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Cosa c’è di nuovo con Xpedition? Altre novità per il PCB Design (parte 2)

Xpedition: le novità del System Design

Dopo il precedente articolo sulle prime novità del PCB Design con Xpedition, esaminiamo la funzionalità innovativa disponibile per la condivisione dell’IP, insieme alle nuove funzioni che forniscono la gestione dei modelli di componenti 3D e il rapido confronto dei progetti. La funzionalità di progettazione del sistema multi-board di Xpedition migliora la produttività dei designer e riduce i costi di sviluppo sostituendo processi di progettazione di sistemi manuali inefficienti con un flusso di lavoro collaborativo automatizzato e completamente integrato. System Designer consente la sincronizzazione automatica tra tutti i livelli di astrazione in un sistema multi-board, migliorando la produttività del team di progettazione e riducendo i costi di sviluppo del prodotto.

Con la serie VX.2, System Designer offre un’integrazione basata su ICD (Interface Control Document) tra la progettazione del sistema multi-board e il progetto di sistema dei sistemi. Gli ICD sono un elemento chiave dell’ingegneria dei sistemi, in quanto definiscono e controllano l’interfaccia (o le interfacce) di un sistema, e quindi vincolano i suoi requisiti. Il cuore dell’ ICD è l’interfaccia elettrica dell’unità che descrive i pin, i segnali (ingressi, uscite), le caratteristiche elettriche e i connettori. ICD includono informazioni su:

  • Connettori e loro pin
  • Nomi dei segnali e loro connessione ai pin
  • Intento progettuale
  • In Xpedition, la definizione ICD è guidata dal design del sistema multi-board. L’integrazione basata su ICD consente ai team di inserire la connettività una volta e quindi implementarla nel flusso.

La serie VX.2 offre anche funzionalità innovative di progettazione del sistema che prevedono:

  • Un facile accesso ai blocchi circuitali riutilizzabili basati su libreria per facilitare lo sviluppo rapido del prodotto
  • L’integrazione con HyperLynx per la simulazione di più schede
  • L’importazione di segnali bus da un foglio di calcolo nel gestore pin del connettore
  • La creazione e posizionamento parametrici avanzati al volo di connettori grafici conformi a IEC 60617

Xpedition: le novità dello schematic capture

La funzionalità di acquisizione schematica di Xpedition consente ai team di sviluppo prodotto di definire, verificare e comunicare l’intento progettuale in tutto il flusso di progettazione PCB. Fornisce una soluzione completa per la creazione e il riutilizzo dei progetti, insieme a tutto il necessario per la simulazione, la selezione dei componenti e la gestione delle librerie, il tutto in un ambiente di progettazione concorrente basato sul team.

Con la serie di rilasci VX.2, l’acquisizione schematica di Xpedition offre un nuovo editor di simboli con lo stesso aspetto e lo stesso stile dell’editor schematico. In particolare, il nuovo editor di simboli e l’editor di schemi hanno:

  • Lo stesso motore editor
  • Le stesse impostazioni, caratteri, griglie e combinazioni di colori
  • Rendering grafico identico

La serie VX.2 offre anche funzionalità di acquisizione schematica innovative che prevedono:

  • Una nuova, intelligente ricerca “Google Style” per parti, simboli e proprietà
  • Un’interfaccia utente di integrazione del progetto aggiornata, con un nuovo advisor per le modifiche del design focalizzato in quattro aree: comunicazione tra gli strumenti, dati sui simboli, documentazione e schemi,
  • Visualizza le funzionalità di controllo in modo simile al controllo di visualizzazione del layout, inclusi i preferiti, nascondi gli oggetti non utilizzati, la ricerca e gli schemi
  • Barre degli strumenti semplificate incentrate sulle attività di progettazione più comuni

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Xpedition: sei principi per una facile progettazione di PCB


Per un facile uso del PCB Design, sono stati elaborati sei princìpi: leggibilità, comportamento prevedibile, sincerità, semplicità, alto livello di automazione, guida al flusso ed efficienza.

Con sintesi in italiano.

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Cosa c’è di nuovo in Xpedition? Alcune delle ultime novità per il PCB Design

Xpedition: le novità nella verifica di progetto

La funzionalità di verifica del PCB Design di Xpedition include una suite completa di strumenti di simulazione PCB ad alta velocità alimentati da HyperLynx. Queste funzionalità comprendono l’integrità del segnale e dei piani d’alimentazione, l’analisi analogica e mista, l’analisi a full wave termica e di vibrazione. Infine, includono anche potenti DRC per la verifica della progettazione EMI / EMC, SI e PI.

Con la serie di versioni VX.2, la verifica del PCB design è stata migliorata e intensificata per includere:

  • Procedura guidata batch SERDES (la procedura guidata batch HyperLynx SERDES supporta la convalida di oltre 25 modalità operative popolari che appartengono ai protocolli Ethernet, OIF-CEI, PCIe, USB e Fibre Channel) che fornisce un’analisi completa basata sulle specifiche che include un report di riepilogo di alto livello, nonché collegamenti a informazioni intermedie che possono essere utilizzate per eseguire il debug dei problemi di interconnessione dei canali o migliorare le loro prestazioni.
  • Embedded 3D EM solver (HyperLynx include un solutore 3D EM incorporato che trova automaticamente le aree sulle reti che richiedono un modello 3D e quindi invia automaticamente l’area al risolutore 3D) che consente agli ingegneri hardware di analizzare con precisione i collegamenti SERDES a 10-28 Gb/s.
  • Controllo della dispersione (HyperLynx DRC può controllare la dispersione cioè il flusso di corrente elettrica lungo la superficie del materiale dielettrico e segnalare le violazioni per garantire la conformità agli standard IEC) che viene eseguito durante la fase di progettazione, riducendo notevolmente i problemi normalmente rilevati durante la verifica manuale post-progettazione.

