及软件构建联系;
变更调查任务发送给软件团队与硬件团队，并将PDS发送于电子信箱;缺陷跟踪系 统进行错误报告自动生成，对PDS变更调查作交叉引用，将错误报告发配给相应软件设计人员进行调查;错误报告与缺陷跟踪系统具体软件版本之间存在链接， 且错误报告与PDS配置管理受影响软件之间存在链接;在缺陷跟踪系统中执行现 行软件更新，以software QA实现软件测试;新版本与PDS管理部件链接，依据PDS 分配实际任务执行产品测试，完成测试后企业变更请求则于PDS中实现完结，针 对不同系统中存在的变更状况执行错误报告分析，从而提高了电子、机械及软件 一体化设计效率。

三、结语 随着产品研发与产业整合进一步推进，如何实现电子、机械及软件一 体化设计成为了时代发展所面临的重要问题。缺乏设计同步性与沟通有效性是实 现一体化设计的重要举措，然而缺乏有效的技术手段，实现电子团队、机械团队 与软件团队之间的有效沟通，应用PDS系统与软件配置管理系统，为实现电子、 机械及软件一体化设计提供沟通办法。实践证明，强化电子、机械及软件一体化 设计，能够有效提高产品研发进度，实现其综合效益。

作者：徐斌峰 来源：中国科技博览 2015年28期