Kun elektroniikka kehittyy yhä monimutkai-semmaksi, kasvaa simuloinnin merkitys koko ajan suuremmaksi. Oikeilla työkaluilla yritys voi merkittävästi pienentää suunnitteluihinsa sisältyvää riskiä, kirjoittaa Nordcadin myyntijohtaja Rainer Raitasuo ETNdigi-lehden kolumnissaan.
Elektroniikan suunnittelua tekevän henkilön kannattaa selvittää simulointiohjelmistoa etsiessään selvittää ainakin seuraavat asiat:
- voiko ohjelmisto auttaa minua saavuttamaan minun tavoitteeni nopeammin?
• kuinka hyvin ohjelmisto auttaa minua löytämään mahdolliset virheet suunnittelussa?
• auttaako ohjelmisto maksimoimaan suunnitellun tuotteen suorituskyvyn lisäämättä kustannuksia?
• onko tällaista eri ympäristöissä toimivaa simulointiohjelmistoa edes olemassa?
Kehittynyt simulointiohjelmisto tarjoaa mahdollisuuden tarkistaa piirin toiminta virtuaalisesti ennen ensimmäistä prototyyppiä. Suunnittelua on helppo muuttaa simuloinnin antamien tulosten pohjalta, kun se on vielä olemassa vain sähköisessä muodossa. Näin toimimalla suunnittelija säästää aikaa, rahaa ja materiaaleja pitkällä aikavälillä.
Kun suunnittelijalla on käytössään kehittynyt simulointiteknologia, tuo se joustavuutta luoda ja testata erilaisia malleja virtuaalisesti. Se antaa insinööreille mahdollisuuden tunnistaa ja korjata suunnitteluvirheet ennalta. Näin varmistutaan suunnittelun yleisestä luotettavuudesta.
KUSTANNUKSET KURIIN
Minkä riskin elektroniikansuunnittelija sitten ottaa, jos hän ei simuloi työtään ennen tuotantoon siirtämistä? Simuloimisen ohittaminen johtaa lähes aina kustannusten nousuun, joskus jopa vastuuvaateisiin. Vahingot virheellisestä suunnittelusta kantavat jopa kotitalouksille saakka.
Pahimmillaan voi kyse olla jopa hengenvaarallisista suunnitteluvirheistä. Huonosta suunnittelusta ja erityisesti simuloinnin laiminlyönnistä tiedetään aiheutuneen esimerkiksi tulipaloja ja vaarallisia virhetoimintoja.
Pelkästään tänä vuonna on raportoitu useita tilanteita, joissa kuluttajatuotteiden puutteellinen suunnittelu on aiheuttanut hengenvaarallisia tilanteita. Sähköiset kulkuneuvot ja matka- puhelimet ovat syttyneet tuleen. On helppo kuvitella, millaista vahinkoa saa aikaan vaikkapa puhelin syttyessään tuleen käyttäjän nukkuessa tai ladattaessa puhelinta autossa. Lievemmissä tapauksissa vahingot rajautuvat repun tai housujen tuhoutumiseen. Inhimillisten kärsimysten lisäksi kaupalliset tappiot voivat nousta hyvin suuriksi, kun yritysten on suoritettava massiivisia takaisinkutsuja.
Näiden välittömien vahinkojen vastuuvaateiden lisäksi tulee huomioida suunnittelun tehneelle yritykselle koituvat massiiviset mainehaitat. Jos valmistaja tai merkki saa kerran maineen vaarallisena tuotteena, imago voi säilyä hyvinkin pitkään. Kukaan ei halua edustamansa tuotteen tulevan yhdistetyksi sanoihin ”epäluotettava” tai ”vaarallinen käyttäjälleen”.
VÄHENNÄ RISKEJÄ SIMULOINTITYÖKALUILLA
Elektronisten tuotteiden luotettavuutta voi parantaa jo suunnitteluvaiheessa. Ei ole mikään pakko ottaa riskiä tuotteen huonosta luotettavuudesta. Hyvin pienin kustannuksin on mahdollista välttää suuria vahinkoja. Simulointi- ohjelmistoilla suunnittelija voi varmistua suunnittelunsa laadusta niin valmistuksen, kustannusten ja lopullisen luotettavuuden suhteen.
Simuloinnin käyttö elektroniikan suunnittelussa mahdollistaa erilaisten "entä jos" -tilanteiden vertailun hyvissä ajoin ennen kuin tuote on markkinoilla.
Markkinoilla on paljon erilaisia simulointiohjelmistoja. Omasta tarpeesta riippuu riittääkö kevyen tason rajoitettu työkalu vai vaaditaanko työkalua, joka on tarkoitettu vaativaan suunnitteluun. Korkeatasoisella simulointityökalulla voi analysoida lopputulosta, tehdä muutoksia ja luoda jopa tuhat virtuaalista prototyyppiä erilaisten suunnitteluvirheiden löytämiseen. Näin varmistetaan turvallinen ja luotettava lopputuote käyttäjille.
Ammattilaistason simulaattori mahdollistaa täyden järjestelmätason analyysin, vertaansa vailla olevan nopeuden ja rakenteellisen skaalautuvuuden, sekä markkinoiden laajimman mallikäytettävyyden. Korkealaatuinen simulaattori integroituu saumattomasti myös piirikaaviosuunnitteluun, joten voit käyttää samaa kaaviota sekä simulointiin että piirilevyn komponenttien asetteluun, mikä vähentää uudelleentyötä ja pienentää virheiden mahdollisuutta. Integrointi mahdollistaa myös helpon asennuksen ja simuloinnin sekä simulointitulosten ristiin arvioinnin.
Kirjoittaja Rainer Raitasuo on Nordcad A/S:n myyntijohtaja. 1.7.2020 alkaen yritys on nimeltään Nordcad Oy.
Kolumni löytyy uudesta ETNdigi-lehdestä.
ETNdigi 2/2024 -lehti käsittelee laajasti elektroniikka-alan innovaatioita, erityisesti sulautettuja järjestelmiä ja kehittyvää tekoälyä. Lehdessä esitellään esimerkiksi LUMI-supertietokoneen roolia tekoälymallien kehittämisessä Suomessa. Uutiskattauksen lisäksi mukana on useita syvemmälle eri tekniikoihin sukeltavia artikkeleita.
NordPass on julkaissut kuudetta kertaa vuotuisen 200 yleisintä salasanaa -tutkimuksensa, joka paljastaa kansainvälisesti suositut salasanat sekä 44 eri maan salasanat. Maailmalla yleisin salasana on nerokas ”123456” ja Suomen yleisimpänä jatkaa kestosuosikki ”qwerty123”.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.