Pratiques efficaces en matière de collaboration entre la CAO électronique et CAO mécanique

Dans cet article, le Dr Zachariah Peterson, fondateur de Northwest Engineering Services, explique comment son entreprise collabore efficacement avec des ingénieurs en mécanique externes à son entreprise. Il présente les pratiques et les outils qui ont été les plus utiles tout au long du processus.

Judy Warner : Zach, en tant qu'ingénieur et responsable de Northwest Engineering Solutions (NWES), quels sont, selon vous, les défis les plus fréquents et les plus problématiques pour les ingénieurs concepteurs lorsqu'il s'agit d'intégrer les exigences parfois très différentes des ingénieurs en mécanique et en électricité qui travaillent sur le même dispositif ou système ?

Zachariah Peterson : On assiste à de nombreux allers-retours entre le concepteur mécanique et le concepteur électrique. Lorsque j'ai commencé à faire de la conception de PCB, cela consistait principalement à effectuer des tâches de routage. Nous recevions un ensemble de schémas et un dessin de la carte, parfois un fichier DXF comportant quelques trous et des connecteurs placés, et nous devions nous charger du routage. Aujourd'hui, nous sommes beaucoup plus impliqués dans le développement global du produit, et mes échanges avec les clients se font le plus souvent avec leurs ingénieurs en conception mécanique. Ils ont besoin de voir la carte et nous avons besoin de voir le boîtier. Cela implique de nombreux allers-retours, et nous ne sommes presque jamais dans une situation où nous nous contentons d'envoyer le modèle 3D d'une carte et où ils réalisent simplement le boîtier.

J. Warner: À votre avis, quels outils ou processus permettent de trouver les meilleures solutions et d'obtenir les meilleurs résultats des deux côtés de cette « barrière » de l'ingénierie ?

Z. Peterson : Les fichiers STEP nous ont sauvé la mise à de nombreuses reprises. La possibilité d'exporter rapidement un fichier STEP et de l'envoyer pour révision représente un gain de temps considérable. Il est également nécessaire d'accéder directement à la conception mécanique et d'importer votre PCB dans cette application
de CAO mécanique.

J. Warner : L'année dernière, vous avez rédigé un article sur les composants électroniques adhésifs, ainsi que sur les variables supplémentaires et l'impact qu'elles ont sur la conception globale. Quels sont les autres applications ou environnements qui entraînent une complexité supplémentaire pour les ingénieurs en mécanique et en électricité ?

Z. Peterson: Toute chose impliquant un espace confiné qui n'est pas bien défini peut poser des difficultés. Par exemple, nous avons réalisé des projets pour des dispositifs qui sont montés dans des boîtiers comportant un seul point d'accès pour l'alimentation et les données. Le boîtier est un composant important de ces produits, et vous devez trouver des moyens inédits d'accéder à la carte à l'intérieur de son boîtier sans compromettre des exigences telles que le placement des connecteurs, l'emplacement de montage, etc. La liste des exigences que vous devez concilier peut être très longue et, souvent, un grand nombre de ces exigences essentielles sont d'ordre mécanique et environnemental.

J. Warner : Je pense que la plupart des gens pensent à l'ajustement des boîtiers lorsque l'on parle de CAO mécanique, mais pas à la création de modèles précis de composants en 3D. Qu'est-ce qui peut poser problème si l'on n'accorde pas une attention particulière à cette partie de la conception ?

Z. Peterson : Je vais vous donner un exemple. Nous venons de réaliser une carte unique qui permettait au client d'avoir des ports USB intéressants orientés horizontalement sur toute la carte, et un groupe de condensateurs de grande taille à proximité. Heureusement, nous avons constaté que ces condensateurs allaient compliquer le branchement d'un câble sur l'un des ports USB et qu'il fallait les déplacer. Si nous n'avions pas eu de modèles 3D associés au composant, il n'est pas certain que quelqu'un aurait remarqué ce problème. Il existe plein d'autres scénarios de télescopage concernant des composants faciles à repérer en 3D, mais vous risquez de les manquer si vous commencez à comparer les tailles des composants en vous basant sur les fiches techniques.

J. Warner: Jusqu'à récemment, la collaboration entre les ingénieurs en mécanique et en électricité était difficile en raison des différences entre les formats de fichiers et de la nécessité d'échanger des fichiers dans les deux sens, ce qui pouvait entraîner des erreurs. Quelles sont les méthodes qui permettent de garantir l'exactitude et la cohérence entre chaque partie prenante ?

Z. Peterson : Nous comptons sur l'ingénieur en mécanique pour comprendre comment monter les composants sur une carte et comment concevoir les cartes pour qu'elles s'adaptent aux boîtiers ; cela lui permet de concevoir correctement le boîtier, de façon à ce qu'il s'adapte à une carte manufacturable. Parfois, l'ingénieur en mécanique nous aide même à sélectionner les composants, notamment lorsque l'espace est restreint ou que le facteur de forme est spécifique.

Il a généralement une vision à nous communiquer, et nous devons souvent travailler en fonction de celle-ci, et non l'inverse. Cela signifie donc qu'il doit nous fournir des dessins et des modèles aux dimensions très précises, mais c'est plus efficace lorsque nous pouvons lui fournir un modèle idéal du PCB. Si nous travaillons avec le service d'ingénierie mécanique, une fois le placement initial des composants effectué, nous donnons accès à nos fichiers de projet à l'ingénieur en mécanique afin qu'il puisse les importer dans son outil de CAO mécanique et vérifier que tout s'ajuste correctement.

J. Warner : D'après vous, quelles sont les tendances qui pourraient continuer d'aider les ingénieurs en mécanique et en électricité à mieux collaborer aujourd'hui et à l'avenir ?

Z. Peterson : Comme indiqué précédemment, les ingénieurs en électricité jouent un rôle plus actif dans le domaine de la mécanique, et le cloud est un facteur important de cette collaboration, mais de simples plateformes de messagerie et de discussion en ligne ne suffisent pas. Ces outils sont utiles, mais ils ne vous permettent pas de discuter ensemble de la conception en temps réel. Tout ce qui facilite la collaboration intersectorielle est extrêmement utile, et je pense que cette tendance va s'accentuer à l'avenir.

J. Warner : Merci de nous avoir fait part de vos commentaires, Zach. Un dernier mot ?

Z. Peterson : N'ayez pas peur de vous lancer dans un nouveau domaine de conception et de commencer à travailler avec de nouveaux collaborateurs. L'apprentissage continu vous aidera à aiguiser vos compétences et vous y prendrez plaisir !

Remarque : sur la page Ressources d'Altium, vous pouvez lire d'autres articles de Zachariah Peterson et en savoir plus sur l'intégration et les bonnes pratiques en matière de CAO mécanique et électronique.