Vault によるエレクトロニクス設計

 

ボード設計の要は、設計した物理的なオブジェクトを構築するためにそのデザインからデータを生成、管理することです。しかし、完全なデータとするために '官僚的主義' のように手に手を取って行われます。その結果、設計データを最小限の影響に留めるため設計変更をロックして、設計者は形式的なプロセスに従って設計することに制限されます。

製品強化と技術革新により希望通りの設計を行うことができますが、エレクトロニクス開発プロセスについて、効果的、効率的に高いデータ保全性を提供する難題に取り組むために Altium Designer の統一プラットフォーム(設計されているシステムを表している 1 つの統一したデータモデルを持つ)を利用しました。

デザインで使用したオブジェクトには、コンポーネント、回路図シート、テンプレート、サンプルデザインが含まれます。これらは個別に識別できるデザインの要素で、複数の異なるデザインで再利用するかもしれません。また、それらを作成した後、修正する可能性があるので最終的な寿命があります。つまり、これらは設計データ管理システム下で管理する必要があるデータの実体です。

統一したデザインでデータ管理機能を含む技術を利用するには、合理化した方法で電子機器を設計する優れた設計・管理プロセスを組み入れ、完璧な methodology を構築する必要があります。この methodology は、vault 技術による高い保全性を容易にし、再利用のための設計 の構想に基づいた高い生産力と高品質なデザインフローを作成します。 - Vault によるエレクトロニクス設計の本質。 

vault 中心のエレクトロニクス設計を行う Altium Designer、Altium Vault Technology、methodology を使用し、デザインを管理、承認する 'ブロックを構築して' デザインを自由にコントロールできます。その後、デザインをリリースする準備ができた時、合理化、自動化された形(ボタンに触れて、完成度の高いデータ出力を生成して)で設計分野から製造分野へデータを渡すことができます!  

設計データ管理システム

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領域モデルからボード設計までデータ管理システムを提供するために、Altium は以下の設計データ管理モデルを使用します:

  • 再利用できるデザインの Items (デザインで使用するためのリリースされたデータの実体)の作成と管理ができ、バージョンコントロールやライフサイクル管理下で、設計チームがアクセスするために主要なリポジトリに保存した設計データ管理モデル。 
  • 設計領域と、製造する責任があるサプライチェーン間のリンクを定義でき、サプライチェーンが構築する特定の製造 Items (ブランクボードや実装ボード)へ設計データをマッピングして構築された設計データ管理モデル。 

Altium の設計データ管理システムにはデータ管理の要求に合う様々な技術や機能があり、3 つの異なるサブシステムに分類できます:

  • Component Management – 次世代の vault ベースのコンポーネント、参照した領域のモデル、デザインとサプライチェーンの両方にまたがったコンポーネントに権限を与える Part Choice の管理。
  • Design Content Management – 回路図シート Item、テンプレート Item、サンプルデザイン Item を含む再利用できるデザイン content の管理。
  • Production Release – 物理的なアイテム(BOM 情報に従って bare ボードや実装ボードを製造)を構築するためにサプライチェーンで必要なデータを生成するためのボードデザイン リリース管理。

また、3 つのサブシステムを構築する基礎は Altium の Vault サーバ技術です。Altium Vault サーバは、安全で完全な設計データを扱うために Altium Designer と調和して働きます。

Altium の次世代のコンポーネント管理モデル(Altium の幅広い設計データ管理システムを形成する管理された回路図シート
を再利用、製造するボードデザインの高度なリリース、相互に利点がある独立した機能のサブシステム)。Altium Vault は 安全
にアクセスできるように全てのデータを保存できます。

個々のサブシステムはそれぞれ利点がありますが、Vault によるエレクトロニクス設計の methodology を取り入れるには全体の設計プロセスを vault 中心にする必要があります。言い換えると、デザインの全ての要素(管理された再利用できる回路図シートのコンポーネントから、他のデザインの親ボードへ接続するサテライトデザインモジュールまで)はvault から利用する必要があります。デザインの要素を vault 内から利用しない場合、デザインは vault によるデザインとして考慮されず、結果として信頼性が無いデザインになるかもしれません。

