電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)廠商MentorGraphics近日發(fā)布一份題為《選擇最佳的線束設(shè)計(jì)自動化工具》的研究報(bào)告（作者：PaulJohnston）。全文內(nèi)容如下。

人們想要按規(guī)定的規(guī)范和性能以及最優(yōu)化成本大量生產(chǎn)日益復(fù)雜的組件，線束產(chǎn)品設(shè)計(jì)由此誕生。不論是乘用車、卡車、公共汽車、越野車或是飛機(jī)的原始設(shè)備制造商，還是這些原始設(shè)備制造商的線束供應(yīng)商，一個世紀(jì)來的趨勢就是電子電氣化程度越來越高。過去約50年里，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和軟件自動化已經(jīng)成為工程和商務(wù)管理領(lǐng)域不可缺少的一部分。

車輛內(nèi)電子電氣化程度越來越高，車輛中銅制品的重量平均達(dá)到了40Kg。

技術(shù)發(fā)展、商業(yè)推動力以及消費(fèi)者需求共同促進(jìn)了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)線束方面的創(chuàng)新以及大部分工程規(guī)范的發(fā)展。設(shè)備上的技術(shù)發(fā)展涉及車輛、電子控制、傳感器和驅(qū)動系統(tǒng)，這些使信號和電路的數(shù)量大大增加?？蛻魧τ谠O(shè)備質(zhì)量的期望值已經(jīng)提高，以及由于市場增長帶來的消費(fèi)者口味變化，消費(fèi)者希望能夠獲得更多的新功能和舒適性。每家汽車廠商都選擇一個不同的設(shè)計(jì)流程。有的選擇直接監(jiān)管生產(chǎn)，有的選擇讓原始設(shè)備制造商負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)流程，有的選擇外包。不論他們選擇何種方式，線束的方式不盡相同，多年來始終存在差異。不論與線束制造商的合約關(guān)系是按圖生產(chǎn)還是積極主動的設(shè)計(jì)協(xié)助專業(yè)服務(wù)，雙方都必須密切合作。

車輛中電子成本的比例。

選擇“優(yōu)秀的”工具套裝？

選擇線束設(shè)計(jì)工具并非一件小事。2006年，我開始研究Mentor收到的信息需求書(RFI)和詢價(RFQ)文件。在這項(xiàng)私人研究中，我從數(shù)據(jù)中得出一些模式，這些模式表明，選擇和評估一項(xiàng)自動化工具可以分解成幾方面的需求，在本文中為四方面。

A約四分之一堅(jiān)持精確充分地對電子平臺線束產(chǎn)品建模。這對用戶十分重要，因?yàn)槿绻阍诠こ讨胁蛔⒁饧夹g(shù)復(fù)雜性和差異性，你可能會不得不在工作完成后進(jìn)行修正。但修正的唯一方式就是以迂回的方式進(jìn)行修正，但這會讓結(jié)果大打折扣。如果模型有缺陷，最終這些缺陷會降低整個系統(tǒng)的效率。同樣地，如果工程變更過程或設(shè)計(jì)工作流無法容納全部功能，那么軟件就不合用。

B另外四分之一需要能產(chǎn)生商業(yè)效益的軟件套裝。簡單說來，人們需要以更低的成本產(chǎn)出更高效益，并消除浪費(fèi)，最大化效率。

C約四分之一要求，通過參考藍(lán)圖輸出、制圖、圖表等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工件來理解電氣互連系統(tǒng)。這些通常都設(shè)有企業(yè)能夠遵守的標(biāo)準(zhǔn)。

D最后四分之一要求必備企業(yè)內(nèi)部的互用性。下游，有時候是上游，也包括物料需求計(jì)劃/企業(yè)資源計(jì)劃、生產(chǎn)、模擬器、測試設(shè)備，即使不同地區(qū)和不同時區(qū)，設(shè)計(jì)流程的每一部分都是互連的。不同規(guī)模的企業(yè)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，購買新工具之后，緊接著系統(tǒng)整合就是一項(xiàng)巨大的隱藏成本開支。

研究發(fā)現(xiàn)，這四個方面都與選擇自動化系統(tǒng)有關(guān)。

在這些需求中取得平衡至關(guān)重要。不平衡可能成為一個大問題。A和C對于用戶企業(yè)而言是一種策略，但B和D從戰(zhàn)略上而言更貼合企業(yè)的高層目標(biāo)和計(jì)劃。因此不同案子之間的重點(diǎn)有所差別--醫(yī)療設(shè)備的按圖生產(chǎn)線束供應(yīng)商有著不同的需求，并且與衛(wèi)星和導(dǎo)彈電氣互連系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的表達(dá)方式有所不同。研究更多的詢價文件可以從宏觀上看到這樣的趨勢。

