采用數(shù)據(jù)連續(xù)性、設計自動化和V型系統(tǒng)來提升電氣設計

挑戰(zhàn)

　　當今汽車、越野車輛、航天航空和國防領域的制造商面臨的挑戰(zhàn)主要是對不斷縮短設計周期，同時保持或提高質(zhì)量的需求。在電氣設備增加，以及源于增加成品定制化服務的市場需求而使復雜性提高的形勢下，必須實現(xiàn)這一目標。定制化服務則是滿足數(shù)量不斷增長的客戶定制選擇?？蛻暨x擇的增加及其選擇的組合將促使電氣系統(tǒng)配置數(shù)量呈現(xiàn)出爆炸式增長；然而，合成技術需要跟上這一發(fā)展步伐，并且應對與設計相關的持續(xù)挑戰(zhàn)，但許多制造商在這兩個層面均不成熟且滯后。

　　高效的系統(tǒng)設計需要制造商內(nèi)部各個部門，以及與眾多致力于單獨系統(tǒng)和子系統(tǒng)的供應商之間開展合作。目前的流程仍十分依靠人工處理，通常采用文檔，并且極其依賴從一個設計步驟到下一設計步驟的設計數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)錄。從邏輯連接數(shù)據(jù)，到詳細的接線原理圖及隨后的物理線束設計的過渡是一個明顯的例子。電氣和機械數(shù)據(jù)的合成則是另外一個例子。設計數(shù)據(jù)可能來源于制造商內(nèi)部及其供應商。這些開發(fā)用于汽車內(nèi)合成（例如音響系統(tǒng)）的邏輯系統(tǒng)的公司通常是主要負責合成這些系統(tǒng)的原始設備制造商 （OEM） 的供應商，而線束制造商幾乎總是第三方。

　　V 模式

　　單個設計步驟之間的相互關系具有多種表現(xiàn)方式。表述各設計步驟之間的關系，以及把這些步驟映射到時間維度和設計驗證維度上時， “V 模式”系統(tǒng)工程顯得極為重要。

　　V 模式系統(tǒng)工程可展示需求定義的最初步驟如何被分解，首先是分解為單個功能，然后是用于執(zhí)行的相關功能。這些功能必須結合在系統(tǒng)上并配置在物理設備或車載軟件上。這種邏輯設計與汽車、卡車或飛機等所有車型的機械定義關聯(lián)起來，然后最終由物理配線系統(tǒng)連接，而該系統(tǒng)最終被劃分成可以生產(chǎn)和安裝的各種線束。這些車型一旦售出，就需要在其使用年限中提供維修服務直到被拆卸。維修要求是車輛與集成電路 （IC） 或印刷電路板 （PCB） 等電氣零件之間使用年限的主要區(qū)別，需要進行規(guī)劃以維護公司形象。

　　“V”周期還有一個與其密切關聯(lián)的時間表，而各家制造商的一個主要目標是縮短這個周期或“壓縮 V 模式”。壓縮 V 模式可帶來豐厚的回報，還能對縮短上市時間、降低成本并帶來質(zhì)量的必然提升產(chǎn)生重大影響。此外，如果您認為上市時間已經(jīng)足夠（只需比同行競爭者更快），接著縮短周期可留出時間，以進行更多的設計迭代來進一步降低成本或提高質(zhì)量，這進而可以降低維修成本并提升品牌形象。

　　基礎

　　“壓縮 V 模式”需要設計和驗證機構在許多方面進行完善。一個較好流程的基礎是數(shù)據(jù)連續(xù)性和設計自動化，它們被看作是 Capital 電氣設計工具的主要基礎元素。

　　數(shù)據(jù)連續(xù)性：在設計領域內(nèi)和領域之間必須實現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)流動，以提高設計各步驟間的透明度，并能夠在整個設計步驟中以安全可控的方式對設計變更提供指導與支持。該公司將其稱為“數(shù)字連續(xù)性”。業(yè)內(nèi)尚未實現(xiàn)各步驟間完全的數(shù)據(jù)流動，但這確實是一項宏遠目標。

　　設計自動化：從管理文檔至處理作為設計核心的設計數(shù)據(jù)包，這種轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖_發(fā)商帶來了空前的發(fā)展機遇，可有助于實現(xiàn)與設計相關的流程的自動化。這將提高生產(chǎn)力，最為重要的是，它還將提升對其相應產(chǎn)生的設計的“正確地構建”能力。換而言之，如果一個設計步驟的各要素實現(xiàn)了自動化處理并且設計數(shù)據(jù)可對應預定義設計規(guī)則和流程限制要求