Altium Designer

Vault-Driven Electronics Design

Vault-Driven Electronics Design-การออกแบบอิเล็กทรอนิสก์ชนิดผลักดันด้วยว้อล์ท

สำหรับนักออกแบบทั้งหลาย ขั้นตอนสุดท้ายของ “การออกแบบ” คือการสร้างและจัดการข้อมูลเพื่อนำไปสร้างพีซีบีจริงๆอย่างสมบูรณ์ที่สุด อย่างไรก็ตามเพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องของข้อมูลระหว่างนักออกแบบและผู้ผลิต เรามักต้องส่งต่อข้อมูลมือต่อมือระดับราชการลับปกปิดเทปแดง ด้วยลักษณะเช่นนี้ จึงผลักดันให้นักออกแบบต้องควบคุมรายละเอียดทุกขั้นตอนและหลีกเลี่ยงที่จะเปลี่ยนแปลง ปรับแต่ง งานออกแบบ เพื่อไม่ให้เกิดผลกระทบต่อความถูกต้องของข้อมูล

Altium Designer เข้าใจปัญหาเหล่านี้จึงได้พัฒนา “รูปแบบของข้อมูลเพียงหนึ่งเดียว” (Data Model) ที่สามารถเป็นตัวแทนของข้อมูลในทุกขั้นตอนออกแบบ Altium มีจุดหมายให้รูปแบบข้อมูลนี้ สามารถรองรับปัญหาความถูกต้อง ความสอดคล้องระหว่างกัน ตลอดขั้นตอนการออกแบบ และยังมั่นใจว่ารูปแบบข้อมูลนี้จะสามารถรองรับความสามารถใหม่ๆในอนาคต พร้อมกับให้ความพอใจในอิสระของนักออกแบบ

อย่างไรก็ตาม วัตถุเพื่อการออกแบบทุกอย่างที่ใช้งานยังคงรักษาสิทธิในข้อมูลของตนเอง เช่น Component-อุปกรณ์, Sheet-กระดาษวงจร, Template-แม่แบบ เป็นต้น ส่วนผสมสำหรับการออกแบบเหล่านี้ สามารถใช้ซ้ำระหว่างงานที่หลากหลายและแตกต่าง แต่ละวัตถุต้องถูกสร้าง แก้ไขหรือปรับปรุงตลอดช่วงอายุ แต่ละวัตถุมีช่วงชีวิตที่จำกัด อย่างไรก็ตามข้อมูลวัตถุทั้งหลายเหล่านี้จะต้องจัดการอย่างเหมาะสมภายใต้ร่มเงาของระบบ design data management

แต่มีเครื่องมือที่ดีที่มอบการจัดการข้อมูลที่ก้าวหน้าและเป็นหนึ่งเดียว เป็นเพียงส่วนเดียวของสมการทั้งหมด เพื่อให้แสดงพลังอำนาจของเทคโนโลยีนี้จำเป็นต้องมีการจัดการที่สมบูรณ์ วิธีรวมการออกแบบฉลาดกับกระบวนการจัดการ เพื่อไปถึงพื้นฐานเส้นทางที่แข็งแกร่งของกระบวนการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ วิธีการที่สร้างสรรค์ประสิทธิภาพ ขั้นตอนที่มีคุณภาพสูง โดยอยู่พื้นฐานของ การออกแบบเพื่อใช้ซ้ำ-designing for reuse ทั้งหมดทั้งหลายเหล่านี้คือส่วนของ Vault-Driven Electronics Design-

การใช้ Altium Designer การใช้ Vault Technology กับ Vault จากส่วนกลางสำหรับกระบวนการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ทำให้นักออกแบบมีอิสระ ภายใต้กรอบที่รัดกุม และภายใต้ความมั่นใจว่าคุณได้ใช้กรอบสำเร็จ(Building Block) ที่สร้างและอนุมัติให้ใช้อย่างถูกต้อง เมื่อถึงขั้นตอน “ปล่อย” ผลงานจากทีมออกแบบ เพื่อส่งต่อให้ “ฝ่ายผลิต” คุณก็ทำได้โดยง่าย เป็นไปโดยอัตโนมัติ ไร้ความเจ็บปวด ข้อมูลที่ “ปล่อย” มีความสอดคล้องอย่างสมบูรณ์ โดยเพียงกด “ปุ่ม” เดียวเท่านั้น

Design Data Management System

เพื่อให้ระบบสามารถรองรับในทุกมิติของ Data Management เริ่มจากระดับต่ำสุดจนถึงระดับออกแบบบอร์ด Altium ได้ออกแบบให้ระบบสามารถ:-

ระบบ Design Data Management ของ Altium มีเทคโนโลยีและความสามารถที่หลากหลายเพื่อรองรับความต้องการของเหล่านักออกแบบ เราสามารถแบ่งออกสิ่งเหล่านี้ออกเป็น 3 ระบบย่อยดังนี้

นอกเหนือเพิ่มเติมจากเทคโนโลยีพื้นฐาน 3 ด้านข้างต้น Altium ยังสร้างสรรค์เทคโนโลยี Vault Server ซึ่งทำงานประสานกับ Altium Designer ได้เป็นอย่างดี และสามารถตอบสนองต่อคำถามการจัดการฐานข้อมูลการออกแบบได้อย่างปลอดภัย