充分的產(chǎn)品和流程建模

參考產(chǎn)品和流程的總結(jié)性建模原則時，讓我們分為兩個方面來探討，您怎樣使用IT來建造設(shè)計(jì)產(chǎn)品和工作流的模型以及您開發(fā)的方式（從設(shè)計(jì)到實(shí)物生產(chǎn)）。

成品的建模以及對產(chǎn)品模型的改進(jìn)。因?yàn)楫a(chǎn)品開發(fā)時并沒有適宜、充分的細(xì)節(jié)考慮，因此具有一定的缺陷。對于在既定區(qū)域或設(shè)計(jì)某一階段的細(xì)節(jié)水平，人們可能會有大量的討論。我認(rèn)為所有人都會贊同精確度最重要這一點(diǎn)，例如，如果一個電子部件的基本模擬模型有缺陷，F(xiàn)MEA研究就會不可靠或無效。

能夠按你想要的方式進(jìn)行建模也很重要。如果您考慮一個新的工作方式，想要拓展或重新規(guī)劃工作流，或因外界壓力不得不這樣做，能夠擁有一個精確知道凱芙拉纖維混編織管、熱熔和絕緣移位連接器之間區(qū)別的軟件系統(tǒng)就會很有用。但如果這個軟件有一定的限制，無法提供汽車廠商需要的所有功能，就會讓人很失望，不得不讓設(shè)計(jì)人員將工作流、合作步驟與協(xié)作以及發(fā)布安全能夠符合軟件的限制。這類問題必須重新進(jìn)行描述，需要充分解釋，人們可能會在評估時忽略這些問題，只有在低效率和需要折中方法變得更加明顯時，才會引起用戶的主意，導(dǎo)致用戶的不滿。

商業(yè)價值和投資回報(bào)

令人驚訝的是，當(dāng)組織開始考慮為了系統(tǒng)互連工具的集成而提升自己的能力時，竟然往往會忽視通過擁有自動化軟件來獲利。參與評估供應(yīng)商產(chǎn)品的IT專業(yè)人士知道他們需要的是什么，而電氣工程師、線束設(shè)計(jì)師和布線專家也清楚達(dá)成目標(biāo)所需的各項(xiàng)技術(shù)。然而，大約四分之一的自動化工具研究應(yīng)該直指擁有軟件的商業(yè)用例的核心。

如果一個軟件應(yīng)用程序看起來不錯自然很好，但如果有令人印象深刻的特點(diǎn)，比如有些功能可以快速執(zhí)行就更妙了。但是，除非經(jīng)過一番研究后，這套新工具讓你相信你的業(yè)務(wù)運(yùn)作會更高效（效率提高和/或成本降低），否則這些特點(diǎn)或功能并沒有太大意義。

企業(yè)理念--需求的關(guān)鍵所在。選擇電氣互連設(shè)計(jì)系統(tǒng)的其它三個原則都要次于這個原則，它們回答了這個問題：“使用某個特定工具或工具套裝可以順利完成這項(xiàng)工作嗎？”而這個原則是另一個問題的答案：“我能從中得到什么好處？”答案最好是清楚的、合理的并且有事實(shí)依據(jù)的。換一種方式來問就是：“為了擁有新軟件來滿足需求，你準(zhǔn)備犧牲哪些其它資源或支出？”

有些動機(jī)是有積極意義的，例如擴(kuò)大市場份額、擴(kuò)張和打入不同市場的雄心壯志。你需要根據(jù)市場狀況來降低成本，甚至進(jìn)一步縮減工程人力資本預(yù)算。市場競爭也會激起你去創(chuàng)新和更新軟件的欲望。

在分享預(yù)期投資回報(bào)率、經(jīng)營目標(biāo)，行政級別的舉措以及與軟件供應(yīng)商共同打擊競爭對手的策略計(jì)劃的同時，也是對未來建立成功合作關(guān)系的一種信心。當(dāng)然應(yīng)該簽訂非公開協(xié)議，一開始保密些是明智之舉。不告訴你未來的業(yè)務(wù)合作伙伴你想如何提高性能、效率和降低成本，就像在大街上問一個人如何去公園時，他們會說：“哪個公園？”你回答：“我不能告訴你，這是個人隱私。我只能說，那個公園里有一些樹和一些兒童游樂設(shè)施，其它的我就不能說了。但是如果你指給我方向，讓我到達(dá)這座城市里我說的這個公園，那么我將非常感激。”說完，你頂多會得到一個充滿疑惑的笑容和同情。

