زیمنس ASTER را برای اتصال طراحی PCB و تحلیل‌های آزمون اضافه می‌کند

زیمنس در ۱۳ ژانویه ۲۰۲۶ خرید ASTER Technologies را اعلام کرد. این معامله، تحلیل طراحی برای آزمون را به سبد طراحی سیستم‌های الکترونیکی زیمنس اضافه می‌کند.

هدف عملی ساده است: شناسایی محدودیت‌های پوشش آزمون، زمانی که هنوز می‌توان یک برد مدار چاپی را با هزینه‌ای نسبتاً کم تغییر داد.

این اعلامیه دیگر جدید نیست، اما اهمیت مهندسی آن فراتر از گسترش سبد محصولات زیمنس است. تیم‌های PCB اغلب هدف طراحی، قوانین تولید، الزامات بازرسی و داده‌های آزمون الکتریکی را در ابزارهای جداگانه مدیریت می‌کنند. زیمنس در حال حرکت به‌سوی روند کاری یکپارچه‌تری میان محیط‌های Xpedition و Valor خود است و ASTER نیز تحلیل آزمون‌پذیری را به این فرایند گسترده‌تر اضافه می‌کند.

تحلیل طراحی برای آزمون می‌تواند محدودیت‌های دسترسی و پوششِ ازدست‌رفته را پیش از ورود PCB به تولید شناسایی کند.

ASTER Technologies چه چیزی اضافه می‌کند

ASTER نرم‌افزاری برای تحلیل آزمون‌پذیری مجموعه‌های برد مدار چاپی توسعه می‌دهد. تحلیل آن می‌تواند برآورد کند که آیا روش‌های موجود برای بازرسی و آزمون الکتریکی می‌توانند خطاها را در سراسر طراحی شناسایی کنند یا نه.

این ارزیابی ممکن است قطعات، نت‌ها یا نواحی مداری با دسترسی محدود برای آزمون را شناسایی کند. همچنین می‌تواند تعارض‌های میان چیدمان PCB و فرایند آزمون برنامه‌ریزی‌شده را آشکار کند.

این نوع تحلیل ثابت نمی‌کند که یک برد تکمیل‌شده به‌درستی کار خواهد کرد. محاسبات پوشش به کیفیت داده‌های طراحی، اطلاعات قطعات، نت‌لیست، چیدمان، کتابخانه آزمون و مدل تجهیزات تولید وابسته‌اند.

نتیجه پوشش نشان می‌دهد که آیا انتظار می‌رود یک فرایند آزمون تعریف‌شده، یک وضعیت خطای تعریف‌شده را شناسایی کند یا نه. اعتبارسنجی فیزیکی همچنان در طول آزمون نمونه اولیه و تولید ضروری است.

چرا تحلیل طراحی برای آزمون باید زودتر آغاز شود

اصلاح یک نقطه آزمونِ جاافتاده معمولاً در زمان بازبینی شماتیک یا چیدمان آسان‌تر است. همین مشکل پس از مسیربندی، طراحی فیکسچر، تأیید محفظه و انتشار برای تولید، هزینه بیشتری ایجاد می‌کند.

تغییرات دیرهنگام ممکن است به بازنگری برد، فیکسچر آزمون جدید، روش بازرسی جایگزین یا بررسی‌های دستی اضافی نیاز داشته باشد. برخی تیم‌ها ممکن است به‌جای آن، به دلیل بالا بودن هزینه بازطراحی، پوشش کمتر را بپذیرند.

تحلیل زودهنگام یک بده‌بستان طراحیِ قابل‌اندازه‌گیری در اختیار مهندسان می‌گذارد. یک پد آزمون به فضای برد نیاز دارد و ممکن است بر مسیربندی یا یکپارچگی سیگنال اثر بگذارد. حذف پد می‌تواند دسترسی برای آزمون درون‌مداری یا آزمون‌های مرتبط با مرز را کاهش دهد.

مزیت تحلیل طراحی برای آزمون صرفاً افزودن نقاط آزمون بیشتر نیست؛ بلکه نشان‌دادن پیامدهای یک تصمیم در چیدمان، پیش از آن است که نمونه اولیه مشکل را آشکار کند.

Xpedition، Valor و تحلیل آزمون چگونه می‌توانند با یکدیگر کار کنند

زیمنس Xpedition از طراحی و چیدمان سیستم‌های PCB پشتیبانی می‌کند. محصولات Siemens Valor از آماده‌سازی تولید و تحلیل طراحی برای تولید پشتیبانی می‌کنند. ASTER با ارزیابی اینکه آیا راهبرد برنامه‌ریزی‌شده برای بازرسی و آزمون می‌تواند پوشش کافی فراهم کند، یک لایه شواهد دیگر اضافه می‌کند.