Xpedition: novità nel layout

Xpedition Layout fornisce un ambiente per la pianificazione collaborativa, il posizionamento e il routing di circuiti stampati altamente complessi. Combinando la facilità d’uso con le funzionalità avanzate progettate, offre ai progettisti la tecnologia leader del settore per affrontare le sfide di progettazione odierne. L’ambiente di layout include la pianificazione e la gestione automatizzate del posizionamento, il routing autoassistito, l’autorouting multi-pass personalizzabile e altro ancora.

Con la serie di VX.2, Layout ha aumentato il supporto per i progetti flex e rigid-flex. L’ambiente di costruzione corretto per layout semplifica il processo di progettazione, dalla creazione di complessi stack-up rigidi-flessibili, alla definizione di aree di piegatura con vincoli associati, all’output accurato per la produzione. Aggiornamenti e miglioramenti recenti includono:

  • Un supporto per più schede, ognuna delle quali potenzialmente utilizza un unico stack indipendente.
  • Un supporto per strati specifici della flessione inclusi il substrato di base del nucleo flessibile, lo strato di copertura, l’adesivo e il rinforzo.
  • Una funzionalità rigida e flessibile che include il controllo di piega, una comprensione dei requisiti specifici della flessione per padstack, vias, tracce, riempimenti piani, posizionamento di componenti e DRC.
  • Un controllo per contrassegnare gli stack non validi per i progetti flex e rigid-flex.

La serie VX.2 offre anche funzionalità di layout innovative che prevedono:

  • Un miglioramento per allineare un modello 3D con un ingombro 2D
  • La possibilità di associare collegamenti ipertestuali alla maggior parte degli oggetti di progettazione
  • Un supporto per la pianificazione simultanea dello schizzo durante le sessioni di progettazione del team
  • La possibilità di rivedere le DRC di Valor NPI dall’interno di Explorer

L’argomento prosegue in quest’altro articolo con la seconda parte.

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Xpedition: sei principi per una facile progettazione di PCB


Per un facile uso del PCB Design, sono stati elaborati sei princìpi: leggibilità, comportamento prevedibile, sincerità, semplicità, alto livello di automazione, guida al flusso ed efficienza.

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La panoramica completa degli strumenti che portano l’Industria 4.0 nella produzione elettronica

La produzione elettronica è tra gli ambiti industriali a maggior tasso di competizione e dunque necessita in modo particolare di metodi e strumenti per aumentare al massimo la produttività, riducendo al minimo gli errori. Oggi il cambiamento principale che avviene nelle fabbriche è quello denominato “Industria 4.0”, o quarta rivoluzione industriale. Essa consiste in una gestione avanzata dei dati prodotti dalle diverse macchine, grazie alle tecnologie internet, per far sì che le linee di produzione possano gestire da sole i vari aspetti che rendono più o meno efficiente la produzione, come il controllo degli errori, la gestione delle scorte di materiale, l’approvvigionamento, il controllo dei processi, la prevenzione dei guasti, e così via.

Si tratta in parte di cambiamenti che eliminano l’intervento umano – come del resto è sempre avvenuto nelle fabbriche – e in parte di cambiamenti che danno agli operatori strumenti di controllo più sofisticati.

Siemens è uno degli attori più impegnati a diffondere i metodi e gli strumenti dell’Industria 4.0. Con la recente acquisizione di Mentor, integrata in Siemens PLM, il settore della produzione elettronica entra a far parte di una piattaforma a livello planetario nella quale la gestione dei dati di produzione diventa il principale fattore di innovazione e di competitività.

Mentor ha portato in dote all’interno di Siemens PLM, oltre ad alcuni tra i più diffusi strumenti per la progettazione elettronica, la suite Valor MSS, che comprende tutti i tool necessari ad implementare l’Industria 4.0 nella fabbrica elettronica. In questo articolo vedremo una panoramica completa di tali tool.

Quali sono i tool per l’Industria 4.0

Lo schema che segue sintetizza tutta la filiera che porta il prodotto elettronico sul mercato, a cominciare dalla progettazione, con i rispettivi strumenti. Si comincia in alto a sinistra con i tool per il PCB Design, si passa alla preparazione alla produzione, per finire con l’ingegnerizzazione della produzione stessa. Il formato dati che fa da riferimento a tutto questa parte è ODB++, presupposto indispensabile per la realizzazione di tutto quello che avviene dopo e dunque inevitabile sostituto dell’ancora molto diffuso formato Gerber.

Sulla parte destra, in blu, siamo all’interno della fabbrica, dove tutti i dati vengono gestiti grazie allo standard OML (Open Manufacturing Language), che permette anche a macchine di diverse marche di collaborare per una gestione unificata delle informazioni. La Valor IoT Box è l’unica parte hardware e serve proprio a gestire il flusso di dati OML. Seguono poi le varie soluzioni per la gestione dello shopfloor e infine i Biga Data Analytics, per gestire la cosiddetta Business Intelligence.