下面是一些如何在陳述要求時明確指出商業(yè)價值的示例。

●我們需要一些可以將我們目前的設(shè)計(jì)開發(fā)時間縮短一半的軟件；

●最多3天內(nèi)報(bào)價給我們的客戶，目前平均要10天；

●我們將重組，因此圖紙由工程師制作和發(fā)布，而不是CAD繪圖部門遠(yuǎn)程提供；

●平均每年在每個項(xiàng)目的質(zhì)量問題和物料清單(BOM)錯誤上的支出達(dá)83.7萬美元，去年造成兩個項(xiàng)目未能按時交付；

●我們不知道線束供應(yīng)商的報(bào)價就其應(yīng)該完成的工作而言是否公平。但我們知道必須控制不斷上漲的成本，同時也相信在不影響生產(chǎn)的同時也能將單件成本降低10%。

許多人在做預(yù)算報(bào)告時都要制作一個商業(yè)論證、計(jì)算投資回報(bào)率和凈現(xiàn)值等。采購項(xiàng)目在獲得批準(zhǔn)并被財(cái)務(wù)和采購部接納之前要?dú)v經(jīng)不同的程序，但商業(yè)用例必須足夠強(qiáng)大。

CAD輸出

汽車電氣平臺工程領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工件，如原理圖、藍(lán)圖和設(shè)計(jì)圖，是電氣和布線工程師展開工作的絕對核心。它們以一個簡明的方式來呈現(xiàn)設(shè)計(jì)，這樣同行評審、團(tuán)隊(duì)審核以及最終的發(fā)布都可以在取得達(dá)成共識的基礎(chǔ)上進(jìn)行，同時使用固定的圖形呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。如果沒有這些圖形，電氣工程師和他們的同事就不能對產(chǎn)品有一致的理解。電氣CAD就是以圖紙為基礎(chǔ)并將其作為參考和觀點(diǎn)溝通的主要來源。

廠商很少被要求能夠改變或提高制圖標(biāo)準(zhǔn)。幾乎無一例外地只是要求與現(xiàn)有的圖形外觀一致。

我經(jīng)?？吹降囊环N典型要求是：圖形用戶界面(GUI)能夠放大和縮小a)至圖紙的特定部分；b)至特定裝置；c)至導(dǎo)體區(qū)；d)至圖紙模板/框架區(qū)....等等。最終用戶最看重的是這方面的要求，不符合圖紙外觀要求通常是多年來已經(jīng)熟悉某種特定工作方式的最終用戶有所抱怨的原因。

如果沒有以一種恰當(dāng)?shù)姆绞揭胄碌腃AD功能，產(chǎn)品知識和對高度復(fù)雜系統(tǒng)的改變的管理可能會陷入混亂。這一點(diǎn)必須謹(jǐn)慎對待。下面是一些有代表性的要求和陳述方式示例：

●文件格式必須是.pdf、.dwg或.svg；

●定向不同頁面的鏈接應(yīng)參照圖14A；

●應(yīng)用程序?qū)⒆詣影褬?biāo)題欄信息放到圖紙上；

●不用自定義，軟件安裝后即符合附錄D所示的標(biāo)準(zhǔn)。

這些實(shí)例看起來乏味，但卻可以分成多個需求子集。舉第一個例子來說，哪個類型的PDF？什么版本的.dwg格式？在最后一個例子里，“無需定制”是否意味著用戶不需要因?yàn)閾?dān)心安全和配置控制問題而安裝他們自己的ECAD軟件客戶端？或是指您會因?yàn)樾枰ㄟ^工具搜索繪圖以進(jìn)行繪圖整理而擔(dān)心背離常規(guī)流程，過去對您的內(nèi)部IT團(tuán)隊(duì)為制定和維護(hù)自定義代碼來實(shí)現(xiàn)繪圖本地化而投入的維護(hù)管理費(fèi)用并不滿意。設(shè)計(jì)圖格式要求的表達(dá)看似簡單，但卻可能有著潛在深層次的需求。

在評估新工具方面需要仔細(xì)規(guī)劃。2-300項(xiàng)“制圖工具必備”清單不僅需要時間編制，也需要一定的時間才可獲得作為繪圖標(biāo)準(zhǔn)管理人員的很多利益相關(guān)者的批準(zhǔn)。最佳建議是單獨(dú)考慮一些最高的要求，計(jì)劃通過快速追蹤的挑選評估流程對廠商的能力進(jìn)行具體分析。

