ECAD Datenmigration und Datenkonvertierung

ECAD Datenmigration oder Datenkonvertierung?

Unverzichtbar für den Werkzeugwechsel im Bereich der Elektrotechnik- und Elektronikentwicklung - aber was genau ist der Unterschied?
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Elektrische und elektronische Entwicklungs- und Konstruktionsdaten stellen eine wertvolle Investition dar, die es gilt, so oft wie möglich zu nutzen und wiederzuverwenden. Im schnelllebigen Geschäftsumfeld von heute, in dem Fusionen und Übernahmen, wechselnde Geschäftsbeziehungen und technologischer Fortschritt immer häufiger vorkommen, werden Sie wahrscheinlich mit wechselnden Tools und Formaten konfrontiert.

Um vorhandene Designdaten über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg zu sichern, werden über den Lebenszyklus von hochwertigen Produkten immer wieder die Anforderung bestehen, die ursprünglichen Designdaten für ein moderneres und leistungsfähigeres ECAD-Tool aufzubereiten.

Eine Bearbeitung ist dabei oft aus vielfältigen Gründen erforderlich: Produktänderungen, Bauteilabkündigungen, Verbesserungen für die Fertigung oder gesetzliche Rahmenbedingungen wie zum Beispiel RoHS, ELEKTRO-G, CE- und UL-Zulassungen, etc.

Die Datensätze sind der Kern einer jeden Elektronik- (PCB-CAD) oder Elektroproduktentwicklung (Elektro-CAD); sie müssen deshalb über den gesamten Zyklus zur Verfügung stehen. Wir betrachten hier Zeiträume von bis zu 40 Jahren Produktlebenszyklus, denen ein wesentlich kürzerer Zeitraum der PCB-CAD- und Elektro-CAD-Werkzeuge gegenübersteht.

ECAD Datenmigration oder Datenkonvertierung?

Um den reibungslosen Prozess der EDA-Datenübernahme von einem ECAD-Werkzeug in ein anderes ECAD-Werkzeug zu sichern, müssen wir zunächst die Begrifflichkeit verstehen.

  • Bei einer Datenkonvertierung werden die Ursprungsdaten so gut wie möglich 1:1 in das Zielsystem übertragen. Dadurch wird ein spätere Weiterentwickelung der Designs im Zielsystem in der Zukunft möglich.
  • Bei der Datenmigration bedeutet die Datenübernahme gleichzeitig eine automatisierte Anpassung der Quelldaten an die geänderten Anforderungen im Zielsystem. Mithilfe von Analyse und Mapping werden während der Datenübernahme Änderungen durchgeführt, um den Datenbestand anzupassen. Die migrierten Daten entsprechen dann den festgelegten Anforderungen und stehen zur weiteren Bearbeitung in der Zukunft zur Verfügung.

Moderne und leistungsfähige Migrationssoftware im EDA Umfeld – wie Zuken MigrationLink – sind für beide Varianten bestens ausgestattet.

Worin unterscheiden sich PCB-CAD und Elektro-CAD Daten?

Die eingesetzten Autorenwerkzeuge sind auf die Belange der jeweiligen Industrie- / Entwicklungsbranche abgestimmt. Durch gestiegene technologische Anforderungen, Weiterentwicklungen der Unternehmen, Unternehmenszusammenschlüsse oder neue Ansätze in Designprozessen entstehen grundsätzlich immer wieder die Anfragen für eine Datenmigration.

PCB-CAD Werkzeuge dienen im Elektronikproduktdesign zum Entwurf von Schaltplänen, die wiederum als Grundlage für die Entwicklung von Leiterplatten benötigt werden. Die physikalische Auslegung der Leiterplatten, die so genannte Entflechtung, wird mit spezieller CAD Software in 2D und auch in 3D durchgeführt. Ein umfangreiches Regelwerk (Design Rules) hilft, die Leiterplatte so zu entwickeln, dass ein Produkt entstehen kann, welches zum einen den Anforderungen der gewünschten Funktion entspricht und zum anderen auch kostengünstig und sicher gefertigt werden kann.

Elektrotechnik-CAD Werkzeuge zum Erstellen von Schaltplänen in der allgemeinen Elektrotechnik werden vor allem im Bereich des Maschinen- , Werkzeug, und Fahrzeugbaus verwendet. Hierbei werden Daten für Kabelpläne – Kabelstränge und Kabelfertigungen – Schaltschränke – Pneumatik- und Hydraulikanwendungen erstellt.