La suite Valor MSS per la produzione elettronica

Gli strumenti della suite Valor MSS per la produzione elettronica (cliccare per ingrandire)

Gli strumenti per il design e la preparazione della produzione del PCB

"ValorInizialmente ci sono gli strumenti per la progettazione del PCB. Il tool che meglio di tutti si integra con la produzione è Xpedition, che fornisce l’integrazione tra la definizione del progetto a livello di sistema e l’esecuzione della produzione. Caratteristiche di Xpedition sono quelle di ridurre drasticamente, fino al 50%, i cicli di progettazione, di essere fortemente integrato col CAD meccanico e di utilizzare tecnologie brevettate uniche.
"ValorIl secondo passaggio è molto importante: la verifica del prodotto ai fini della producibilità (DFM). In questo caso lo strumento è Valor NPI, che consente di effettuare tutte le verifiche sulla base delle capabilities della produzione e dei vincoli. Valor NPI sposta il più possibile indietro nel tempo l’individuazione di potenziali errori in produzione, anche a beneficio dei progettisti meno esperti. Un elemento chiave in questa fase è l’uso del formato ODB++, che consente di andare in produzione con un unico file e senza ambiguità, consentendo di dare subito inizio alla preparazione della produzione
"ValorEssendo l’introduzione di nuovi prodotti (NPI) una fase particolarmente delicata, la proposta è quella di adottare Frontline per la fabbricazione del PCB, in particolare per la verifica del progetto e la pre-produzione. Frontline è frutto di una joint venture tra Mentor e l’israeliana Orbotech.
"ValorLe informazioni contenute nell’ODB++ vengono utilizzate sia per la fabbricazione del PCB che per l’assemblaggio. Poi è Process Preparation ad occuparsi, in un’unica interfaccia, di preparare i dati per tutti i processi all’interno della fabbrica: le diverse macchine SMT, test, ispezione, così come le istruzioni per l’assemblaggio manuale. Process Preparation è un tool molto potente, che riduce enormemente i tempi, inviando le istruzioni elle macchine nel loro linguaggio nativo, senza bisogno di interventi manuali. Per ciascun processo esegue una simulazione, che consente di individuare i problemi prima che avvengano.  Inoltre è possibile passare a una diversa configurazione del prodotto in pochi minuti.
"ValorProduction Plan è lo strumento per gestire la pianificazione della produzione, un’operazione particolarmente complessa, che dipende dalla sequenza dei prodotti e dalla necessità di ottimizzare le diverse linee SMT. Di solito, maggiori sono le variazioni di prodotto, minore è la produttività, ma Production Plan consente proprio di pianificare la successione degli ordini e l’uso dei materiali per ottimizzare l’uso delle linee.

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Ridurre il costo del PCB con l’ottimizzazione del pannello

Quando si deve realizzare un circuito stampato (PCB) nell’ambito dell’introduzione di un nuovo prodotto (NPI), per ridurre i costi si tende a risparmiare scegliendo l’offerta migliore tra i fornitori della fabbricazione e dell’assemblaggio. Ma risparmiare sui fornitori non è notoriamente un approccio lungimirante.

Un OEM oggi può ottenere risparmi molto significativi concentrandosi piuttosto sul costo dei materiali. L’ottimizzazione del pannello è l’attività che consente di farlo, a condizione che sia il committente stesso di PCB a occuparsene direttamente, anziché aspettare che lo faccia il costruttore.

L’OEM ha tipicamente diversi fornitori per la fabbricazione, l’assemblaggio e la prototipazione. Ciascuno di essi ha i propri standard e vincoli, per ciò che riguarda la pannellizzazione. Dunque capita di frequente che vengano scambiate informazioni con ciascuno di essi in modo ripetuto e inefficiente. Questo fa capire come la responsabilità dei costi dei materiali per la produzione di un PCB sia in buona misura proprio nelle mani dell’OEM.

Cos’è il pannello

Sul concetto di pannello e di pannellizzazione a volte può esserci confusione anche tra gli addetti ai lavori. Il pannello di assemblaggio è il prodotto che l’OEM si aspetta gli venga consegnato dal produttore di PCB, destinato a essere inserito nelle macchine pick & place delle linee di assemblaggio, come in questo esempio:

pannello PCB singolo

Il pannello è un PCB di dimensioni ottimizzate per l’assemblaggio, perché deve essere abbastanza grande per entrare nelle macchine delle linee SMT del produttore. Ma le sue caratteristiche dovrebbero tenere conto anche delle esigenze della fabbricazione, dove può essere conveniente lavorare pannelli contenenti più circuiti stampati, anche di diverso tipo, in modo da utilizzare al massimo il materiale.

Dunque nella realtà un pannello si presenta come nella figura che segue, nella quale lo stesso disegno di PCB è ripetuto più volte, tutte quelle che è possibile fare entrare nelle dimensioni del pannello stesso.

Pannello PCB multipli

Altri elementi presenti nel pannello sono:

  • le bandelle laterali (rail), cioè le aree aggiuntive necessarie a raggiungere le dimensioni necessarie e al trasporto;
  • i fiducial markers di pannello, ovvero i segni apposti sullo stampato affinché la macchina li riconosca, per poter determinare il lato della scheda (top o bottom) e il suo orientamento; le caratteristiche dei fiducials sono definite dalle norme IPC (SMEMA FIDUCIAL MARK STANDARD);
  • i test coupon, per effettuare test sulla qualità della laminatura;
  • i fori di centraggio (holes) necessari a facilitare le varie lavorazioni;
  • le informazioni di riferimento, sotto forma di scritte o di bar-code.

