Steigende Designkomplexität ist nur noch mit generativen Designprozessen zu bewältigen
Automatisierte High-Level-Analyse von elektrischen Systemen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Übertragung in die physikalische Verdrahtung
Der Vorteil des generativen Flows liegt darin, dass Analysen auf Basis der funktionalen Diagramme durchgeführt werden, wobei die Analyse-Modelle bereits vollständig sind. Die Designdaten, im Besonderen die Kabelverbindungen, lassen sich nun um zusätzliche Informationen wie Kabellängen und erste Abschätzungen der Drahtdurchmesser erweitern. Diese Informationen werden als Teil des generativen Flows automatisch erzeugt. Die physikalischen Längen werden dabei aus den MCAD-3D-Daten übernommen.
Der Screen-Shot der Stressanalyse zeigt die errechneten erforderlichen Kabelparameter (Querschnittsfläche in mm2). Dieser Prozess bietet den Ingenieuren, die Analysen wie Simulation, Stresstests, FMEA oder SCA durchführen wollen, den Vorteil, dass sie keine großen Erfahrungen in der Modellerstellung von Komponenten oder in der tatsächlichen Prozessanalyse benötigen. Sie müssen lediglich in der Lage sein, die generierten Ergebnisse der interpretierenden Analyse zu lesen und entsprechend anzuwenden.
Jobangebote+ passend zum Thema
Management der Analyseresultate
Die während der funktionalen Designphase generierten FMEA-Ergebnisse können nun nochmals im quantitativen Modus verifiziert werden. Mit Hilfe von Capital FMEA lassen sich die Ergebnisse der qualitativen und quantitativen Analyse automatisch vergleichen und alle Unterschiede hervorheben. Dies ist aus zwei Gründen wichtig:
- Es erhöht das Vertrauen in die Nutzbarkeit der Ergebnisse der qualitativen FMEA, um damit Änderungen in einem frühen Stadium der elektrischen Designs anzustoßen.
- Die Analyse bestätigt, dass das Verhalten des generierten Drahtplans identisch mit dem funktionalen Schaltplan ist.
Bild 5 zeigt die quantitativen Ergebnisse der entsprechenden Komponentenfehler von Bild 4. Dies ist allerdings nur einer von fünf Datensätzen, der sich von den Ergebnissen der qualitativen FMEA unterscheidet. Die FMEA selbst beinhaltet 99 Datensätze.
Die Auswirkungen dieser kurzen Beispiele wurden in umfassenderen Tests verifiziert. Die Datensätze variieren zwischen drei und zehn Prozent, wenn beide Technologien, die qualitative und die quantitative Analyse, genutzt werden.
Simulationsprobleme bei Mehrfachkonfigurationen
Steht die Lösung eines Problems über mehrere Plattformen hinweg an, lassen sich die Vorteile eines datenzentrischen Flows sowie des generativen Prozesses gegenüber des klassischen interaktiven klar aufzeigen (Bild 6). Wird zum Beispiel der Drahtdurchmesser benötigt, der alle Konfigurationen abdeckt, müssen auch alle Konfigurationen gleichzeitig analysiert werden.
Man muss zugestehen, dass die quantitative Analyse sehr CPU-intensiv sein kann. Trotz allem rechtfertigen die Vorteile einer optimierten Kabelauslegung die erhöhten Kosten für die notwendige Rechnerleistung. Ganz abgesehen davon, dass mit einer manuellen Analyse die Kabelauslegung weder kostengerecht noch technisch zufrieden stellend erreicht werden kann.
| [1] | Savakoor, D.S.; Bowles, J.B.; Bonnell, R.D.: Combining sneak circuit analysis and faulre modes and effects analysis. Proceedings of Annual Reliability and Maintainability Symposium, 1909-205, IEEEE Press, 1993. |
| [2] | Price, C.J.; Snooke, N.; Ellis, D.: Identifying Design Glitches through Automated Design Analysis. Innovative CAE track, Proc. Ann. Reliability and Maintainability Symp., 1999. |
| [3] | Price, C.J.: Function Directed Electrical Design Analysis. Artificial Intelligence in Engineering 12(4), S. 445 – 456, 1998. |
| [4] | Hughes, N.: Functional Modelling of Electrical Schematics. The IEE Railway System Modelling Seminar, IEE, 2004. |
| [5] | Snooke, N.: Simulating Electrical Devices with Complex Behaviour, AI Communications 12 (1,2), 45 – 59, 1999. |
| [6] | Frienlingsdorf, B.; Price, C.J.; Montgomery, T.A.: Whole Lifecycle Electrical Design Analysis. Electronic Systems for Vehicles conference, Baden-Baden, October 2000. |
 | Elisa Pouyanne begann ihre Laufbahn in der Kabelbaumindustrie 1999 bei Harness Software Ltd (HSL) als Technical-Consultant. Zu ihren Aufgabengebieten gehörten Pre-Sales-Support, Beratung bei der Implementierung, Analyse der Endkundenanforderung, Anwendertraining und viele andere Aufgaben im Zusammenhang mit dem erfolgreichen Einsatz von HSL-Lösungen. Nach der Übernahme von HSL durch Mentor Graphics im Jahr 2001 trat Elisa Pouyanne in Mentors European Specialists Team ein. elisa_pouyanne@mentor.com |
 | Dipl.-Ing. (FH) Hans-Peter Trum hat nach seiner Ausbildung als Kernkraftwerksingenieur als Applikationsingenieur für 2D/3D-MCAD-Werkzeuge gearbeitet. Mit dem Wechsel zu Mentor 1989 arbeitete er sich in die Elektronik und elektrische Seite von Mechatronik ein. Seit 1997 ist er Teil des Transportation Specialist Teams und dort für Prozesse um Electrical Integration und Daten- Management zuständig. hans-peter_trum@mentor.com |
| Nigel Hughes ist als Produktmarketingmanager bei Mentor Graphics verantwortlich für die Analysis-Solutions-Produktlinie, die einen Teil der IESD (Integrated Electrical Systems Division) innerhalb des Softwarehauses bildet. Davor arbeitete er als Managing Director bei FirstEarth Limited, einem Unternehmen mit Schwerpunkt auf Entwicklung und Lieferung von Designanalysesoftware. Vor dieser Tätigkeit forschte Nigel Hughes an der University of Wales, Aberystwyth, an automatisierter FMEA-Software für mechanische Systeme und mo-bile Roboternavigationssysteme. nigel_hughes@mentor.com | |
- Automatisierte High-Level-Analyse von elektrischen Systemen
- Übertragung in die physikalische Verdrahtung
- Analysen so früh wie möglich erstellen
- <em>Physikalisches Design schließt alle Optionen mit ein</em>