Erfolgskriterium Einbindung in Datenmanagement

Alle von Zuken angebotenen Elektrotechnik- und Elektronik-CAD-Autorenwerkzeuge können heute in Datenmanagementsysteme eingebunden werden oder verfügen über Anbindungen in 3D-CAD Systeme für die mechanische Integration der Elektronik- und Elektrobaugruppen. Hierfür notwendige Anpassungen der Quelldaten können und sollten ebenso in einer Datenmigration berücksichtigt werden.

Eine Datenmigration soll gründlich vorbereitet werden

Bei einer Migration von PCB-CAD-Daten oder Elektrotechnik-CAD-Daten müssen komplexe Anforderungen erfüllt werden: unterschiedlichste Dateiformate der Quellsysteme müssen gelesen werden. Des weiteren ist eine gründliche Analyse der Ausgangsdaten erforderlich. Dies betrifft sowohl Schaltplandaten und Layoutdaten, als auch Netzlisten, Design-Rules und Technologie-Rules.

  • PCB-CAD: Bibliotheken für Schaltzeichen und für Bauteile (Leiterplatte mit Footprints, Padstacks, Part-Beschreibungen)
  • Elektrotechnik-CAD: Bibliotheken von Bauteilen für die Elektrokonstruktion mit Funktionsschablonen und kommerziellen Daten für Beschaffung

Darüber hinaus müssen die Bauteilbibliotheken im Hinblick auf Datenredundanz analysiert und mit den Stammdaten auf ERP-Seite abgeglichen werden. Dabei sind auch Normierungen in der Namensgebung von Designobjekten (ANSI, IEC, DIN) zu berücksichtigen.

Und schließlich müssen die Quelldaten auf Fehler überprüft und bereinigt werden, um auszuschließen, dass diese Fehler in weitere Design- und Fertigungsprozesse „eingeschleust“ werden.

Ablauf der ECAD Migration

Für die Konvertierung oder die Migration müssen die Werkzeuge in der Lage sein:

  • Automatisierte Migrationsschritte durch Stapelverarbeitung
  • Erstellen von Ablauf – und ggf. von Fehlerprotokollen
  • Flexible Anpassung der Software an die Kundenanforderungen
    • Mapping von Attributen
    • Mapping von Lagen / Layern
    • Mapping von Texten
    • Sprachsteuerung
    • Programmoptionen
  • Automatisierte Qualitätskontrollen im PCB-CAD Design mit Vergleich von Quell- und Zielsystem:
    • Netzlisten
    • Leiterplattendaten mittels Gerbervergleich
    • Bestückungsdaten
    • Variantendatensätze
    • Seiteninformationen des Schaltplans
  • Automatisierte Qualitätskontrollen für Elektropläne mit Vergleich von Quell- und Zielsystem über:
    • Verbindungslisten
    • Kabellisten
    • Bauteillisten
    • Schaltplanseiten

Zusammenfassung

Bei der Konvertierung oder Migration von Daten unterschiedlicher ECAD Tools für Schaltplan-, Leiterplatten- und Elektrokonstruktion müssen die Unterschiede der Datenmodelle sorgfältig betrachtet werden.

Die Migrationssoftware wird über Mapping und Konfigurationen gesteuert, berücksichtigt dabei Attribute, Layer und Sprachen. Die vielfältigen Programmoptionen ermöglichen ein exaktes Anpassen und stellen damit eine weitere Verarbeitung der ursprünglichen Daten im Zielsystem sicher.

Die Überprüfung der Datenmigration wird durch einen Vergleich von Quelle und Ziel durchgeführt:

  • Netzlisten, Variantendaten, Bestückungsdaten, Gerberdaten, bei Elektronikschaltplan und Leiterplattendesign
  • Verbindungs-, Kabel und Bauteillisten bei der Migration von Elektroplänen.

Eine sorgfältig durchgeführte Migration von Produktdaten ermöglicht ein hohes Einsparpotential von Ressourcen, wenn der Produktlebenszyklus und der Designprozess (ROI) betrachtet werden.

 

Martin Santen
Martin Santen
Manager eCAD, Technical Competence Center
Martin Santen is managing the eCAD team, responsible for service and project activities to establish Zuken solution for our customers. He is he helping customers with high-level technical discovery to improve their design development processes. He likes action sports like mountain biking, alpine skiing and competes in triathlons.
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