Из ГОСТ Р 70291–2022 Системы автоматизированного проектирования электроники. Состав и структура системы автоматизированного проектирования электронной аппаратуры

5.2.1 Проектирующие подсистемы имеют объектную ориентацию и реализуют определенный этап (стадию) проектирования или группу непосредственно связанных проектных задач.

Примеры проектирующих подсистем:

• подсистема схемотехнического моделирования;
• подсистема проектирования печатных плат;
• подсистема автоматизированного анализа показателей надежности ЭА.

[из 5.2.1 ГОСТ Р 70291—2022]

5.2.2 Обслуживающие подсистемы имеют общесистемное применение и обеспечивают поддержку функционирования проектирующих подсистем, а также оформление, передачу и выдачу полученных в них результатов.

Примеры обслуживающих подсистем:

• автоматизированный банк данных;
• подсистема документирования;
• подсистема графического ввода/вывода.

[из 5.2.2 ГОСТ Р 70291—2022]

5.2.3 Системное единство САПР ЭА обеспечивается наличием комплекса взаимосвязанных моделей, определяющих ЭА в целом, а также комплексом системных интерфейсов, обеспечивающих указанную взаимосвязь.

Системное единство внутри проектирующих подсистем обеспечивается наличием единой информационной модели той части ЭА, проектное решение по которой должно быть получено в данной подсистеме [из 5.2.3 ГОСТ Р 70291—2022]

5.3 Формирование и использование моделей ЭА в прикладных задачах осуществляется КСАП системы или подсистемы [из 5.3 ГОСТ Р 70291—2022]

5.3.1 Структурными частями КСАП в процессе его функционирования являются ПМК и ПТК комплексы (далее — комплексы средств), а также компоненты организационного обеспечения.

Комплексы средств могут объединять свои вычислительные и информационные ресурсы, образуя локальные вычислительные сети подсистем или систем в целом [из 5.3.1 ГОСТ Р 70291—2022]

5.3.2 Структурными частями комплексов средств являются компоненты следующих видов обеспечения: программного, информационного, методического, математического, лингвистического и технического [из 5.3.2 ГОСТ Р 70291—2022]

5.4 Эффективное функционирование КСАП и взаимодействие структурных частей САПР ЭА всех уровней должны достигаться за счет ориентации на стандартные интерфейсы и протоколы связи, обеспечивающие взаимодействие комплексов средств.

Эффективное функционирование комплексов средств достигается за счет взаимосогласованной разработки (согласования с покупными) компонентов, входящих в состав комплексов средств [из 5.4 ГОСТ Р 70291—2022]

5.5 КСАП обслуживающих подсистем, а также отдельные ПТК этих подсистем могут использоваться при функционировании всех подсистем [из 5.5 ГОСТ Р 70291—2022]

5.6 Структурная схема САПР ЭА показана на рисунке 5.1.

В процессе проектирования в соответствии с требованиями CALS-технологий на базе подсистемы управления данными при моделировании (PDM-системы) с использованием подсистем моделирования происходит формирование электронной модели. С помощью специального графического редактора вводится электрическая схема, которая сохраняется в базе данных проектов в подсистеме управления данными и передается в виде файла в системы анализа электрических схем, а также в системы размещения и трассировки печатных плат. Выходные файлы системы размещения и трассировки печатных плат в формате IDF либо сохраняются в подсистеме управления моделированием, либо направляются в системы ЗD-моделирования для создания чертежей и сохраняются в подсистеме управления моделированием.

В подсистему управления моделированием также передаются ЗD-модели электронных шкафов, электронных блоков, ЭКБ, созданные в системах ЗD-моделирования в форматах IGES и STEP, которые далее направляются в подсистемы моделирования для анализа механических процессов в электронных шкафах, электронных блоках, ЭКБ (1), а также в подсистему моделирования для анализа тепловых процессов в электронных шкафах, электронных блоках, ЭКБ (3).

Сформированные проекты транслируются в блок оценки технологичности, тестопригодности и ремонтопригодности устройства. Оценка проводится на основе данных о существующих мощностях на планируемом производстве и действующих в отрасли стандартах DFM и DFT.

Полученные в результате моделирования напряжения, перемещения, ускорения и температуры в конструкциях электронных шкафов, электронных блоков ЭКБ сохраняются в подсистеме управления моделированием (2, 4). Чертежи ПУ и спецификации к ним, а также файлы в форматах IDF передаются из подсистемы управления моделированием в подсистему для комплексного анализа тепловых и механических процессов в ПУ (5). В подсистему для комплексного анализа тепловых и механических процессов в ПУ также передаются температуры воздуха в узлах, полученные в подсистеме моделирования тепловых процессов в электронных блоках, а также ускорения опор, полученные в подсистемах анализа механической прочности электронных блоков (6). Полученные в результате моделирования температуры и ускорения ЭКБ сохраняются в подсистеме управления моделированием (7).

Рисунок 5.1 — Структурная схема САПР ЭА

Перечень ЭКБ (8), файлы с электрическими характеристиками ЭКБ (9), температурами и ускорениями ЭКБ (10), результаты электромагнитного (15) и усталостного (16) анализа, полученные в подсистеме анализа электромагнитной совместимости и подсистеме анализа усталостной прочности, передаются из подсистемы управления моделированием в подсистему анализа показателей надежности электроники. Полученные в результате показатели надежности электроники сохраняются в подсистеме управления моделированием (11). Перечень ЭКБ, файлы с электрическими характеристиками ЭКБ (12), температурами и ускорениями ЭКБ (13) передаются из подсистемы управления моделированием в подсистему формирования карт рабочих режимов ЭКБ. Полученные в результате карты рабочих режимов сохраняются в подсистеме управления моделированием (14).

Описанная интеграция дает возможность развития и внедрения CALS—технологий на предприятиях. Интеграция программных продуктов позволяет выполнить сквозное автоматизированное проектирование электроники на основе комплексного моделирования физических процессов.

Пример состава и структуры САПР ЭА приведен в приложении А [из 5.6 ГОСТ Р 70291—2022]