電子設計自動化技術的領導廠商Mentor Graphics 近日發布一份題為《選擇最佳的線束設計自動化工具》的研究報告（作者：Paul Johnston）。全文內容如下。

人們想要按規定的規范和性能以及最優化成本大量生產日益復雜的組件，線束產品設計由此誕生。不論是乘用車、卡車、公共汽車、越野車或是飛機的原始設備制造商，還是這些原始設備制造商的線束供應商，一個世紀來的趨勢就是電子電氣化程度越來越高。過去約50年里，計算機系統和軟件自動化已經成為工程和商務管理領域不可缺少的一部分。

車輛內電子電氣化程度越來越高，車輛中銅制品的重量平均達到了40Kg。

電子設計自動化技術的領導廠商Mentor Graphics 近日發布一份題為《選擇最佳的線束設計自動化工具》的研究報告，作者：Paul Johnston, Mentor Graphics。

技術發展、商業推動力以及消費者需求共同促進了設計和生產線束方面的創新以及大部分工程規范的發展。設備上的技術發展涉及車輛、電子控制、傳感器和驅動系統，這些使信號和電路的數量大大增加。客戶對于設備質量的期望值已經提高，以及由于市場增長帶來的消費者口味變化，消費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計流程。有的選擇直接監管生產，有的選擇讓原始設備制造商負責設計流程，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系是按圖生產還是積極主動的設計協助專業服務，雙方都必須密切合作。

車輛中電子成本的比例。

選擇“優秀的”工具套裝？

選擇線束設計工具并非一件小事。2006年，我開始研究Mentor 收到的信息需求書(RFI)和詢價(RFQ)文件。在這項私人研究中，我從數據中得出一些模式，這些模式表明，選擇和評估一項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 約四分之一堅持精確充分地對電子平臺線束產品建模。這對用戶十分重要，因為如果你在工程中不注意技術復雜性和差異性，你可能會不得不在工作完成后進行修正。但修正的唯一方式就是以迂回的方式進行修正，但這會讓結果大打折扣。如果模型有缺陷，最終這些缺陷會降低整個系統的效率。同樣地，如果工程變更過程或設計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生商業效益的軟件套裝。簡單說來，人們需要以更低的成本產出更高效益，并消除浪費，最大化效率。

C 約四分之一要求，通過參考藍圖輸出、制圖、圖表等計算機輔助設計工件來理解電氣互連系統。這些通常都設有企業能夠遵守的標準。

D 最后四分之一要求必備企業內部的互用性。下游，有時候是上游，也包括物料需求計劃/企業資源計劃、生產、模擬器、測試設備，即使不同地區和不同時區，設計流程的每一部分都是互連的。不同規模的企業已經發現，購買新工具之后，緊接著系統整合就是一項巨大的隱藏成本開支。

研究發現，這四個方面都與選擇自動化系統有關。

在這些需求中取得平衡至關重要。不平衡可能成為一個大問題。A和C對于用戶企業而言是一種策略，但B和D從戰略上而言更貼合企業的高層目標和計劃。因此不同案子之間的重點有所差別-- 醫療設備的按圖生產線束供應商有著不同的需求，并且與衛星和導彈電氣互連系統設計機構的表達方式有所不同。研究更多的詢價文件可以從宏觀上看到這樣的趨勢。

充分的產品和流程建模

參考產品和流程的總結性建模原則時，讓我們分為兩個方面來探討，您怎樣使用IT來建造設計產品和工作流的模型以及您開發的方式（從設計到實物生產）。

成品的建模以及對產品模型的改進。因為產品開發時并沒有適宜、充分的細節考慮，因此具有一定的缺陷。對于在既定區域或設計某一階段的細節水平，人們可能會有大量的討論。我認為所有人都會贊同精確度最重要這一點，例如，如果一個電子部件的基本模擬模型有缺陷，FMEA 研究就會不可靠或無效。

能夠按你想要的方式進行建模也很重要。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別的軟件系統就會很有用。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，不得不讓設計人員將工作流、合作步驟與協作以及發布安全能夠符合軟件的限制。這類問題必須重新進行描述，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，導致用戶的不滿。

商業價值和投資回報

令人驚訝的是，當組織開始考慮為了系統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。參與評估供應商產品的IT專業人士知道他們需要的是什么，而電氣工程師、線束設計師和布線專家也清楚達成目標所需的各項技術。然而，大約四分之一的自動化工具研究應該直指擁有軟件的商業用例的核心。

如果一個軟件應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，比如有些功能可以快速執行就更妙了。但是，除非經過一番研究后，這套新工具讓你相信你的業務運作會更高效（效率提高和/或成本降低），否則這些特點或功能并沒有太大意義。

企業理念-- 需求的關鍵所在。選擇電氣互連設計系統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、合理的并且有事實依據的。換一種方式來問就是：“為了擁有新軟件來滿足需求，你準備犧牲哪些其它資源或支出？”

有些動機是有積極意義的，例如擴大市場份額、擴張和打入不同市場的雄心壯志。你需要根據市場狀況來降低成本，甚至進一步縮減工程人力資本預算。市場競爭也會激起你去創新和更新軟件的欲望。