そのため、次世代のコンポーネント管理モデル下で vault ベースのコンポーネントを作成するかもしれません。また、これらのコンポーネントをデザインで使用するかもしれません。vault ベースのコンポーネントを使用して、管理された回路図シートを構築するかもしれません。また、これらのコンポーネントや回路図シートの組み合わせを使用して、最下位の領域モデルからコンポーネントを通して完全なデザインを作成できます。また、変遷しているレビジョンとライフサイクル管理と共にデザイン階層を構築できます。vault ベースの実体をリリースできる状態でない限り、特定の管理された回路図シート、またはコンポーネントを使用する場所を確認したり、ボードデザインを試作、または量産へリリースできません。

製品開発環境

Altium の Vault によるエレクトロニクス設計の methodology を見る前に、世界の市場で販売するために、製品を完成させるプロセスに携わる人について考慮することは良い考えです。

ある面では、新しいデザインとしてそれを考える人がいます。これらは、技術的にコントロールする技術者や設計者です。これらの人は、Design Area と言う作業環境で Design Team を形成します。

その他の面では、デザインを物理的な製品にするチームがいます。これは、調達、製造、実装、テスト等を含みます。彼らは、設計チームが想像したように正確にその製品を構築するために、設計チームの苦労の成果を実現する責任があります。これらのチームが作業する領域は、量産領域、または製造領域を含み異なる呼び名にすることができます。しかし、包括的な用語である Supply Chain Area と言う言葉はこの領域の全てのチームとサブチームを表します。

2 つの異なる領域(Design AreaSupply Chain Area)へ分割したチームを表す設計から生産までの新しい考えを得るタスク。

設計チームは、ソースデザインドキュメントについて共同で作業する場合があります。サプライチェーンはデザインから製造、または生成されたデータで行います。しかし、データ(ソースデータと生成されたデータ)はどのように扱われますか? 設計チームは設計段階中、変更の軌跡をどのようにたどりますか? また、サプライチェーンは最終的に製造するために必要なデータをどこで得ますか? 以下の項目では、これらのデータを保存する場所についての詳細を説明します。

デザインリポジトリ

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設計チームは、Design Repository を使用してソースデザインドキュメントへ変更の軌跡をたどります。これは、全てのデザインドキュメントを保存する集中化されたリポジトリです。設計チームが所有した Design Repository は設計プロセスの履歴を確認でき、設計チームが使用する主要な共同ツールです。

Altium Designer の設計プロジェクトは、システムを構築、作業すべき方法に関する設計チームの目的を表します。各設計プロジェクトには、設計されているオブジェクトを一緒に定義するプロジェクトファイルや様々なソースデザインドキュメントが含まれます。また、設計プロジェクトは、1 つのプロジェクトが市場で製造される多くの異なる Item を定義できるパラメータです。

デザインリポジトリの概念 - 設計チームのための集中化されたリポジトリ。

デザインリポジトリは、複数のチームメンバーがデータをチェックイン、チェックアウトできる集中化されたリポジトリになります。そこで、デザインへ行った変更のレビジョン履歴を維持します。そのため、デザインはプロジェクトやソースドキュメントの一連のバージョンとして保存されます。バージョンコントロール下のデザインリポジトリを使用することで、様々な場所のチームのメンバー間で同じデザインの安全な共同作業が可能で、デザインのレビジョンを維持できます。バージョンコントロールシステムの本質はデザインの変更を追跡できることです。誰が何を、どのソースドキュメントに、いつ変更したかについて確認する必要があります。

PCB 共同設計のような機能では、複数の設計者が同じデザインで作業できます。個々のレイアウト変更を 1 つの PCB 設計ドキュメントへまとめて統合でき、デザインリポジトリへ戻って安全に確認できます。デザインのリポジトリの履歴(そのライフタイムで行った変更を表すチェックインしたプロジェクトのバージョン)を以前のバージョンに '戻す' ことができます。

