企业级 PCB 设计软件会考虑大型企业的一些现实情况:它们如何组织、从事什么工作,以及有哪些角色参与新产品的开发。较小的工程公司往往会面临另一套挑战,并且最终可能是代表企业客户开展设计工作。企业级 PCB 设计软件通过一系列额外的管理功能来应对这些挑战,而这些功能通常不是小公司所必需的。
在选择 EDA 供应商时,最重要的因素之一是确保你的设计能力能够随着公司的其他部分一同扩展。这意味着你的 PCB 设计软件应当支持在小公司模式和企业模式之间轻松过渡,而不必在最糟糕的时刻被迫进行扰动性极强的平台迁移。
在讨论标准 PCB 设计软件包与企业平台之间的差异之前,先明确基线是很有必要的。任何公司中的设计人员,无论规模大小,都需要一套核心功能,才能完成标准 PCB 设计并生成制造输出。这些功能包括:
这套标准功能可支持广泛的电路板架构。设计人员可以完成刚性 PCB、刚挠结合结构、带有微孔和顺序压合的HDI 设计,以及超过 20 层的复杂多层叠层。借助这些能力,高速差分对布线、阻抗匹配,以及针对细间距 BGA 的高级扇出策略都可以实现。该工具集涵盖了从简单的四层消费类电路板,到电信、航空航天和医疗仪器中常见的高密度、高层数设计等各种需求。
无论你是大型企业还是小型合同工程公司,这套基础功能对于任何从事 PCB 设计的人来说都是必需的。它们足以让你从纸上草图走到满足全球任何板厂要求的基本制造交付成果。
企业级 PCB 设计软件关注的不仅仅是 PCB 设计,更是产品设计。需要企业级能力的大公司,通常拥有多学科团队,同时处理产品的多个方面。这涵盖从基础电路设计和 PCB 布局,到机械外壳设计、固件和软件开发,以及供应链管理等所有环节。企业级 PCB 设计软件的重点,在于支持现代电子产品所要求的协作方式和多学科设计方法。PCB 只是更大产品开发工作中的一个交付物,因此工具体系必须反映这一现实。
下表列出了 Altium 平台中可用的高端企业功能,以及在产品开发过程中需要访问各项能力的相关干系人。
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企业功能 |
产品开发中需要它的人 |
|---|---|
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多板 PCB 设计(系统级多板项目) |
系统工程师、PCB 设计师以及负责协调单个产品内互连电路板的项目负责人 |
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线束设计 |
定义连接产品内电路板、传感器和执行器之线缆组件的电气工程师和机械工程师 |
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ECAD-MCAD CoDesign,用于多板和刚挠结合装配 |
在外壳适配、板间距、柔性区域弯曲半径和连接器对齐方面协同工作的 PCB 设计师和机械工程师 |
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工作流管理(设计评审、发布和生命周期流程) |
需要了解设计状态、审批和发布关卡的工程经理、项目负责人以及质量/合规团队 |
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元器件数据集成(供应链和 PLM 连接) |
在设计前及设计过程中验证可得性、生命周期状态和替代来源的采购工程师、元器件工程师和供应链经理 |
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变体管理 |
从单一基础设计维护多个产品 SKU 的产品经理和设计工程师 |
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带修订控制和项目历史的受管控设计数据 |
需要可追溯性、审计轨迹,以及在整个项目生命周期内比较设计修订版本能力的所有相关方 |
从本质上讲,企业级 PCB 设计软件是一个产品开发平台。PCB 编辑器是必要组成部分,但真正体现差异化价值的是其编排层:工作流管理、跨学科协作、供应链集成和生命周期可追溯性。企业之所以会超越独立 PCB 设计工具,是因为它们的产品需要多个学科之间协同推进工程工作,而设计工具必须支持这种协同,而不是忽视它。
企业级 PCB 软件就是为中型公司需要扩展的那个阶段而准备的。从 PCB 开发过渡到完整产品开发的中型公司,需要企业级 PCB 设计软件所支持的多学科协作。这也是平台型公司聚焦上述诸多功能的原因:目标是在产品开发过程中打破工程学科之间的壁垒。
当然,挑战在于要谨慎选择企业级 PCB 设计软件。有些公司宣称自己销售企业级软件,但并不提供上述任何工具。它们只是把现有面向中型公司的 PCB 设计软件贴上“企业级”标签,然后提高许可价格。
这一领域的三大主要参与者是 Altium、Cadence 和 Siemens。下表展示了这三家公司旗舰软件包之间的功能对比。
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功能 |
Altium Develop |
Cadence Allegro |
Siemens Expedition |
|---|---|---|---|
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统一的原理图与 PCB 设计环境 |
是,单一统一设计环境 |
是,但分布在 OrCAD/Allegro 不同层级中 |
是,借助 Xpedition Designer |
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多板系统设计 |