I fattori di riduzione dei costi

Una versione del pannello viene realizzata già in fase di prototipazione, ma – come fa notare Patrick McGoff – nel momento in cui un PCB, e il relativo pannello, viene considerato accettabile per l’assemblaggio, non significa affatto che sia anche ottimizzato per la sua fabbricazione.

Inoltre, il flusso tipico del DFM consiste nell’utilizzo da parte dell’OEM delle linee guida fornite dall’assemblatore, in una fase successiva a quella di progettazione. A quel punto il progetto viene inviato al costruttore del PCB, che lo configura tramite i propri software CAM, per poi inviare un feedback all’OEM. Quest’ultimo può rendersi conto solo in questa fase di quanti siano i pannelli  necessari e dunque i costi effettivi di produzione.

Sarebbe invece fondamentale per l’OEM poter disporre di un tool software in grado di includere sin nella fase di progettazione le linee guida del costruttore e dell’assemblatore. In tal modo, il progetto può essere ottimizzato anche per la pannellizzazione, con evidenti risparmi economici. Potrebbe ad esempio essere conveniente modificare di poco la forma del PCB, per fare entrare più pezzi nell’area del pannello. Ma in generale, ciò consente di anticipare il più possibile eventuali problemi di produzione, dove è il pannello e non il singolo PCB ad essere lavorato.

Le funzionalità necessarie a ottimizzare in pieno la pannellizzazione comprendono:

  • archivio delle linee guida di tutti i partner, sia per la fabbricazione, sia per l’assemblaggio;
  • creazione rapida dei pannelli ottimizzati sia per la fabbricazione, sia per l’assemblaggio;
  • gestione di fattori come misure del pannello, dimensioni delle bandelle, margini, numero di schede per pannello, sporgenze;
  • possibilità di aggiungere i vari elementi tipici del pannello (fiduciali, fori, scritte, ecc.);
  • controlli di problematiche tipiche del pannello, come ad esempio il posizionamento corretto dei break-away sul perimetro della scheda (fase di distacco della scheda dal pannello);
  • calcolo della quantità di materiale utilizzato e del relativo costo.

A tale lista va aggiunta la possibilità di effettuare i controlli DFM relativi ai problemi propri del pannello, che non possono emergere se l’analisi DFM viene effettuata solo a livello di scheda. Le figure che seguono mostrano tre esempi di problemi di produzione legati alla pannellizzazione.

problemi di fabbricazione del PCB

Il componente troppo vicino al bordo rischia di provocare danni

problemi di fabbricazione del PCB

Il LED si sovrappone al fiducial marker, compromettendo una registrazione accurata

problemi di fabbricazione del PCB

FIGURE 5. Breakaway tab too close to SMD pad causes stress on the pad when separating.

La fustellatura del break-away troppo vicina alla pad SMD può danneggiarla al momento della separazione

I tool per ottimizzare la pannellizzazione

Le funzionalità descritte sono tutte incluse nel tool Valor NPI, che rappresenta la soluzione ideale e più completa per il DFM del PCB. Ma le funzionalità fondamentali sono presenti anche nel modulo Fablink, incluso gratuitamente nel pacchetto PADS Professional, opzionale in Xpedition PCB.

Nella prossima puntata vedremo quali sono le strategie specifiche per l’ottimizzazione dell’uso del materiale e quanti sono i risparmi ottenibili in termini di spesa.

(fine prima parte)

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PCB Design, ecco le novità di Xpedition VX.2.2

Un’importante novità nel PCB Design è il rilascio della versione VX 2.2 di Xpedition, da parte di Mentor/Siemens. Xpedition è il tool di fascia altra per il PCB Design, destinato alle imprese globali. La nuova versione si pone l’obiettivo di affrontare le complessità tipiche del design contemporaneo, puntando primariamente sulla facilità d’uso e il lavoro in team.

La sempre maggiore densità dei prodotti elettronici impone lo sviluppo di progetti ultra-compatti, con sempre più funzionalità e a costi sempre più ridotti. La risposta di Xpedition è quelle di tecnologie innovative che enfatizzano aspetti come il riuso dei progetti, l’automazione del disegno del layout, una facile configurazione dei vincoli avanzati, la progettazione e verifica 3D dei sistemi rigid-flex, così come una solida gestione dei dati.

Ecco una sintesi le principali novità.

Data Management

  • Vault distribuiti – Adesso sono disponibili sia master vault remoti sia nodi vault remoti per fornire un’istanza separata del server con una distribuzione localizzata dei vault.
  • Cross Probing – Integrazione migliorata con gli strumenti di creazione del PCB design, che abilita il cross probing (scambio di dati bidirezionale) tra le applicazioni e lancia i tool di modellazione SI/AMS.
  • Collaborazione – Ridisegnata l’interfaccia utente di collaborazione per fornire un contesto comune per la ricerca, la navigazione e l’ispezione. È stato introdotto un “Compare Basket” per assistere il progettista nel processo di selezione di due progetti per il confronto. Inoltre può essere utilizzata la ricerca rapida per trovare qualsiasi caratteristica o meta-dato della libreria o del progetto sulla base di un determinato testo.