Altium Designer の設計データ管理システムとして、バージョンコントロールのプロバイダである Subversion、または CVS を利用するバージョンコントロール下のデザインリポジトリへ作成、接続できます。また、Altium Designer へリポジトリを登録しリポジトリへ接続します。また、'公開していない'、または '単独の' リポジトリへ手動でパスを指定する必要はありません。Altium Designer を通して、システムに接続した VCS ベースのデザインリポジトリと相互に利用できます。

Vault によるエレクトロニクス設計の methodology を利用するには、設計側のソースデータをバージョンコントロール下のデザインリポジトリに保存する必要があります。これは以下になります:

  • ソース領域モデルファイル(例えば、SchLibs, PcbLibs)。
  • ソースコンポーネント定義 (CmpLib ファイルで)。
  • 再利用できるデザインの回路を含むソース回路図シート。
  • デザインテンプレート (プロジェクトファイル, 回路図ドキュメント, PCB ドキュメント)。
  • OutputJob ファイル。

Altium Designer の設計リリースプロセスへアクセスするためにバージョンコントロール下のデザインリポジトリを強制的には使用しません。バージョンコントロールの外にあるフォルダ、ローカル、ネットワークの保存場所に保存されるソースドキュメントの設計プロジェクトをリリースできます。しかし、設計データ管理システムの利点や Vault によるエレクトロニクス設計に使用した methodology は、バージョンコントロールで活用できます。バージョンコントロールリポジトリは安全で信頼性があり、設計ドキュメントの安全な場所を提供します。そして、デザインリポジトリでチェックしたデータを不慮の損失から守ることができます。

Altium Vault (設計領域の中心!)

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サプライチェーンは設計領域からの多くのデータを使用します。これらのデータは設計領域から 'リリースされた' と言われます。しかし、これらのリリースされたデータに何が起こりますか? それらはどのように扱われ、そして何が安全に扱われていますか? 言い換えると、完全なデータを保証できますか?

効率的にすることは、このようなデータを高い安全性で容易にアクセスできるように扱うことです。Altium は Altium Vault サーバ と言うサーバベースのエンジニアリング content 管理システムを導入しています。Altium Vault は、データをロックして安全な保存場所を提供するだけでなく、個々のレビジョンとしてデータの再リリースを可能にします(以前にリリースしたデータを上書きしないで設計変更を追跡します)。また、データを使用する必要がある人がデータが 'life' に到達した段階を一目で確認でき(そのため、安全に使用できます)、管理するデータのライフサイクルを提供します。

Altium Vault 技術は、Vault によるエレクトロニクス設計 の methodology で鍵となる役割を果たします。Altium Vault は、ボードデザインから生成したデータ以外も保存するために使用します。そして、特定のリリースプロセスを実行して、設計領域から得たその他のデータを管理するために使用します。これは、コンポーネント定義、領域モデル、回路やデザインテンプレートの回路図シートのリリースを含みます。vault によるデザインの実体は、mantra("デザインの要素は、vault 内から得ることができます")を反映します。 

vault は、設計領域からリリースしたデータの保存場所だけではなく、サプライチェーン領域から生じるデータを扱うために使用します。Part Choices リストは、設計側から調達されない(そのため、'リリースした' 実体ではありません) vault ベースのデータの良い例です。 

様々なデータの実体(設計領域、または別な方法からリリースされた)は、固有の Item によって Altium Vault で表現されます。Item は特定のオブジェクトを表し、割り当てられた Item ID を使用して独自に識別されます。それから、Altium Vault は Item ごとに全てのデータを保存する集中化された保存システムです。vault は設計とサプライチェーン領域間の共通の立場を提供します。データを安全に保存する 1 つのリポジトリへ双方の領域からアクセスできます。vault を通して、両方の領域のチームは幅広い製品レベルでデザインの進捗状態を確認できます。そして、完全なデータを保証するだけでなく、ライフサイクルを確認、管理するためのデータへアクセスできます。そのため、特定のアプリケーションを使用するための権限を与えられたデータのみ使用できます。

