汽車電子設計的趨勢

為了縮短產品上市時間并在競爭中領先對手，汽車電子產品設計師需要應對電子行業中瞬息萬變的需求。

電子和半導體技術不斷發展，導致電子學，機電一體化(電子機械、電子學和軟件的協同)和設計零部件系統的工具快速變化。

需要讓產品具有更多功能，但產品尺寸不能大于以往產品和競爭對手的產品，甚至需要更小。競爭推動著電子行業研制尺寸更小但功能更完善的設備。這就要求產品設計工具能夠“更經濟地利用”物理空間。

更多的功能通常意味著更高的電子產品復雜性，以及需要散發熱量的零部件。由于市場需求的緣故，即使在新型號中增加新的功能，產品外殼的尺寸也不能變大，而是需要保持原尺寸不變，甚至要變得更小。此外，更大的封裝密度要求提高零部件級別的細節層次，以便優化恰當的流體分析。

新出現了一些全球環保標準，例如RollS(有害物質使用限制)，此指令限制使用鉛和其他對環境有害的物質，并且要求自2006年7月1日起，在歐盟市場中出售和處理的所有產品必須符合規定。

隨著微型控制器系統的不斷小型化，更多的傳統硬件零部件(例如開關和顯示器)正被軟件功能取代。例如，幾年前需要一組共1 2個按鈕才能操作某個產品，現在用兩個按鈕加一塊LCD顯示屏就能做到。

汽車電子行業中的挑戰

由于電子行業中的技術進步，ECAD系統正變得越來越復雜。它們越來越多地變成專家系統，要求操作者非常專業才能使用它們開展設計。

由于機械工程師和電子設計師使用不同的系統，因此在這些系統之間缺乏互操作性，導致重復勞動，并需要耗費過量的時間在它們之間轉換數據。

由于在電子工程和機械工程CAD系統之間缺乏互操作性，因此造成低效的產品，這是因為電子和機械設計師將在產品中加入。重復的元素”，以彌補兩種系統之間缺乏準確信息這一不足。

為了在全球經濟環境下銷售產品，國際標準正在擴充，不再只是包括DIN.ANSI和ISO.還包括RoHS(有害物質使用限制)。為了及時向市場提供產品，必須在過程早期就要知道電子零部件和材料遵守此標準，因為這牽涉到成本和采購問題。

許多電子零部件尚未形成統一的行業標準。現在，建立的3D模型越來越多，但是，連同幾何數據一起，并沒有標準來規定如何傳遞隨零部件嵌入的那些非幾何的特性(例如材料，遵守的標準，來源等)。

汽車電子設計過程

產品開發周期正變得更短，以便設計周期的各個階段，您面臨的挑戰和可交付的成果都是不同的。您需要在更短的時間內完成更多工作。讓我們看看基本的電子產品開發過程。

確定零部件規格——首先是要求提出新的產品概念。這可以是改進當前提供的產品，也可以是提出全新的獨創概念(突破性技術)。可以在項目啟動時確定零部件規格，但更常見的是伴隨著概念的產生而進行。確定零部件規格是定義產品概念的初始嘗試目的在于有效地將概念轉變為實際生產的產品。

封裝設計一接下來的這個階段被許多人視為產品設計過程概念設計的核心。產品設計過程的此階段可擴展為包括它自己的過程，但對電子產品設計而言，由工業設計師和機械工程師確定合適的概念(此概念滿足在產品簡述中規定的要求，而且還適合要求的平方英寸面積一數據最初由電氣工程師提供)，隨后通過他們獲得有關電路板尺寸和形狀的提示。

PCB設計一如果封裝設計是產品設計過程的核心，那么PCB設計則是電子設計過程的核心。將初步的PCB布局(連同主要零部件、連接器和開關/接口的位置一起)移交給電子工程后，電子工程師就要負責對PCB及其互連進行詳細設計。幾乎不可避免的是，PCB設計師將要對機械工程師指定的零部件位置進行許多輕微(有時是重大)的更改。此外，還要指定避讓區，并且電子工程師和機械工程師之間要對此達成一致，以免侵占，跟蹤區。之后，通過IDF將初步的設計返回給機械工程師。

制作樣機——在產品設計過程的某個階段，必須以物理樣機的形式”實現”設計。樣機有各種形式，從機械外殼到電路試驗板，再到一次性、全功能的”接近生產狀態”的工作模型等等。這在設計過程中是一個重要的里程碑，所有專業均融入到一個統一的解決方案中。機械外殼以及PCB和接口的樣機分別為不同的重要用途服務，包括配合和修整、熱分析，功能分析(應力，掉落測試等)以及面向裝配的制造。樣機還在重點研究小組中用于驗證概念。

交付生產——最后，制作客戶文檔和手冊。這又是一個費時煩瑣的過程。如果在開發周期的后期發生設計更改，則也必須更新這些手冊，以便為備件和維修過程維護物料清單信息。

當然，這不是一個線性過程。在許多因素的推動下，總是要進行許多次設計迭代，而這些因素包括：客戶需求的變化；內部工程設計更改：以及制造部門和供應商請求的更改。

CAD/CAE一體化解決方案

SolidWorks提供解決方案，能夠與電子產品設計進行交互、縮短預備期，以及在整個設計過程中減少要制作的昂貴樣機的數量。

客戶期望產品中包含更多的功能，這迫使電子產品設計制造商要在產品中包含更多的功能，但產品外殼的尺寸與以前的型號相比要相似或者更小。這一變化，再加上更快將產品上市的壓力，便要求設計師和工程師在更短的產品開發周期內完成構思，設計，并以更大的封裝密度交付。您需要在更短的時間內完成更多工作，SolidWorksOffice Premium可以幫助您實現這一目標。