System Design

  • Connettori a fori passanti – Viene supportato l’accoppiamento dei pin in un connettore a fori passanti (Board-through Connector o Stack Connector) con I pin di due connettori diversi (ad esempio sopra e sotto la scheda).
  • Connettori backshell – I connettori backshell ora possono essere generati a livello di libreria e hanno anche una propria rappresentazione grafica.
  • Livelli di astrazione multipli – Nel corso della progettazione di sistema, c’è speso bisogno di variare i livelli di astrazione nel corso del tempo, quando vengono aggiunti dettagli. Ora in Xpedition sono disponibili livelli di astrazione multipli, per supportare questo processo progettuale graduale utilizzato tipicamente dagli architetti di sistema.
  • Integrazione col Cable Design – Adesso è possibile scambiare le informazioni dettagliate relative all’interfaccia fisica di un’unità, descritte nell’Interface Control Document (ICD), tra il progetto di sistema e il progetto di cablaggio.

Cattura dello schematico

  • Controllo della visualizzazione – È stato reso disponibile un nuovo controllo della visualizzazione (display control) per la gestione delle viste e delle stampe dello schematico. Le funzioni sono simili a quelle già disponibili per il layout.
  • Miglioramenti funzionali – Tra i vari miglioramenti segnaliamo quello del wizard “Property Mapping” per la sostituzione dei componenti e quelli nella funzionalità di ricerca, che tra le altre cose consente di avviare direttamente un’azione di sostituzione dei componenti.

FPGA-PCB Co-Design

  • Ottimizzazione Multi-Gigabit (MGT) – La nuova funzionalità di ottimizzazione dei segnali dei Multi-Gigabit transceiver risponde all’esigenza di gestire la quantità crescente di questi elementi all’interno della FPGA.
  • Local Parts Library – Ora è possibile salvare le parti e i simboli dell’FPGA nella libreria del progetto, sia con i simboli personalizzati che con quelli generici.

Layout

  • Sketch Planning – Le funzionalità di Sketch Planning consentono di accelerare notevolmente il flusso di progettazione del PCB. Sono stati introdotti vari miglioramenti in questa parte, specialmente per ottimizzare l’adozione di questi strumenti nel lavoro in team.
  • Alternate Cells – Questo tipo di posizionamento è supportato nel 3D, utile specie per i transistor e i componenti assiali che possono essere assemblati manualmente.
  • Fori ciechi – È consentito il piazzamento di fori ciechi a una data profondità.

Design for Manufacturing

  • La nuova integrazione tra Valor NPI e Xpedition consente la validazione sia dei vincoli di progetto che delle capabilities del processo produttivo, in combinazioni multiple. Si tratta di un’analisi della fabbricazione guidata dal processo che consente di gestire la variabilità di modello del prodotto.

Per una lista completa delle novità della versione VX 2.2 di Xpedition è possibile scaricare il file seguente:

Xpedition Enterprise Flow VX.2.2 Release Highlights

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La sicurezza nei formati evoluti di interscambio tra progettazione e produzione

In molte occasioni i nostri clienti hanno posto il problema della sicurezza dei dati evoluti di interscambio tra progettazione e produzione, come il formato ODB++ o il formato IPC-2581. La discussione è sicuramente molto ampia, ma alcuni punti possono essere fissati in modo sintetico.

Per prima cosa, ritengo che la collaborazione tra un’azienda di progettazione e un’azienda di produzione debba essere basata sulla reciproca fiducia, cosa che già da se dovrebbe garantire una protezione di base dell’Intellectual Property del progetto stesso. Inoltre, le aziende che necessitano per normativa di un livello di protezione dei dati più elevato possono prevedere la sottoscrizione da parte del produttore di un documento NDA (Non-Disclosure Agreement) che impone determinate procedure di sicurezza e protezione dei dati progettuali forniti dal committente.

Per quanto riguarda invece i formati nella loro struttura, molti strumenti di progettazione hanno la possibilità di rimuovere dati critici nel momento della generazione dell’ODB++, come ad esempio Xpedition di Mentor Graphics, creando dei set di produzione dedicati alla fabbricazione del circuito stampato (rimozione dei dati componenti) o dei set di produzione dedicati al montaggio della scheda (rimozione dei layers interni). Altre opzioni sono disponibili, come la neutralizzazione delle nets, che fornisce solo delle informazioni generiche di connettività punto-punto, rimuovendo tutti i riferimenti nominali della netlist.

Inoltre, il formato ODB++ è normalmente strutturato per la visualizzazione e consultazione, rendendo decisamente difficile una procedura di reverse engineering dei dati, trattandosi di un formato esclusivamente dedicato al PCB Design e non contenendo informazioni relative allo schematico o al contenuto di componentistica complessa come FPGA.

In generale è utile comunque considerare che molte aziende di alto livello, che ad esempio gestiscono prodotti classificati ITAR (International Traffic in Arms Regulations), gestiscono la produzione con questi formati intelligenti, garantendosi la classificazione dei dati con la parzializzazione delle uscite e con l’utilizzo di documenti NDA.

Concludendo, in ogni caso ritengo che la base per la protezione della propria Intellectual Property sia comunque il rapporto di collaborazione e fiducia tra cliente e fornitore, che personalmente ritengo necessaria anche in funzione dei risultati pratici che si cercano.