在分享預期投資回報率、經營目標，行政級別的舉措以及與軟件供應商共同打擊競爭對手的策略計劃的同時，也是對未來建立成功合作關系的一種信心。當然應該簽訂非公開協議，一開始保密些是明智之舉。不告訴你未來的業務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施，其它的我就不能說了。但是如果你指給我方向，讓我到達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價值的示例。

· 我們需要一些可以將我們目前的設計開發時間縮短一半的軟件；
· 最多3天內報價給我們的客戶，目前平均要10天；
· 我們將重組，因此圖紙由工程師制作和發布，而不是CAD 繪圖部門遠程提供；
· 平均每年在每個項目的質量問題和物料清單(BOM)錯誤上的支出達83.7萬美元，去年造成兩個項目未能按時交付；
· 我們不知道線束供應商的報價就其應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的同時也能將單件成本降低10%。

許多人在做預算報告時都要制作一個商業論證、計算投資回報率和凈現值等。采購項目在獲得批準并被財務和采購部接納之前要歷經不同的程序，但商業用例必須足夠強大。

CAD 輸出

汽車電氣平臺工程領域的計算機輔助設計工件，如原理圖、藍圖和設計圖，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設計，這樣同行評審、團隊審核以及最終的發布都可以在取得達成共識的基礎上進行，同時使用固定的圖形呈現標準。如果沒有這些圖形，電氣工程師和他們的同事就不能對產品有一致的理解。電氣CAD 就是以圖紙為基礎并將其作為參考和觀點溝通的主要來源。

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

我經常看到的一種典型要求是：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)至導體區；d)至圖紙模板/框架區....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的方式引入新的CAD 功能，產品知識和對高度復雜系統的改變的管理可能會陷入混亂。這一點必須謹慎對待。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參照圖14A；
· 應用程序將自動把標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所示的標準。

這些實例看起來乏味，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為擔心安全和配置控制問題而安裝他們自己的ECAD 軟件客戶端？或是指您會因為需要通過工具搜索繪圖以進行繪圖整理而擔心背離常規流程，過去對您的內部IT團隊為制定和維護自定義代碼來實現繪圖本地化而投入的維護管理費用并不滿意。設計圖格式要求的表達看似簡單，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規劃。2-300項“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準管理人員的很多利益相關者的批準。最佳建議是單獨考慮一些最高的要求，計劃通過快速追蹤的挑選評估流程對廠商的能力進行具體分析。

還需牢記的是，從一個系統轉化到另一個系統是審核繪圖需求的絕佳機會。在選擇工具的同時，我建議您對CAD 標準和輸出要求進行檢查，看是否存在有利的要求保留或放寬案例。企業可以借助哪些機會對標準進行統一？現在是時候仔細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。您能在部分設計審查流程中不需要圖表復印件嗎？調整工作方法是否能夠節省成本和時間？這點值得好好研究。

擴展企業的互操作性

如同需求子集涉及業務需求和投資回報一樣，第四部分所描述的要求與保持企業戰略合作關系和企業運營密切相關。電氣平臺系統互連的產品定義和向制造部門的發布說明并不能獨立于機械CAD 信息系統而進行，產品生命周期數據基礎架構（PLM和PDM系統）同樣如此，甚至還需與銷售（客戶關系管理）、財務（報價追蹤和設計變動管理控制）和企業資源規劃相互配合。

如果更仔細地研究系統間互相依賴的關系，您會發現在運輸和安裝切線剝皮壓接自動化機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計制造流程的“后端”。

可能需要基于服務的技術輸出結果，考慮的軟件可在綜合環境中通過一項功能性產品滿足這些需求，或者提供輸入/輸出切換接口。所有接口連接要求都應明確規定，便于理解，并且實現合理化和文檔化。最難處理且需付出最高成本代價的情況是：撤回軟件后發現新系統無法提供下游系統完全依賴的輸出結果。

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

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

需要注意維護所蘊含的意思。如果格式X或標準Y或系統Z半年后或六年后出現變化會怎樣？對一系列基本界面進行調整的頻率和類型進行預測。

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的工具管理軟件供應商或合作伙伴？如果廠商無法保持擴展企業的信息系統關聯性和讓其適應未來的需要，那么你必須認識到，任務壓力將會落到企業自身的頭上。因此，在對廠商的反應和能力證明進行評估時，他們在與其它機械CAD 或PLM 企業合作方面的行業資質會顯得更為重要。

結論

為線束挑選軟件自動化工具是一項極為復雜的工作。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。通過使用這項研究數據，您目前可在數周內而不是數月內完成廠商挑選，從而節省了時間和成本。

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Mentor Graphics 公司是電子硬件和軟件設計解決方案(EDA)的全球領導者，為世界上最成功的通信、半導體，計算機，消費電子，汽車電子和國防軍工公司提供優質產品、咨詢服務和支持, 可加快客戶電子及機械產品的研發速度，提高產品質量，增加成本效益。工程師可借助公司不斷推出的新產品及解決方案，應對日趨復雜的電路板及芯片設計領域面臨的挑戰。Mentor Graphics 公司擁有業內最為豐富的頂級產品線，提供完整的SOC/IC/FPGA/PCB/SI 設計工具和服務，并且是唯一一家擁有嵌入式軟件解決方案的EDA 公司。公司成立于1981年，目前有超過70家分公司分布世界各地。