確定零部件規格您無法再承受得起花費幾個星期就某一項目向客戶投標的代價。SolidWorks可以快速搜索以前的2D和3D設計以查找相關基準，使您可以充分利用以前的項目進行投標。通過輕松查找以前的相似項目，可以快速生成投標工程圖，更加有效地估算項目成本，從而保證收益。3 DContent Central提供了大量在線零部件，將幫助您快速開始，并幫助您確定更準確的規格。如果您要搜索過時的文檔目錄，然后與供應商聯系以獲取最新版本，并且可能還要對采購的零件進行設計使之與整體設計相配合，這樣就會浪費一部分時間。SolidWorks提供Toolbox和3DContent Central，允許您查找和導入標準的零部件(連接器，開關，支座，IC元件等)，并將這些零部件直接下載到3D設計中。因此，您可以將精力集中在進行設計而不是重新創建OEM零件上。您可以先于競爭對手提供更加精確的投標；并使用eDrawings提供設計的數字版本，可使客戶更加深入地了解設計過程。此外，eDrawings提供了標注功能。更迅速的響應和更良好的客戶交互有助于拉開您與競爭對手之間的差距。

封裝設計Sol idWorks為您提供快速，靈活和易于使用的實體建模系統，讓您輕松快捷地為電子設計制作樣機。SWIFT技術可幫助您實現正確的設計意圖，從而幫助您將精力集中在競爭中領先并超前客戶的需求。在在進行設計而不是使用MCAD系統上。多實體建模方法允許在零件階段快速完成不同零部件的概念設計(不必轉到裝配體階段)，從而加快了設計過程。當您在裝配體階段工作時，SolidWorks允許利用干涉測試來動態定位零部件，從而能夠輕松地用主要零部件填充PCB。PDMWorks跟蹤整個設計的版本變化，以確保您能對自己的設計方案進行跟蹤。solidWorks的關聯性意味著，一旦對某個特定的零件或裝配體進行更改，該更改會傳播到所有適當的文檔和工程圖中，這包括零件和裝配體的工程圖、NC文檔和客戶手冊。

PCB設計雖然SolidWorks在功能上并未滿足創建PCB布局的要求，但行業標準是MCAD設計師提供初步的電路板布局，并提供機械工程和電子工程專業之間的互操作性。SolidWorkS讀入lDF文件。隨著CircuitWorks加入SolidWorks產品包，我們可以提供主流ECAD軟件包和SolidWorkS之間的附加互操作性。SolidWorks世界級實體模型解決方案的實力，再結合ECAD系統，確保您可以更快地設計出更優質的電子產品，而且無需擔心會遇到不可互操作的系統所帶來的重復勞動和低效率問題。

制作樣機產生初始的設計后，可通過制作物理樣機來實施概念驗證。SolidWorks提供許多工具，允許您為設計的產品制作“虛擬”樣機，從而減少了要制作的昂貴物理樣機的數量。先進的碰撞檢測工具，再結合用于結構強度，振動和熱分析的COSMOSWorks及OSMOSFIoWorks，即使您尚未制作出物理樣機，也可幫助您消除憑空猜想和問題。在需要制作物理樣機時，零件建模，鈑金、布線和零部件裝配體的協同組合一同創造出一個統一，完全定義和完全可重定義的模型，而客戶可以根據需要反復修改此模型許多次，以解決、適應和終結裝配問題及熱問題。

交付生產SolidWorks非常擅長于自動創建零件工程圖以及電纜纜束工程圖，能將您的產品完全記錄在案。即使在設計周期的后期發生更改，對零件和裝配體所做的修改和更改也會自動更新文檔及工程圖，并且受到PDMWorks Enterprise的管理，從而確保供應商獲得最新的信息。PDMWorks Enterprise管理設計的方方面面，從3D零件，裝配體和工程圖到裝配手冊，再到維護文檔等等。SolidWorks致力于使客戶順利完成工作，以及將最終的設計轉換到其他行業中。這就是為什么SolidWorks提供大量轉換格式的原因(確保您的SolidWorks設計正確而準確地轉換到其他制造系統中)。

通過大量的用戶數據表明，采用CAD/CAE一體化的汽車電子設計解決方案，具有以下顯著效果：

縮短新用戶上手時間達50%-SolidWorks擁有行業中最短的學習曲線之一。以前沒有MCAD經驗的機械和電子設計師在一周內就能輕松掌握此工具的使用。

降低CAD許可與維護成本一與市場上任何其他MCAD系統相比，SolidWorks讓客戶花最少的錢獲得最大的價值。SolidWorksCOSMOS為電子設計師提供了無可匹敵的功能。

將設計周期縮短40%，同時增強產品的美感并提高封裝效率一由于電子設計作為一系列實體模型開始，并且在整個設計周期中作為一個集成的，完全可重定義的實體模型裝配體進行維護，因此，可以利用動態干涉和豐富的測量工具來了解確切的間隔和位置，從而優化PCB，離散的零部件和接口零部件。

降低開發成本達30%一由于SolidWorks能夠”制作虛擬樣機”，以測試干涉、熱和裝配問題，因此，在制作實際的物理樣機之前，可以消除大部分憑空猜想的工作，因而減少了進行反復修改樣機的次數。

加工開發時間縮短兩到三周一SolidWorks向制造部門提供非常詳細和完整的數據規格，以及創新且易于生產的零件及裝配體工程圖，同時還提供eDrawings和行業中范圍最廣的數據轉換功能。