Se avete dubbi o necessità di chiarimenti contattateci pure, approfondiremo maggiormente il discorso.

Buone vacanze a tutti.

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Ivano Tognetti

Nel settore EDA dal 1986; vasta esperienza tecnica nel settore, sia dal punto di vista applicativo che sistemistico, su tutta la filiera della produzione elettronica. Direzione tecnica e gestione assistenza clienti su applicativi CAD/CAM/CIM. Gestione supporto tecnico di prevendita, con analisi specifica problematiche di progettazione e produzione anche su larga scala

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Ivano TognettiLa sicurezza nei formati evoluti di interscambio tra progettazione e produzione

Internet of Things: cos’è e perché ci cambierà la vita

Internet of Things (“internet delle cose“) – spesso abbreviato con l’acronimo IoT – è un’espressione nuova, sempre più di moda, che si riferisce all’estensione di internet non più solo alla comunicazione tra persone, ma anche al mondo degli oggetti e dei luoghi concreti. Molti esperti ritengono che l’internet delle cose (o internet degli oggetti) sia una naturale e inevitabile evoluzione di internet.

Nella IoT, in pratica, avvengono due fenomeni inediti:

  • gli oggetti si rendono riconoscibili nell’ambito della rete, proprio come avviene per le persone, oggi identificate da elementi come la posta elettronica o l’account Facebook;
  • gli oggetti stessi diventano “intelligenti“, grazie al fatto di poter comunicare dati su se stessi e accedere ad informazioni aggregate da parte di altri oggetti. È il caso ad esempio di una sveglia che suona prima perché sa che lungo il percorso ci sarà traffico. O delle piante che comunicano all’annaffiatoio che è il momento di avere acqua.

Gli oggetti della IoT possono essere dotati di sensori (ad esempio una telecamera, un termometro) per comunicare dati ad altri dispositivi, ma anche di meccanismi di attivazione (un interruttore, un blocco) per essere comandati a distanza.

Quando gli oggetti sono troppi

Le diverse stime degli esperti (Gartner, ABI Research) sono concordi nel prevedere circa 30 miliardi di dispositivi in rete entro il 2020. Può sembrare un paradosso, ma su internet non c’è posto per tutti, a causa della limitatezza degli attuale Internet Protocol (IP). L’indirizzo IP è ciò che consente a un oggetto di essere identificato in modo univoco in rete. Attualmente su internet è in uso l’IP versione 4 (IPv4) – quello composto da 4 numeri in sequenza, come 192.168.1.1) – che consente di disporre a livello globale di 4,3 miliardi di indirizzi unici. L’Internet of Things avrà bisogno della piena implementazione della prossima versione prevista, l’IPv6, la quale consentirà di generare un numero enormemente maggiore di indirizzi, per l’esattezza 4,3 x 1038.

Applicazioni

google trafficLe possibili applicazioni dell’internet delle cose sono potenzialmente senza limiti e in parte persino già operative. Si pensi alla funzione Traffico di Google Maps, che in molti Paesi del mondo consente di visualizzare la situazione del traffico in tempo reale. Google Traffico si basa sul rilevamento della posizione dei telefoni cellulari all’interno delle automobili, in combinazione con la valutazione della velocità dei veicoli. In questo caso, l’utilissimo servizio di Google viene erogato senza bisogno di intervento umano, tutto con dati trasmessi da macchine a macchine ed elaborato da software.

Ecco di seguito una rassegna di esempi nei vari ambiti. Ce ne sarebbero molto altri di più e non è difficile immaginare quanto potranno cambiare nella nostra vita.

Città intelligenti (smart cities)

  • Monitoraggio in tempo reale dei posti disponibili nei parcheggi
  • Monitoraggio delle condizioni strutturali dei monumenti
  • Regolazione dell’illuminazione pubblica in base alle condizioni atmosferiche

Ambiente

  • Monitoraggio dell’inquinamento atmosferico
  • Prevenzione di frane e valanghe tramite la misurazione dei movimenti del terreno
  • Prevenzione degli incendi nelle foreste

Impianti

  • Monitoraggio e ottimizzazione delle prestazioni degli impianti fotovoltaici
  • Controllo delle condizioni degli acquedotti
  • Controllo della qualità dell’acqua potabile nelle città

Sicurezza

  • Controllo di movimenti sospetti in ambienti affollati
  • Controllo di eventuali ingressi in aree senza autorizzazione
  • Monitoraggio della presenza di gas e di liquidi in aree industriali

Commercio

  • Monitoraggio disponibilità di scorte in magazzino e in negozio
  • Tracciamento dei prodotti lungo tutta la filiera di produzione
  • Attivazione di offerte in base alle caratteristiche individuali dei consumatori

Logistica

  • Ricerca di prodotti in aree vaste come magazzini o porti
  • Tracciamento delle spedizioni
  • Tracciamento delle condizioni di trasporto dei prodotti ai fini della garanzia

Produzione industriale

  • Autodiagnosi delle macchine
  • Monitoraggio delle condizioni ambientali (temperatura, presenza di gas, …)
  • Localizzazione dei beni all’interno dello stabilimento

Per non rimanere a guardare

Chi produce oggetti industriali è bene che rimanga al passo coi tempi per non perdere l’ondata emergente di oggetti intelligenti interconnessi. Non solo le funzioni di servizio e manutenzione post vendita possono trarre vantaggio dalla tecnologia, ma anche i dipartimenti di Ricerca e Sviluppo.

