Altium Designer将如何解决PCB设计的各种行业挑战

随着产品上市时间的延长和产品的复杂性不断下降，产品定制越来越受到客户需求的欢迎。 通过改变基准产品，新产品可以解决不同的市场和要求。

借助AlTIumDesigner®中强大的变体管理功能，可以管理产品变化，使所有版本在产品生命周期内保持同步。 变体可以通过替代部件来增加温度范围，或者更换或省略部件以满足不同的市场需求，例如不同的电源或更小的显示器。 产品变化在完整的产品工作流程中进行管理，从原理图设计到组装制造，以在一个完整的项目中同步此变体。

继续了解设计人员在使用设计变体时遇到的问题，以及AlTIum Designer如何在不同的设计阶段帮助解决这些挑战与最先进的功能。

一、为什么你需要考虑设计变化？

假设您正在为具有三种不同内存（4,8和16 GB）变化的智能手表开发PCB，根据硬件要求的变化，本表应针对不同的市场。传统的方法是根据不同的硬件要求设计三种不同的PCB，并改变参数信息以满足市场需求。然而，随着当今电路和PCB的复杂性，这种方法将延迟产品上市时间，并将增加成本。

更好的解决方案是创建单个基本设计，并通过配置组件及其参数来定义其中的变体。 对于所有变体的单一参考设计，而不是从零开始创建新的变体，可以更快地完成设计并降低成本。 然而，公司通常有全球团队负责单个项目，因此在产品生命周期中，产品的一部分的变化可能会导致另一个产品的错误和不同步的变化。 AlTIum Designer可以自动同步工作流。

二、设计变量和行业挑战

设计变体管理在行业中是多大的挑战？ 在香港集团最近的一项调查中，“工业设备制造业配置管理的重要性”，47％回应：“定制和复杂产品的市场需求是产品开发面临的最大压力之一。”

在另一项调查中，“PCB设计：利用PCB设计最佳实践提高盈利能力”，44％的受访者发现：“经常性的设计变更是PCB设计中的主要挑战之一，如果管理不当，导致项目成本的延误和增加。

当您将生产文件发送给制造商时，这些挑战在生产阶段变得至关重要，因为任何数据不准确都可能导致产品故障。 为了有效地处理这些变化，在整个产品生命周期中，变化是重要的。 在PCB设计周期中，这些更改在原理图或PCB级别完成，并与生产数据同步。 保持生产文件（如BOM和装配体输出为最新的所有设计变体）需要受管理的工作流程。 如果多个参与者参与设计以确保一致的工作流程，这更重要。 产品设计过程中的任何错误沟通都可能导致设计质量低下，成本上涨，上市时间更长。

三、不同的管理

AlTIum Designer为您提供了一个强大的集中式变体管理系统。 您可以定义基本设计的任何数量的变体，然后管理组件参数并将组件配置为安装，未安装或备用部件。 由于这些变体共享相同的裸板并且仅对组装过程产生影响，所以我们将这些变体组合变量称为。 在接下来的章节中，您将看到Altium Designer中的变体管理如何协调设计变化，而不会在不同的设计步骤中影响同步。

四、集中的变化配置

在任何设计中使用变体的关键是集中管理。 在Altium Designer中，这种独特的功能集成在一起，以改善不同设计阶段之间的同步。 在这个单一的变体管理对话框中，您可以定义新的变体以及编辑组件参数，使Altium Designer自动处理原理图，PCB和输出文件之间的同步。 为了进一步支持来自不同来源的备用组件，功能扩展到独立的库，数据库库以及基于Vault的组件。

为了确保部件是可交换的，实现了智能检查机制，以检查基础部件和备用部件之间的引脚兼容性。 此功能确保两种组件的引脚类型和位置相同。 用户界面（如图1所示）易于使用，并包含以下附加功能：

1、一次配置多个组件；

2、设置变量参数以及项目和原理图级参数；

3、使用不同组件类型的过滤器管理显示数据；

4、生成文档的变体报告。

图1：变体管理对话框

五、变化的图形显示

在变量配置对话框中，可以查看组件在原理图和输出图上的显示方式。 当添加或编辑组件时，会进行交叉检查以识别任何错误。

如图2所示，可以选择显示不合适的组件以及参数， 这允许在变体中的每个变化中实时观察变化。 类似地，对于装配图，您可以选择适当的图形，以便在生成的PDF上轻松显示不适合的组件。

图2：变式绘图样式

除了在原理图上的表示，还可以在PCB编辑器中查看变体，如图3所示。由于PCB上都显示所有占位面积，所以只有组件具有3D体，才能注意到变化。 为了支持备用部件，Altium Designer支持同一组件的两个不同的脚印，而不用担心备用组件与其他PCB原语的兼容性。

图3：PCB编辑器中的变体

当一个组件或参数需要改变企业环境中有集中的元件库，Altium Designer可以从这些库，更新原理图和PCB文件现在，变量以及。任何安装或替换部分，你更新参数直接从变量管理对话框，如图4所示。您可以为任何定义的变体选择更新哪个参数或组件，从而使您有更多的自由在库中进行定制的更改。

图4：参数和组件更新

六、输出文件中的变体

变量需要包括在项目输出中，如BOM或装配图。 如果您不想在BOM中包含组件，传统方法将是在设计中识别该组件，并手动标记该组件，以便制造商可以将其从生产中排除。 然而，这也是容易出错和耗时的并且可能导致较低质量的产品。 相反，Altium Designer会自动处理它。

在输出文档中包含变体Altium Designer的强大功能，可以一次性自动完成所有输出文件的变体文档，并允许您为每个文档分别使用不同的变体。 这样，您可以有不同版本的相同输出来满足不同的市场需求。

图5：输出作业中的变体

变体影响不同的输出文件，包括：

1、物料清单；

2、原理图和PCB印刷；

3、PCB 3D打印和视频；

4、装配图；

5、选择并放置文件；

6、测试点报告。

为了进一步支持同时批量生产不同的产出，在配置管理器中扩展了不同的支持，并在整个项目生命周期内同步了工作流程。

七、现代绘图系统中的变化整合

从版本16.1开始，Altium PCB绘图员在PCB制造商的输出文件中集成了更多的内容灵活性和细节。 变式管理的方法是在一个完整的软件包中提供尖端技术，包括PCB绘图员。 您在Draftsman中有一个直观的用户界面，以支持不同生产文件的装配变体。

设计变化至关重要，随着组件数量的增加，使智能系统有效管理变体变得越来越重要。 幸运的是，Altium提供这种功能，不仅可以管理完整产品设计的变体，而且还可以在单个软件包中确保高用户生产力。