Altium Vault は設計とサプライチェーン領域間で共通の立場として利用でき、Vault によるエレクトロニクス設計の中枢となります。

Item に保存したものは、Item にマップされているものに依存して変化します。例えば、設計プロジェクトはソースの複数の bare、または実装されたボードになります。これらは、製造チームが構築した個別の物理的なオブジェクトです。そのため、異なる Item として、固有の ID でそれぞれ Vault に表現されます。デザイン自体は vault ベースのコンポーネント(これは、別々の Item や割り当てられた固有の Item ID の実体をリリースします)を利用するかもしれません。コンポーネントを定義するために使用した、また、固有の Item としてリリース、表現された回路図シンボルやその他の領域のモデルを利用することで、細かいレベルまで扱うことができます。

vault 内の各 Item は一連のレビジョンとして保存されます。各レビジョンには、その Item の特定のバージョンを表現、または構築するために使用するデータが含まれています。変更がそのソース設計データへ反映される度に、その Item の新しいレビジョンは vault に作成され、生成されたデータを受け取る(保存する)準備ができます。

Altium Vault のデータ構造では、そのデータを 'どこで使用したか' 確認できます。vault 内の親 Item に関して、どんな時でも、特定の子 Item を使用する場所を確認できます。そのため、与えられた領域モデルについて、それを参照するコンポーネント Item を素早く識別できます。与えられたコンポーネント Item について、それがどのデザインで使用されていて、どの回路図シートを管理しているか等、確認できます。逆に言えば、親 Item の視点から素早くその子を閲覧できます。

Altium Designer の有効なライセンスを使用していて、そのライセンスの Altium Subscription を持っていれば、Satellite Vault サーバ は無償でインストールして使用できます。この種類の vault サーバのインストーラは、別々に用意されています。

進化する証明された Methodology

Main article: Altium の Vault によるエレクトロニクス設計 Methodology

"Vault によるエレクトロニクス設計" とは何で、エレクトロニクス製品を設計、製造する他の方法とどのように異なりますか? 率直に言うと、エレクトロニクス製品を設計する方法や、設計ソフトウェアツールを使用する方法はたくさんありますが、私達はツールや、自身の経験と 40,000 以上のユーザの経験によって強化された点に基づいた技術を使用してエレクトロニクス製品を設計するために 最適な方法 を見つけようとしていると信じています。設計チームが安全な環境で設計でき、高品質、高産出の設計フローとなるように Altium Designer と Altium Vault 技術を扱う methodology を利用します。それは、Altium のエレクトロニクス設計システムを効率的に使用する methodology となります。そして、設計プロセスを合理化する methodology で、新しい設計者が 'ボールを持ってランニングする' ように設計領域へ入ることができます。 

この進化している methodology は、何も無いところからは作られていません。私達は、'教わったことを実行します'! そして、設計ツールを使用して、ハードウェアを開発する設計ソフトウェアベンダになる固有の(強力な)立場にあります。Altium のハードウェアチームは、社内で様々なボードを設計するために Altium Designer と Altium Vault 技術を使用しました。また、設計フローを合理化する設計技術の開発と採用を促したのは、この設計作業です。チームは、これらの技術を合理化して経験を磨きました。進化している設計 methodology は、より品質や生産性を向上するようテストされています。 

この methodology の概念は、再利用できる設計を行うと言うことです。これは、新しいデザインで容易に再利用できるように、デザインの全ての要素を捕え、構成する必要があります。新しいコンポーネントで再利用できるモデル、下位回路で再利用できるコンポーネント、モジュール実装のデザインで再利用できる下位回路、それから最終的に大きなデザインでモジュール実装を再利用します。vault による設計とこの概念を結合して、デザインの全ての要素は Altium Vault から得る必要があります。そして、渦巻き状の 再利用の設計フロー となります。最低レベルのデザイン要素で開始し、抽出されていきます(各デザイン要素は設計側で作成してから vault へリリースする必要があります。この結果、次の高レベルのデザインで使用する準備ができます)。 