یک گردش‌کار متصل می‌تواند امکان انتقال داده‌های طراحی به تحلیل آزمون‌پذیری را فراهم کند. سپس یافته‌های حاصل می‌توانند برای بررسی به تیم‌های چیدمان و تولید بازگردانده شوند.

این گردش‌کار همچنین می‌تواند تصمیم‌های اتخاذشده در جریان بازبینی طراحی را حفظ کند. این سابقه می‌تواند به مهندسان کمک کند بفهمند چرا یک نقطه آزمون اضافه، حذف یا با روش بازرسی دیگری جایگزین شده است.

نتایج تولید می‌توانند هنگام مقایسه با پیش‌بینی‌های پوشش قبلی، ارزش بیشتری ایجاد کنند. اگر یک فرصت آزمون پیش‌بینی‌شده به‌طور مکرر در تولید با شکست مواجه شود، تیم مهندسی می‌تواند مدل، فیکسچر، فرایند یا داده‌های قطعه را بررسی کند.

سطح دقیق یکپارچه‌سازی به نقشه راه محصولات زیمنس، قالب‌های داده پشتیبانی‌شده و نحوه پیاده‌سازی مشتری بستگی خواهد داشت. ارزش مهندسی از قابلیت ردیابی میان بازنگری‌ها به دست می‌آید، نه صرفاً از افزودن یک رابط نرم‌افزاری دیگر.

برای دسته‌های مرتبط سخت‌افزار صنعتی، مجموعه زیمنس PLC ProTech مسیر دسترسی به کاتالوگ فروشنده را فراهم می‌کند. مجموعه بردهای درایو نیز مجموعه‌های PCB صنعتی را پوشش می‌دهد که ممکن است به تأمین جایگزین بلندمدت و برنامه‌ریزی چرخه عمر نیاز داشته باشند.

کاربردها در الکترونیک صنعتی

بردهای کنترل صنعتی اغلب سال‌های زیادی در خدمت باقی می‌مانند. حجم تولید آن‌ها ممکن است از محصولات مصرفی کمتر باشد، اما خرابی در محل می‌تواند یک ماشین، خط تولید یا واحد فرایندی را متوقف کند.

بهبود برنامه‌ریزی آزمون می‌تواند از چندین مجموعه صنعتی، از جمله موارد زیر، پشتیبانی کند:

• بردهای کنترل درایوهای فرکانس متغیر
• ماژول‌های کنترل‌کننده PLC و PAC
• کارت‌های ارتباطات صنعتی
• مجموعه‌های الکترونیکی مرتبط با ایمنی
• بردهای تبدیل و حفاظت توان
• قطعات یدکی سیستم‌های کنترل قدیمی

تولید با تنوع بالا چالش دیگری ایجاد می‌کند. جایگزینی یک قطعه، تغییر مسیرکشی یا تغییر گونه برد می‌تواند دسترسی آزمون و پوشش خطا را تغییر دهد.

به همین دلیل، تحلیل طراحی برای آزمون باید از کنترل پیکربندی پیروی کند. بازنگری طراحی، فهرست مواد، فرایند تولید، برنامه بازرسی و برنامه آزمون باید با یکدیگر هم‌راستا باقی بمانند.

چرا نتایج پوشش به بررسی مهندسی نیاز دارند

درصد بالای پوشش لزوماً نشان‌دهنده کامل بودن راهبرد آزمون نیست. مهندسان باید بدانند کدام خطاها در نظر گرفته شده‌اند، چه روش‌های آزمونی فرض شده‌اند و کدام بخش‌ها همچنان آزمون‌نشده باقی مانده‌اند.

بنابراین تحلیل پوشش باید همراه با موارد زیر بررسی شود:

• دقت قطعات و نت‌لیست
• دسترسی‌پذیری نقاط آزمون
• محدودیت‌های فیکسچر و پروب
• قابلیت تجهیزات بازرسی
• شرایط مرزی و فرضیات خطا
• گونه‌های برد و جایگزین‌های تأییدشده

مهندسان همچنین باید بین پوشش پیش‌بینی‌شده و شواهد تولید تمایز قائل شوند. یک مدل ممکن است فرصت آزمایشی موجودی را شناسایی کند، اما کارخانه همچنان باید تکرارپذیری، کیفیت تماس، برنامه‌ریزی، کالیبراسیون و کنترل فرایند را تأیید کند.

جهت‌گیری گسترده‌تر اتوماسیون طراحی الکترونیکی

فروشندگان اتوماسیون طراحی الکترونیکی در حال گسترش فعالیت خود فراتر از ترسیم شماتیک و چیدمان PCB هستند. تحلیل تولید، برنامه‌ریزی بازرسی، مهندسی آزمون و داده‌های چرخه عمر در حال تبدیل شدن به بخشی از یک بحث مشترک هستند.