Cadlog mette a disposizione diverse soluzioni per “entrare” nel mondo IoT o per sfruttarne il valore aggiunto.

Altia-logo2 Ecco un esempio. I software Altia per l’embedded HMI design consentono di realizzare con estrema facilità interfacce attraenti e sopratutto facili da usare per i nuovi oggetti intelligenti.

Logo Mentor SmallI progettisti che utilizzano i prodotti Mentor Graphics per lo sviluppo della componente elettronica e PTC per la parte meccanica 3D hanno la possibilità di ricevere informazioni dai prototipi in campo o dai prodotti connessi per creare varianti o per adattare ed ottimizzare i.

ptc-creoI test effettuati nelle condizioni reali di utilizzo creano informazioni dirette ai progettisti per apportare immediatamente le modifiche all’interno di software di progettazione come PADS e Xpedition di Mentor Graphics o PTC Creo. Il tutto supportato dalla piattaforma IoT di PTC, la più evoluta e diffusa al mondo.

 

 

 

 

 

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CadlogInternet of Things: cos’è e perché ci cambierà la vita

PCB Design: lavorare con lo sketch router è come guidare col navigatore

Lo Sketch Routing – ovvero la sbrogliatura semi-automatizzata dei PCB – è una delle più interessanti conquiste nel campo del PCB Design a beneficio dei progettisti. Questi ultimi, grazie all’introduzione dello Sketch Router in Xpedition di Mentor Graphics, possono lavorare più velocemente senza perdere in accuratezza.

Come funziona

La tecnologia dello Sketch Router adotta un punto di compromesso tra il completamente automatico e il manuale. Storicamente, il design manuale consente di mettere a frutto al cento per cento l’intelligenza e la creatività dei progettisti, ma è da tempo che la complessità degli schemi elettrici non consente più di disegnare a mano le piste. D’altro canto, lavorare con l’autorouting – cioè la sbrogliatura automatica – richiede al progettista di accumulare esperienza per poter prevedere le scelte fatte dagli algoritmi del software. Ma la sua capacità di controllo è ridotta.

Col tempo aumenta sempre di più la complessità, a causa degli spazi sempre più ridotti, la maggiore quantità di regole da rispettare, i vincoli dell’integrità di segnale, e non solo. Il progettista, mentre colloca gli elementi nel progetto, immagina i possibili percorsi per le piste, per tenere conto di fattori che poi l’autorouting finisce per stravolgere. Allora va a finire che procede manualmente, perdendo un sacco di tempo.

Lo Sketch Router consente di tenere insieme i vantaggi di entrambi gli approcci, mettendo a disposizione del progettista una serie di tool per la sbrogliatura automatica che egli può combinare e soprattutto indirizzare a proprio piacimento. Un’azione tipica del designer con lo Sketch Routing è ad esempio quella di selezionare un gruppo di connessioni – in unità, decine o centinaia – e poi indicare il percorso di massima che le rispettive piste dovranno seguire;

Nella figura che segue, il progettista ha dapprima selezionato 22 connessioni (le linee in bianco) e poi ha indicato il percorso di massima da seguire (tracciamento in verde).

Mentor Xpedition Sketch Routing

Ed ecco di seguito come lo Sketch Router ha disegnato le piste necessarie. Come si può vedere, la qualità è quella di un disegno a mano. Gli interventi per gli aggiustamenti successivi sono minimi, se non addirittura nulli. Se il risultato non è soddisfacente, basta un semplice comando di “Annulla” per tentare una strada alternativa.

Mentor Xpedition Sketch Routing

Come col navigatore GPS

“Gli autorouter non hanno la stessa capacità dei progettisti di stabilire la strada migliore per andare dal punto A al punto B” – dice Charles Pfeil di Mentor Graphics – “e infatti il percorso seguito funziona, ma non è necessariamente il più intelligente”. “Così i designer tendono a svalutare le capacità di questi sistemi, esattamente come avviene quando un navigatore GPS ci propone strani percorsi per strade di cui come guidatori conosciamo bene le reali caratteristiche”. “Con la sbrogliatura dei PCB è lo stesso” – prosegue Charles – “vorremmo che fosse la nostra esperienza a guidare le decisioni. Ma il tempo oggi è il fattore più importante. L’ambiente Sketch Routing di Xpedition consente ai designer di PCB di realizzare facilmente progetti di alta qualità, nel pieno rispetto di tutti i vincoli, con una tempistica 30 volte inferiore al disegno manuale, senza nulla perdere neanche nel look-and-feel. Niente male, no?”

A Milano il prossimo 4 marzo potremmo assistere a demo in diretta di questa e altre funzionalità da parte di esperti di alto livello come Gianluca Lualdi, Ivano Tognetti e Rosario Mazzitelli. Niente male, no?

Ivano Tognetti

Nel settore EDA dal 1986; vasta esperienza tecnica nel settore, sia dal punto di vista applicativo che sistemistico, su tutta la filiera della produzione elettronica. Direzione tecnica e gestione assistenza clienti su applicativi CAD/CAM/CIM. Gestione supporto tecnico di prevendita, con analisi specifica problematiche di progettazione e produzione anche su larga scala

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PCB design: i sei principi che rendono facile la progettazione

Normalmente gli ingeneri impegnati nel PCB Design dedicano solo una frazione del proprio tempo con i software EDA e dunque questi ultimi devono essere realizzati in modo tale da consentire a chi li utilizza di sfruttare al massimo ogni minuto passato nella progettazione. A tal fine, Mentor Graphics ha messo a punto sei principi che gli strumenti software devono rispettare per soddisfare tali esigenze.