再利用設計の '渦巻き状' の性質。 

Altium は、設計データ管理システムの一部として無数の機能や技術を提供します。そして、ユーザはデザインの要求に合うように選択するシステムを自由に使用できます。しかし、エレクトロニクスデザインを次のレベルで扱うために、それらの機能や技術を使用し設計する methodology に従う必要があります。デザインで使用した全ての要素は主要な vault から得ます。それは、安全でライフサイクル管理された、会社で承認されたコンポーネント、デザインシート、その他のモジュール化されたデザインの実体です。そして、vault を介することで将来的なデザインで再利用できます(Vault によるエレクロニクス設計)。 

Vault によるエレクトロニクス設計の鍵となる概念 

  • 正しいツール(Altium Designer、Altium Vault 技術、バージョンコントロールシステム)と、正しいデザイン、管理の原則を使用することに基づいた methodology。それは、その機能に関連したソフトウェアや技術を使用することです。また、多くのお客様からのフィードバックと、ハードウェアを設計するためのツールを使用して、25 年以上の産業の経験から構築された methodology です。  
  • Vault 中心のデザイン。デザインの全ての要素は、例外無く Altium Vault から得る必要があります。
  • 設計側のソース(ソースモデルファイル、ソースコンポーネントライブラリ、回路図デバイスシート、ボードレベルの設計プロジェクト、ボードパネルプロジェクト)のためにバージョンコントロールを使用。 
  • 再利用のためのデザイン。新しいデザインを容易に再利用できるように、デザインの要素を捕え構成。コンポーネントから回路図シート、そしてリリースしたモジュール化されたデザインの実装まで、全ての要素は、'ブロックを構築する' 管理されたデザインのリポジトリを作成するために vault へリリースされます。  
  • 抽象的なレベルで設計してデザインをモジュール化。将来的なデザインで、モジュール化されたブロックを容易に再利用できます。 
  • vault ベースのデザイン要素を再利用、リファクタリング、新しい何かを作成する(例えば、vault に存在しないコンポーネント)時、効果的なデザインを決定。 
  • テンプレートプロジェクト、リンクしたテンプレートソースドキュメント(回路図のトップシートや PCB ドキュメント)、標準化された出力ジョブ設定ファイルを使用して、デザインを合理化。 
  • デザイン要素に依存した、標準化された命名方法、レビジョン割り付け方針、ライフサイクル管理方針。 
  • ネット接続、階層、デザインルール等を含む、標準化されたデザインの厳密な遵守。 
  • リリースした回路図シンボル(や PCB 2D/3D コンポーネントモデル)を再利用する汎用のモデル。 
  • vault のみへリリースしたデータ出力。設計側のバージョンコントロールリポジトリに保存した出力ファイルではありません。 
  • vault を通して直接、安全に製造データへアクセス。承認された人だけがアクセスできるようにコントロールします。製造ファイルが不規則にシステムの外部へ送られるのを防ぎます。 

Vault によるエレクトロニクス設計の鍵となる利点 

  • デザインの質と産出に関して、合理化、最適化された設計フローを実行するために、Altium の統一したデザインと設計データ管理の枠組みを統合して構築。
  • 定義したファイルテンプレートを使用、新しいデザインプロジェクトへ共通の設定を設定、ブロックを構築する既存のデザインを再利用して、設計の苦労を軽減。これは、生産性の向上となります。  
  • vault から得る会社で承認されたデザイン要素を使用して、新しいデザインのエラーを減らします。言い換えると、証明された回路を繰り返し使用します。 
  • 命名方法、提出基準、デザインの原則を採用して、改善されたデザイン出力の品質。
  • デザインの内容を作成、リリースして vault から再利用するために承認する方法で、デザインの生産性は上がります。将来的なデザインは、デザインの 'ブロックを構築する' vault から利用できます。そして、必要な回路は、モジュール化の形式で配置するために利用できます。  
  • デザインの 'メタデータ' の入手。 
  • 設計する時間に費やせるよう、推測する時間を減少。
  • トレーニング時間とコストを軽減。
  • チーム環境を促進。
  • コンポーネントやデザインを容易に見つける機能。 

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