還需牢記的是，從一個系統(tǒng)轉(zhuǎn)化到另一個系統(tǒng)是審核繪圖需求的絕佳機(jī)會。在選擇工具的同時，我建議您對CAD標(biāo)準(zhǔn)和輸出要求進(jìn)行檢查，看是否存在有利的要求保留或放寬案例。企業(yè)可以借助哪些機(jī)會對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一？現(xiàn)在是時候仔細(xì)觀察競爭對手在做什么？這也可能是您幾年來第一次這樣做。您能在部分設(shè)計(jì)審查流程中不需要圖表復(fù)印件嗎？調(diào)整工作方法是否能夠節(jié)省成本和時間？這點(diǎn)值得好好研究。

擴(kuò)展企業(yè)的互操作性

如同需求子集涉及業(yè)務(wù)需求和投資回報(bào)一樣，第四部分所描述的要求與保持企業(yè)戰(zhàn)略合作關(guān)系和企業(yè)運(yùn)營密切相關(guān)。電氣平臺系統(tǒng)互連的產(chǎn)品定義和向制造部門的發(fā)布說明并不能獨(dú)立于機(jī)械CAD信息系統(tǒng)而進(jìn)行，產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)（PLM和PDM系統(tǒng)）同樣如此，甚至還需與銷售（客戶關(guān)系管理）、財(cái)務(wù)（報(bào)價追蹤和設(shè)計(jì)變動管理控制）和企業(yè)資源規(guī)劃相互配合。

如果更仔細(xì)地研究系統(tǒng)間互相依賴的關(guān)系，您會發(fā)現(xiàn)在運(yùn)輸和安裝切線剝皮壓接自動化機(jī)器之前用于線束測試的制造工具的接口對接要求。這有時會被描述為設(shè)計(jì)制造流程的“后端”。

可能需要基于服務(wù)的技術(shù)輸出結(jié)果，考慮的軟件可在綜合環(huán)境中通過一項(xiàng)功能性產(chǎn)品滿足這些需求，或者提供輸入/輸出切換接口。所有接口連接要求都應(yīng)明確規(guī)定，便于理解，并且實(shí)現(xiàn)合理化和文檔化。最難處理且需付出最高成本代價的情況是：撤回軟件后發(fā)現(xiàn)新系統(tǒng)無法提供下游系統(tǒng)完全依賴的輸出結(jié)果。

該圖表對自動化系統(tǒng)（例如明導(dǎo)Capital軟件）滿足四大類客戶研究需求所需的所有功能進(jìn)行了說明。

系統(tǒng)整合的成本非常高，應(yīng)完全透明化。如果預(yù)算報(bào)價和商業(yè)案例中沒有包含系統(tǒng)整合準(zhǔn)備金，那么信息系統(tǒng)專業(yè)人員將遭遇缺陷問題，之后需要對缺陷進(jìn)行校正，這樣一來不僅降低了生產(chǎn)效率，同時也會增加成本。從一開始就把所有因素都考慮在內(nèi)。你們都是朝著同一個目標(biāo)--企業(yè)的健康發(fā)展而努力。除了您之外，通常會有更多人首先考慮到利益相關(guān)者！

需要注意維護(hù)所蘊(yùn)含的意思。如果格式X或標(biāo)準(zhǔn)Y或系統(tǒng)Z半年后或六年后出現(xiàn)變化會怎樣？對一系列基本界面進(jìn)行調(diào)整的頻率和類型進(jìn)行預(yù)測。

檢查互操作性與接口連接要求。這是否意味著需要能力更強(qiáng)的工具管理軟件供應(yīng)商或合作伙伴？如果廠商無法保持?jǐn)U展企業(yè)的信息系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性和讓其適應(yīng)未來的需要，那么你必須認(rèn)識到，任務(wù)壓力將會落到企業(yè)自身的頭上。因此，在對廠商的反應(yīng)和能力證明進(jìn)行評估時，他們在與其它機(jī)械CAD或PLM企業(yè)合作方面的行業(yè)資質(zhì)會顯得更為重要。

結(jié)論

為線束挑選軟件自動化工具是一項(xiàng)極為復(fù)雜的工作。然而，此文中的研究表明，為了簡化搜索工作，可將要求分成四大類。通過使用這項(xiàng)研究數(shù)據(jù)，您目前可在數(shù)周內(nèi)而不是數(shù)月內(nèi)完成廠商挑選，從而節(jié)省了時間和成本。

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