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ANSYS的博客

2022年9月30日

兑现电子产品可靠性的承诺变得更容易了

虽然今天的智能产品设计提供了扩展的特性和功能,但它们也使产品开发团队的工作更具指数性的挑战性。

从汽车和飞机到医疗设备和消费设备,验证和提供可靠的电子性能变得越来越困难。随着越来越多的电子产品被添加到本已复杂的产品系统中,故障风险显著增加——特别是随着越来越多的芯片和印刷电路板(pcb)被压缩到更小、更密集的封装中。

电子工程团队不仅需要评估其产品系统的电磁(EM)性能和结构完整性,还需要防范热过度应力、错误焊点和其他故障模式。他们需要验证每个单独的组件,以及整个产品系统在真实操作条件下的多方面性能。

是什么让这个挑战变得复杂?在面临工程人才历史性短缺的同时,产品开发团队也被要求提高创新水平,在竞争对手之前加快新产品上市的速度。

具有挑战性的

智能产品需要更智能的工作方式

问题是,虽然电子产品系统已经取得了巨大的飞跃,但工程团队用于交付这些设计的项目管理流程和工具包几乎没有改变。尽管让几个功能团队在组件和系统级别上应用多种物理是很复杂的,但产品开发团队仍然依赖过时的实践和技术来管理这一过程。

随着越来越多的工程规程和产品开发涉众参与到系统级的模拟和分析中,手动过程和项目移交变得有问题。电子邮件交流和口头对话也充满了风险。重要的最后期限可能会错过。可以跳过关键的验证步骤。结果可能会丢失,导致返工。而且,由于缺乏跨功能的实时视图,没有人可能真正知道项目的位置。

这只是问题的一部分。有效的数据管理也是一项几乎不可能完成的任务。系统级和多物理场产品模拟生成大量数据。大多数工程团队都使用消费级数据库和工具,包括Excel电子表格和谷歌Docs,来管理、存储和共享关键信息。因此,它分散在各个功能孤岛上,通常很难快速定位。

这些容易出错、效率低下的工作方式所带来的风险比日常效率低下、高开发成本和缓慢的发布周期更大。这些损失包括产品召回、保修费用、失去客户忠诚度以及对品牌声誉的不可逆转的损害。同样受到威胁的还有:有意义的创新,因为关键项目处于停滞状态,在开发队列的某个地方被忽视。

Ansys Minerva:行业专用解决方案

幸运的是,有一个简单的解决方案。Ansys密涅瓦是一个企业级仿真过程和数据管理解决方案,专门为支持包括电子在内的复杂系统的高度协作、创新驱动、跨学科产品开发而设计。基于Ansys仿真软件的成熟性能和50年的行业领先地位,Minerva协调和加速了先进电子产品的发展。

大多数电子产品开发团队已经开始利用Ansys夏洛克在组件、电路板和系统级别上实现快速、准确、基于物理的电子可靠性预测。他们可能会使用Ansys基于而且Ansys SIwave研究和分析电磁性能,Ansys Icepak进行热分析,和Ansys机械优化结构和热性能。Minerva将所有这些不同的活动绑定到一个单一的、内聚的工作流中,并将跨职能的团队聚集在一个统一的平台上。

电子设计仿真分析

图1。分析与电子设计相关的主要挑战

Ansys Minerva补充了Sherlock和其他Ansys解决方案的强大功能,为开发团队提供:

  • 所有模拟和过程数据的中央存储库,在整个跨学科团队中创建一个共享和安全的实时视角。数据的价值得到了最大化,因为每个团队成员都可以按需访问数据。它可以被搜索和重用,而不是从头开始每一个新的模拟项目。
  • 流程优化和自动化,因为这个专门构建的工具简化了交接并加强了最佳的项目管理实践。所有利益相关者都可以看到下一步、里程碑和项目最后期限,从而提高透明度、所有权和问责制。通过提高效率和生产力水平,稀缺的人力资源得到了扩大。
  • 一个基于事实、数据驱动的决策基础,因为所有团队成员都可以查看模拟结果,权衡利弊,并做出“对系统有利”的选择。例如,与其让信号完整性工程师只关注他们自己的指标,他们还可以关注过热的风险和其他可能由设计更改导致的潜在故障模式。
  • 提高合作和创新水平这是消除功能孤岛和鼓励跨学科设计的结果。在与世界领先的产品开发团队合作的过程中,Ansys专家们注意到,随着团队努力在系统层面上实现快速、无缝的多物理场分析,企业文化发生了重大转变,合作日益加强。Minerva的设计就是为了促进这种文化转变。
  • 一个单一的、强大的技术生态系统这解决了产品开发团队的日常需求。当然,Minerva是为与Sherlock和其他Ansys解决方案的互操作性而设计的,但它也可以轻松地与任何其他工具、公共数据库、计算机辅助设计和工程解决方案以及产品生命周期管理(PLM)系统集成。作为一个开放平台,Minerva支持跨功能边界、工程规程和各种第三方解决方案的内聚的端到端模拟过程。
Ansys Minerva UI

图2。Ansys Minerva直观的用户界面准确地捕获与项目相关的所有模拟数据。

在Ansys Minerva中的ER流程图

图3。一个组织流程图展示了如何将Ansys Minerva用于电子可靠性模拟项目。

在人才短缺和预算削减的环境下,Minerva提供了另一个关键优势:它使Ansys仿真工具的使用民主化。非仿真专家可以轻松掌握Minerva直观的用户界面并启动轻量级模拟运行。这有助于开发项目流畅而持续地推进,而不是等待稀缺的模拟专家来推动项目前进。

仍然不相信?在3.0级了解更多

一些世界领先的电子产品开发团队已经在使用Minerva来消除盲点、错过的截止日期、丢失的数据、冗余分析和影响最终产品可靠性的设计缺陷。Minerva不仅帮助他们提供更可靠的设计和更大的创新,而且还通过大幅提高生产率和效率来降低成本和加快上市日期。

Ansys Level Up 3.0将于10月25日(周二)发布,届时将有一场关于通过Minerva优化电子产品可靠性的特别会议。现在注册准备好为您的组织带来这种独特的模拟过程和数据管理平台的好处。

电磁建模

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