SolidWorks在汽车电子产品设计中的应用

汽车电子设计的趋势

为了缩短产品上市时间并在竞争中领先对手，汽车电子产品设计师需要应对电子行业中瞬息万变的需求。

电子和半导体技术不断发展，导致电子学，机电一体化(电子机械、电子学和软件的协同)和设计零部件系统的工具快速变化。

需要让产品具有更多功能，但产品尺寸不能大于以往产品和竞争对手的产品，甚至需要更小。竞争推动着电子行业研制尺寸更小但功能更完善的设备。这就要求产品设计工具能够"更经济地利用"物理空间。

更多的功能通常意味着更高的电子产品复杂性，以及需要散发热量的零部件。由于市场需求的缘故，即使在新型号中增加新的功能，产品外壳的尺寸也不能变大，而是需要保持原尺寸不变，甚至要变得更小。此外，更大的封装密度要求提高零部件级别的细节层次，以便优化恰当的流体分析。

新出现了一些全球环保标准，例如RollS(有害物质使用限制)，此指令限制使用铅和其他对环境有害的物质，并且要求自2006年7月1日起，在欧盟市场中出售和处理的所有产品必须符合规定。

随着微型控制器系统的不断小型化，更多的传统硬件零部件(例如开关和显示器)正被软件功能取代。例如，几年前需要一组共1 2个按钮才能操作某个产品，现在用两个按钮加一块LCD显示屏就能做到。

汽车电子行业中的挑战

由于电子行业中的技术进步，ECAD系统正变得越来越复杂。它们越来越多地变成专家系统，要求操作者非常专业才能使用它们开展设计。

由于机械工程师和电子设计师使用不同的系统，因此在这些系统之间缺乏互操作性，导致重复劳动，并需要耗费过量的时间在它们之间转换数据。

由于在电子工程和机械工程CAD系统之间缺乏互操作性，因此造成低效的产品，这是因为电子和机械设计师将在产品中加入。重复的元素"，以弥补两种系统之间缺乏准确信息这一不足。

为了在全球经济环境下销售产品，国际标准正在扩充，不再只是包括DIN.ANSI和ISO.还包括RoHS(有害物质使用限制)。为了及时向市场提供产品，必须在过程早期就要知道电子零部件和材料遵守此标准，因为这牵涉到成本和采购问题。

许多电子零部件尚未形成统一的行业标准。现在，建立的3D模型越来越多，但是，连同几何数据一起，并没有标准来规定如何传递随零部件嵌入的那些非几何的特性(例如材料，遵守的标准，来源等)。

汽车电子设计过程

产品开发周期正变得更短，以便设计周期的各个阶段，您面临的挑战和可交付的成果都是不同的。您需要在更短的时间内完成更多工作。让我们看看基本的电子产品开发过程。

确定零部件规格--首先是要求提出新的产品概念。这可以是改进当前提供的产品，也可以是提出全新的独创概念(突破性技术)。可以在项目启动时确定零部件规格，但更常见的是伴随着概念的产生而进行。确定零部件规格是定义产品概念的初始尝试目的在于有效地将概念转变为实际生产的产品。

封装设计一接下来的这个阶段被许多人视为产品设计过程概念设计的核心。产品设计过程的此阶段可扩展为包括它自己的过程，但对电子产品设计而言，由工业设计师和机械工程师确定合适的概念(此概念满足在产品简述中规定的要求，而且还适合要求的平方英寸面积一数据最初由电气工程师提供)，随后通过他们获得有关电路板尺寸和形状的提示。

PCB设计一如果封装设计是产品设计过程的核心，那么PCB设计则是电子设计过程的核心。将初步的PCB布局(连同主要零部件、连接器和开关/接口的位置一起)移交给电子工程后，电子工程师就要负责对PCB及其互连进行详细设计。几乎不可避免的是，PCB设计师将要对机械工程师指定的零部件位置进行许多轻微(有时是重大)的更改。此外，还要指定避让区，并且电子工程师和机械工程师之间要对此达成一致，以免侵占，跟踪区。之后，通过IDF将初步的设计返回给机械工程师。

制作样机--在产品设计过程的某个阶段，必须以物理样机的形式"实现"设计。样机有各种形式，从机械外壳到电路试验板，再到一次性、全功能的"接近生产状态"的工作模型等等。这在设计过程中是一个重要的里程碑，所有专业均融入到一个统一的解决方案中。机械外壳以及PCB和接口的样机分别为不同的重要用途服务，包括配合和修整、热分析，功能分析(应力，掉落测试等)以及面向装配的制造。样机还在重点研究小组中用于验证概念。

交付生产--最后，制作客户文档和手册。这又是一个费时烦琐的过程。如果在开发周期的后期发生设计更改，则也必须更新这些手册，以便为备件和维修过程维护物料清单信息。

当然，这不是一个线性过程。在许多因素的推动下，总是要进行许多次设计迭代，而这些因