تحلیل زودهنگام‌تر می‌تواند تغییرات مهندسی دیرهنگام را کاهش دهد و ارتباط میان تیم‌های طراحی، تولید، کیفیت و خدمات را بهبود بخشد. بااین‌حال، یکپارچه‌سازی نرم‌افزاری به‌تنهایی مشکلات سازمانی یا کیفیت داده را برطرف نمی‌کند.

تبادل داده مبتنی بر استانداردها و رابط‌های باز همچنان اهمیت خواهند داشت. تولیدکنندگان به‌ندرت برای همه فعالیت‌های طراحی، بازرسی و آزمون از یک فروشنده استفاده می‌کنند.

یک پلتفرم مفید باید قابلیت ردیابی را در میان تجهیزات مختلف حفظ کند. همچنین باید توضیح دهد که نتیجه پوشش چگونه محاسبه شده و کدام بازنگری طراحی آن را ایجاد کرده است.

دیدگاه تحریریه

قوی‌ترین استدلال برای خرید ASTER Technologies توسط زیمنس، صرفاً چیدمان سریع‌تر PCB نیست؛ بلکه ارائه شواهد زودهنگام درباره قابلیت بازرسی و آزمون یک کارخانه است.

این شواهد می‌تواند بر انتخاب قطعه، جانمایی نقاط آزمون، برنامه‌ریزی فیکسچر، راهبرد بازرسی و تصمیم‌های انتشار برای تولید اثر بگذارد.

زیمنس باید نشان دهد که تحلیل پوشش آزمون با بازنگری‌های طراحی همگام باقی می‌ماند و نتایج تولید می‌توانند تصمیم‌های آینده را بهبود دهند.

اگر این حلقه بازخورد به‌درستی کار کند، مهندسی آزمون به‌جای یک ایستگاه بازرسی دیرهنگام در تولید، به ورودی طراحی تبدیل می‌شود.

پرسش‌هایی که مهندسان مطرح می‌کنند

آیا تحلیل طراحی برای آزمون ثابت می‌کند که یک PCB کار خواهد کرد؟

خیر. این تحلیل برآورد می‌کند که آیا روش‌های تعریف‌شده بازرسی و آزمون الکتریکی می‌توانند شرایط خطای مشخص‌شده را شناسایی کنند یا نه. اعتبارسنجی فیزیکی همچنان ضروری است.

چرا باید پوشش آزمون پیش از تکمیل چیدمان بررسی شود؟

تغییرات اولیه معمولاً کم‌هزینه‌تر هستند. تغییرات دیرهنگام ممکن است بر مسیریابی، فیکسچرها، محدودیت‌های محفظه، انتشار برای تولید و برنامه‌های تحویل اثر بگذارند.

آیا درصد بالای پوشش آزمون می‌تواند کیفیت محصول را تضمین کند؟

خیر. پوشش آزمون به مدل خطای آزمون‌شده، دقت داده‌ها، قابلیت تجهیزات، وضعیت فیکسچر و اجرای تولید بستگی دارد.

چرا گونه‌های مختلف برد اهمیت دارند؟

جایگزینی یک قطعه یا بازنگری در چیدمان می‌تواند دسترسی به آزمون و پوشش آزمون را تغییر دهد. هر گونه تأییدشده باید همچنان به داده‌های طراحی و آزمون مخصوص خود مرتبط بماند.

تولیدکنندگان پس از تحلیل چه مواردی را باید راستی‌آزمایی کنند؟

آن‌ها باید دسترسی به نقاط آزمون، تکرارپذیری فیکسچر، قابلیت بازرسی، پیکربندی برنامه، کالیبراسیون و نتایج تولید را راستی‌آزمایی کنند.

جمع‌بندی

معامله زیمنس–ASTER بازتاب‌دهنده تغییر گسترده‌تری در مهندسی PCB است. آزمون‌پذیری به مرحله طراحی نزدیک‌تر می‌شود؛ جایی که مهندسان هنوز می‌توانند بدون ایجاد اختلال عمده در تولید، برد را تغییر دهند.

برای الکترونیک صنعتی، این رویکرد می‌تواند به کنترل بهتر چرخه عمر و راستی‌آزمایی تکرارپذیرتر کمک کند. موفقیت آن به داده‌های دقیق، مدیریت شفاف بازنگری‌ها، اعتبارسنجی عملی در کارخانه و یکپارچگی مفید میان تیم‌های طراحی و تولید بستگی خواهد داشت.