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使用模块化产品方法管理 PCB 和布线设计的复杂性
使用模块化产品方法管理 PCB和布线设计的复杂性
智能互联机器是工业 4.0 背后的驱动力。配备传感器，他们不断地将有关其状况的数据发送到分析系统。然后这些可以检测任何磨损迹象，甚至可能在停机发生之前通知技术人员。现代机械日益复杂，这对制造商来说是一个越来越大的不确定性来源。它在报价、开发和制造过程中带来更高的风险。
模块化产品组合旨在使资本货物的计算和制造更容易规划。从长远来看，它们是一种普遍认可的方法，可以与不断增长的产品和流程复杂性保持同步。将大的东西分解成更小的单个构建块，例如模块化 PCB 和模块化布线部件，使复杂的系统再次易于管理。此外，由于组织可以将单个构建块外包给各自的系统合作伙伴，因此战略灵活性增加了。然而，由于工程学科之间的协调性差，产品模块化经常失败。
为了兑现模块化产品架构战略的承诺，公司需要创建许多先决条件。在组织、流程和基础设施领域。在我们的白皮书“模块化方法——多学科成功指南”中，我们从电子、电气和流体工程的角度审视了由此产生的任务，并提出了一种务实的解决方案。
复杂性模糊了工程学科之间的界限
在产品开发中，我们将模块理解为功能和物理上的离散单元，我们可以通过与其他模块的接口将它们组合或配置为整体产品。每当一个学科可以描述整个产品——一个单独的机械、电气、电子或软件产品时——模块化似乎很简单。
在机电一体化产品中，这些物理边界变得模糊，因为功能单元是跨学科的。然而，在当今大多数公司中，工程师在不同的部门开发机械、电气和电子组件以及软件。为了兑现模块化产品架构的承诺，值得考虑创建跨学科的模块开发团队，这些团队在具有机械、电气、电子和软件组件的功能单元上协同工作。
一种新兴的方法是将这些跨学科设计团队的协调职能分配给 IT 部门。它已经负责不同部门使用的所有创作系统。此外，我们可以假设 IT 具有一定程度的公正性，以监控不同工程学科之间的潜在利益冲突。
为了保持机械、电气和软件开发的联系，有必要映射产品的功能描述。同样具有模块和组件的派生产品结构，以及产品开发软件中的相关配置逻辑。当今 PLM 系统的领先供应商似乎可以满足这一要求
功能表征避免歧义
然而，很容易忽视，为了确保所有元素的功能明确，一个机电模块不仅需要在每个物理细节中表现出来，而且在其功能描述中也需要表现出来。对于所有纯机械元件，这都不是问题，因为螺钉的功能，即使在同一台机器中多次使用，也始终是连接。如果我们看一下也使用过多次的电气元件，例如电缆，它可能在一个实例中具有“能量供应”功能，而在另一个实例中具有“加热”功能。
因此，如果我们想要提供一个模块的全面描述，PLM 系统必须能够涵盖功能描述到电气组件级别。从当前的 PLM 系统中询问这种级别的详细信息是一项艰巨的任务。他们的数据模型主要是为满足机械设计的要求而开发的，并没有提供如此精细的粒度。
两全其美的
一个可行的替代方案——不仅从实用的角度来看——是联合数据管理模型。 这意味着工程数据在特定学科的环境中进行管理，并作为模块化实体的一部分引用到 PLM 系统。 这样做的优点是这些系统从一开始就在设备级别管理数据。