是,原生支持多板项目 |
有限,需要单独的 System Capture 工具 |
是,借助 Xpedition Enterprise |
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ECAD-MCAD CoDesign(IDX/原生) |
是,原生 CoDesign,可与 MCAD 工具进行推送/拉取 |
是,通过 IDX 和第三方桥接工具 |
是,通过 IDX 集成 |
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线束设计 |
是,集成式线束设计能力 |
需要单独的 Capital 工具套件 |
需要单独的 Capital 或 HarnessDesigner |
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带供应链数据的受管控元器件库 |
是,Workspace 管理的库,带实时供应链数据 |
是,通过 CIS 和元器件管理工具 |
是,通过带 PLM 集成的中央库 |
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工作流和生命周期管理 |
是,在连接的 Workspace 中提供带评审/发布关卡的可配置工作流 |
有限,通常需要 PLM 集成 |
是,通过 Teamcenter 集成 |
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变体管理 |
是,项目中原生支持变体 |
是,通过 Allegro variant manager |
是,原生支持变体 |
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基于云的项目共享与协作 |
是,Altium 365 云平台,支持基于浏览器的评审 |
无原生云平台,依赖第三方或本地部署 |
无原生云,依赖 Teamcenter 或本地部署 |
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修订控制与设计历史 |
是,内置基于 Git 的 VCS,带可视化项目历史和比较功能 |
需要外部 VCS 配置(SVN/Git) |
需要 Teamcenter 或外部 VCS |
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布局后 SI/PI 分析 |
是,集成仿真工具,用于串扰、阻抗和反射分析 |
是,结合 Sigrity 提供强大能力 |
是,结合 HyperLynx 集成 |
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制造输出生成(Gerber、ODB++、BOM) |
是,原生输出生成,并带发布到制造工作流 |
是,标准输出生成功能 |
是,标准输出生成功能 |
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PLM 集成 |
是,提供针对主流 PLM 系统以及 Altium 的 Duro PLM 的原生连接器 |
是,但需要进行配置工作 |
是,深度集成 Teamcenter |
此列表中的一切都聚焦于跨学科协作,而这最终正是将新产品推向市场所必需的。不过,在那些将其 PCB 设计软件宣传为企业级解决方案的平台公司中,Altium 通过 Altium Develop 提供了差异化的成果。Altium Develop 软件包在不具备企业级价格门槛的情况下,为中型公司带来了企业功能,面向特定的设计和采购任务,而不是从第一天起就要求承担管理大型多学科团队的开销。
虽然 Altium Develop 非常适合将企业能力引入中型公司,但它并不是 Altium 提供的完整企业解决方案套件。对于那些已经超越中型工具能力、需要在真正的企业规模上统筹设计、制造发布、供应链以及跨学科协作的组织,Altium 提供了一套构建于 Altium 365 云平台之上的分层解决方案。这些解决方案在核心 PCB 设计环境基础上,扩展了可定制的工作流管理、高级 PLM 和 MCAD 集成,以及覆盖整个组织的项目状态、元器件生命周期和发布流程可视化能力。
Pro 和 Enterprise 层级订阅在标准 Altium Designer 和 Altium 365 使用体验之上叠加了更多能力,使公司能够从少数几位设计师扩展到全球分布的工程团队,而无需切换平台。
对于寻求多学科工程管理解决方案的大型企业,或希望在不经历痛苦平台迁移的情况下扩展能力的中型公司,Altium Enterprise Solutions 值得纳入考量并获取专业指导。
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企业级 PCB 软件支持的不只是电路板布局,还覆盖整个产品开发流程。它增加了协作、生命周期控制、修订历史以及跨学科协调等能力。当多个团队需要围绕同一产品开展工作,并在各次修订之间保持可追溯性时,这些能力尤为重要。
主要功能包括 multi-board 设计、ECAD-MCAD 协作、工作流控制、受管控的元件库、供应链集成、变体管理和修订跟踪。在实际应用中,这些功能可帮助团队同时管理 PCB 设计本身及其相关的更广泛产品数据。
它可帮助电子与机械团队在产品开发过程中协调装配适配、间距、连接器以及刚挠结合约束。这能减少那些原本会在设计后期才暴露出来的集成问题。
本文将 Altium、Cadence 和 Siemens 作为主要的企业级 PCB 平台选项进行比较。文中特别将它们定义为面向需要协作能力和企业级规模产品开发功能团队的主要供应商。