Negli ultimi anni, mentre la tecnologia CAD 3D ha rivoluzionato la progettazione meccanica, la progettazione elettrica è rimasta ancorata alle tecnologie 2D. La progettazione elettrica non ha potuto quindi usufruire dei vantaggi dimostrati della progettazione 3D, come ad esempio cicli di progettazione più brevi, costi di sviluppo inferiori, prodotti di qualità superiore, design più innovativo e time-to-market più rapido. La causa della sua tradizionale dipendenza da strumenti obsoleti e non integrati per la creazione di schemi 2D è dovuta al fatto che la maggior parte delle aziende ha sempre gestito la progettazione elettrica e l’instradamento di fili, cavi e cablaggi come una fase secondaria.
Estendere la tecnologia CAD 3D anche alla progettazione elettrica
Molte aziende si affidano tuttora a strumenti 2D lenti e non integrati per sviluppare schemi elettrici, progetti di pannelli di controllo e layout di impianti elettrici, oppure utilizzano tecniche manuali per l’instradamento di fili, cavi e cablaggi. Questo favorisce la cronica mancanza di comunicazione tra reparto meccanico ed elettrico e di conseguenza un allungamento dei tempi di realizzazione, sprechi di materiale o fastidiosi errori di progetto.
La risposta a questo tipo di problematiche è integrare lo sviluppo elettrico e meccanico in una singola piattaforma 3D, infatti l’aumento di produttività consentito dall’utilizzo della tecnologia CAD 3D per la progettazione meccanica, può essere esteso anche alla progettazione elettrica.
Il problema del gomitolo
Il termine gomitolo evoca quasi sempre una nonna che lavora a maglia, un gatto che gioca o un bambino che fa volare un aquilone. Tuttavia, per i progettisti elettrici, il tanto temuto gomitolo e il suo fedele compagno, il metro per sarti, indicano soprattutto l’instradamento di fili o cavi attraverso un prototipo di assieme.
Si inserisce uno spago da un contatto all’altro, lo si misura con un metro per sarti, ci si assicura che il percorso non esponga il cavo ad una fonte di calore o ad altri danni potenziali e quindi si registra la lunghezza e il percorso del tratto di spago.
Il metodo di instradamento con lo spago è emblematico del modo in cui molti produttori vedano la progettazione elettrica, ovvero come una fase secondaria che offre una metafora perfetta per illustrare la miopia e le limitazioni degli approcci tradizionali della progettazione elettrica.
Molto più di una fase secondaria
Se viene considerata solo come la fase finale del processo, la progettazione elettrica non integrata diventa sostanzialmente una rifinitura, le sue limitazioni passano inosservate e il suo potenziale in grado di aumentare la produttività rimane nascosto. Le aziende dovrebbero quindi dedicare alla progettazione elettrica lo stesso grado di attenzione e concentrazione che dedicano alla progettazione meccanica, in modo da prevenire i problemi a monte, prima della fase di assemblaggio, ottimizzando gli ingombri dei cablaggi e riducendo al contempo il consumo di materiali.
Lo scoglio più grande però è l’utilizzo di un’applicazione di progettazione elettrica diversa che impedisce la collaborazione tra progettisti elettrici e meccanici.
L’ostacolo alla collaborazione
La collaborazione tra progettisti meccanici ed elettrici può consentire di realizzare prodotti migliori e più innovativi, oltre ad evitare errori di progettazione e problemi nel processo di sviluppo del prodotto. Poiché i progettisti elettrici e meccanici lavorano su piattaforme di progettazione diverse e non integrate, parlano in linguaggi diversi con scarse opportunità di relazionarsi tra loro. Anziché lavorare insieme per realizzare un progetto collaborativo che soddisfi sia i requisiti elettrici sia quelli meccanici, la maggior parte dei progettisti elettrici e meccanici crea progetti nettamente diversi e spesso sconnessi tra loro. Questi progetti devono poi essere combinati in fase di produzione, generando un gran mole di revisioni inutili che potrebbero essere evitate lavorando in modo diverso a monte.
La soluzione
Sostituendo gli strumenti di progettazione elettrica non integrati con un pacchetto di progettazione elettrica completamente integrato come SolidWorks Electrical, è possibile semplificare lo sviluppo di impianti elettrici schematici e la creazione di cablaggi in 3D, arrivando a realizzare prodotti di qualità superiore a costi inferiori. Oltre a semplificare la progettazione, l’utilizzo della stessa piattaforma di progettazione elettromeccanica integrata favorisce la cooperazione e la collaborazione tra progettisti elettrici e meccanici, permettendo di sviluppare i progetti più rapidamente e contribuendo ad accelerare il time-to-market dei prodotti.
SolidWorks Electrical
La soluzione di progettazione elettrica SolidWorks Electrical è concepita per rispondere alle quattro fasi principali dell’integrazione della progettazione elettromeccanica, che vanno dalla condivisione collaborativa dei dati di progettazione elettrica (ECAD) e meccanica (MCAD) alla progettazione elettromeccanica 3D completamente immersiva, attraverso l’integrazione di entrambi i reparti in una singola piattaforma di progettazione.
Fasi dell’integrazione della progettazione elettromeccanica
Full immersion/integrazione 3D completa
Tutti gli aspetti della progettazione elettrica e meccanica, inclusi lo sviluppo degli schemi, la modellazione 3D, la generazione di BOM unificate e l’instradamento automatico di fili e cavi, si svolgono in un ambiente di progettazione 3D comune e completamente integrato.
Progettazione elettromeccanica 3D integrata
Solo gli aspetti di modellazione del progetto elettrico e meccanico vengono integrati in un ambiente di progettazione 3D comune, che include la modellazione 3D, la generazione di BOM unificate e l’instradamento automatico di fili e cavi. Lo sviluppo degli schemi avviene altrove.
Progettazione elettrica integrata con gli schemi
Solo lo sviluppo degli schemi è integrato con l’ambiente di progettazione meccanica 3D.
Condivisione collaborativa dei dati di progettazione elettrica e meccanica
I progettisti elettrici meccanici possono condividere dati di progettazione ECAD ed MCAD tramite una logica di push&pull tra strumenti.
La soluzione SolidWorks Electrical è strutturata in tre diversi pacchetti:
1 . SolidWorks Electrical Schematic
Applicazione 2D che consente al progettista elettrico di progettare schemi elettrici, completo di librerie e di funzionalità standard per la gestione dei collegamenti tra componenti elettrici.
2. SolidWorks Electrical 3D
Applicazione per SolidWorks che consente al progettista meccanico di recuperare in automatico tutte le informazioni dello schema elettrico e di posizionare correttamente i componenti nell’assieme 3D per ricavare i percorsi reali dei cablaggi in modo ottimale.
3. SolidWorks Electrical Professional
soluzione che unisce i due pacchetti precedenti in un’unica postazione di lavoro con tutte le funzionalità per lo sviluppo degli schemi elettrici di SolidWorks Electrical Schematic e per la modellazione dei cablaggi 3D in SolidWorks.
Conclusioni
Per estendere i vantaggi della tecnologia CAD 3D alla progettazione elettrica è necessaria una soluzione di progettazione elettrica integrata. Anziché continuare a utilizzare disegni 2D e approcci manuali rudimentali, come il gomitolo di spago, è possibile quindi passare alla soluzione 3D ed avere gli stessi vantaggi comprovati della progettazione meccanica, inclusi cicli di progettazione più brevi, costi di sviluppo inferiori, prodotti di qualità superiore, progetti più innovativi e time-to-market più rapido, tutti fattori che possono inoltre migliorare la posizione dell’azienda rispetto alla concorrenza.
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