  1. Leggibilità – In un’applicazione, quando si parla di leggibilità non ci si riferisce tanto ai testi, quanto all’interfaccia nel suo insieme, dai testi alle immagini al layout. Tutto deve essere “leggibile”. Se una certa funzionalità è già evidente, evita di ricorrere all’ausilio di risorse esterne come la formazione o la manualistica.
  2. Comportamento prevedibile – Il comportamento degli strumenti a disposizione dovrebbe essere allineato con le aspettative dell’utente. Le varie funzionalità dovrebbero essere ubicate dove ci si aspetta e comportarsi nel modo più naturale.
  3. Semplicità – Il principio della semplicità è ben espresso nell’adagio popolare “meno è meglio”. Uno strumento confonde ed è difficile da ricordare se ci sono diversi modi per raggiungere un singolo obiettivo.
  4. Alto livello d’automazione – Automatizzando le azioni semplici, gli strumenti che sono più semplici da utilizzare velocizzano il processo di input del progetto e aiutano i progettisti a evitare gli errori.
  5. Indicazioni di flusso – Gli strumenti dovrebbero guidare l’utente in un flusso di lavoro implicito, senza ostacolarlo in alcun modo. Ogni passaggio del processo dovrebbe essere chiaramente individuabile, senza però porre restrizioni al flusso.
  6. Efficienza – Adottando i principi suddetti, gli strumenti per la progettazione dovrebbero consentire di aumentare l’efficienza e dare all’utente maggiore qualità.

Adottare tali principi, come fa Mentor Graphics, abbassa l’asticella di accesso per i nuovi utenti o per quelli sporadici, consentendo di concentrarsi più sugli obiettivi di progetto e meno sugli strumenti. Tutto ciò si traduce anche in una maggiore efficienza e qualità, a fronte di una sostanziale riduzione dei costi, dovuta anche a minori fabbisogni di formazione.

Un prodotto per il PCB Design dove è possibile vedere i sei principi all’opera è Xpedition VX, la nuovissima versione della suite Xpedition® Enterprise di Mentor Graphics.

Se ne parlerà in modo approfondito nel corso del seminario gratuito che si terrà il prossimo 4 marzo a Milano. È consigliata la prenotazione prima che si esauriscano i posti!

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Ecco come cambia il CAD per il PCB Design con Xpedition VX

Il Cad per il PCB Design si è sempre aggiornato nel corso degli anni, per stare al passo con le esigenze in continua evoluzione dell’industria elettronica. E ogni tanto c’è il salto di qualità. Il rilascio sul mercato di Xpedition VX, la nuova versione del software di Mentor Graphics, rientra proprio in questa casistica. Il cambiamento è notevole, ma del resto non poteva che essere così, considerato quanto si è trasformato il modo di lavorare al design e alla produzione di circuiti stampati e componenti per l’elettronica. David Wiens, product manager di Mentor Graphics, ha fatto notare come Xpedition VX rappresenti una risposta diretta a tre sfide cruciali:

  1. la sempre più rapida accelerazione nella complessità del design e di conseguenza delle performance e della capacità dei PCB
  2. la carenza di forza lavoro qualificata, sia negli Usa che in Europa
  3. la necessità di concepire i progetti non più in modo isolato ma in una logica di sistema.

La strada intrapresa è perciò quella di aumentare ulteriormente la facilità d’uso, per rendere i flussi di lavoro sempre più fluidi, veloci e omogenei, con la possibilità di non perdere le informazioni più rilevanti per tutto il ciclo, dalla progettazione alla produzione. Inoltre l’attenzione si è spostata dai tool individuali verso il flusso di lavoro.

In questa schermata (cliccare per ingrandire) si può osservare un esempio di come Xpedition VX velocizzi notevolmente determinate fasi di lavoro. In questo caso, il disegno del layout del PCB diventa molto più rapido, grazie alla Routing Automation, una funzionalità che permette lo Sketch Routing (o auto routing), ovvero la possibilità di definire con pochi gesti strutture molto complesse.

Le novità principali in Xpedition VX

In estrema sintesi, tra gli elementi di maggiore interesse, segnaliamo i seguenti:

  • comandi sempre più intuitivi, per ridurre al minimo il tempo di apprendimento;
  • integrate tutte le attività di progetto: definizioni di sistema multi-board, coprogettazione FPGA/PCB, ottimizzazione dei percorsi;
  • piena integrazione degli strumenti per il Design for Manufacturing (DFM);
  • disegno del layout molto più veloce grazie alla Routing Automation;
  • ambiente centrato sui dati per poter effettuare cambiamenti senza perdere la coerenza delle informazioni;
  • progettazione simultanea e non seriale dei team impegnati nelle diverse fasi;
  • prototipazione virtuale avanzata.

Per saperne di più

Cadlog, in quanto distributore italiano dei prodotti Mentor Graphics, assicura che ci sia sempre un’adeguata conoscenza di questi ultimi tra le aziende.

La prossima occasione per conoscere da vicino Xpedition VX sarà il seminario gratuito che si terrà il 4 marzo 2013 a Milano.

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