ถึงแม้ว่าแต่ละระบบย่อยจะให้ความเหนือกว่าในส่วนของตนเอง เพื่อให้แนวคิด “Vault Driven”–การผลักดันด้วยว้อล์ท– เป็นไปอย่างสมบูรณ์ จำเป็นต้องให้ทั้งกระบวนการมี vault เป็นศูนย์กลาง หรือในอีกทางหนึ่งคือไม่ว่าจะเป็นcomponent-อุปกรณ์อย่างง่ายๆ ไปถึง “วงจรใช้ซ้ำ” ไปถึงระดับกระจายการออกแบบในกลุ่มแล้วนำมารวมในบอร์ดหลักภายหลัง ทั้งหมดควรจะนำมาจาก vault ถ้าส่วนใดๆของงานออกแบบไม่นำจาก vault งานชิ้นนั้นจะไม่ใช่ vault driven อย่างแท้จริง และความสอดคล้องของข้อมูลอาจไม่สมบูรณ์เสมอไป

ดังนั้นคุณควรที่จะสร้าง component ทั้งหมดและเก็บใน vault นำ component มาใช้ในงานออกแบบ คุณอาจสร้างกระดาษวงจรต่างๆ โดยใช้ component จาก vault ต่อเนื่องไปจนสร้างวงจรสุดท้ายโดยใช้ทั้งกระดาษวงจรที่เก็บไว้ใน vault และไลบรารีของ component ใน vault ร่วมกัน งานที่คุณออกแบบจะมีความเป็นหนึ่งเดียวกันตั้งแต่ระดับล่างสุด ตั้งแต่ระดับ component ไปจนถึงขั้นสูงในระดับชิ้นงานทั้งหมดนั่นเอง ระดับชั้นของแต่ละกล่องที่สร้างไว้จะสอดคล้องไปตาม revision–รุ่นลำดับ– และ lifecycle–วงจรชีวิต– ภายใต้ความสามารถที่ยอมให้ตรวจกระดาษวงจร, อุปกรณ์ใดบ้างจาก vault ที่นำมาใช้ และมีความมั่นใจว่าชิ้นงานจะไม่ถูก release–ปล่อย– ไปสู่ขั้นการทำต้นแบบ หรือการผลิต เว้นเสียแต่ส่วนประกอบใน vault ได้ระบุอย่างชัดเจนให้ทำได้

The Product Development Landscape–ภาพการพัฒนาผลิตภัณฑ์

ก่อนเริ่มเข้าไปดู Vault Driven Electronics Design เราจะย้อนกลับมาพิจารณาบุคคลที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการพัฒนาโดยเปลี่ยนจาก “แนวคิด” ไปเป็น “ผลิตภัณฑ์” ที่ขายได้ในตลาดโลก

ในทางที่หนึ่ง เรามีคนที่รับแนวคิดแล้วเปลี่ยนเป็นดีไซน์โดยเริ่มจากจุดศูนย์ คนเหล่านี้คือวิศวกร, นักออกแบบผู้ซึ่งชำนาญในด้านเทคนิค พร้อมท้าทายงานออกแบบให้ออกมาสู่โลกความจริง กลุ่มคนเหล่านี้รวมตัวเป็นทีมออกแบบทำงานในสภาพแวดล้อมของตนเอง เราจะเรียกกลุ่มนี้ว่า “Design Area”

ในอีกทางหนึ่ง เรามีอีกทีมหนึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนงานออกแบบให้เป็นชิ้นงานจริงๆ กลุ่มเหล่านี้ประกอบด้วย การจัดหาวัตถุดิบ, การผลิตบอร์ดพีซีบี, การประกอบบอร์ด, การทดสอบและอื่นๆ กลุ่มเหล่านี้รับรู้ผลลัพธ์จากการทุ่มแรงงานของกลุ่มออกแบบ ดังนั้นจึงผลิตภัณฑ์ให้ตรงกับความต้องการมากที่สุด บริเวณที่กลุ่มนี้ทำงาน หลายครั้ง มีชื่อเรียกที่แตกต่าง เช่น บริเวณการผลิต–production area หรือ manufacturing area อย่างไรก็ตามภายใต้ร่มเงาขนาดใหญ่ คำว่า supply chain area–บริเวณโซ่วัตถุดิบ– สามารถสะท้อนความหมายของกลุ่มนี้ได้อย่างดี

โดยธรรมชาติทีมงานออกแบบจะร่วมเป็นทีมอย่างใกล้ชิดด้วยแหล่งข้อมูลดิบๆ ทีม Supply Chain ทำงานด้วยข้อมูลที่เกิดจากทีมออกแบบ แต่เราจัดการข้อมูลอย่างไร ทีมออกแบบรองรับการเปลี่ยนแปลงระหว่างทำงานไปอย่างไร? และทีม supply chain จะนำข้อมูลปล่อยจากทีมออกแบบได้ที่ใด? ในหัวข้อต่อๆไปเราจะเข้าไปดูอย่างใกล้ๆเรื่องการจัดการ การจัดเก็บข้อมูลเหล่านี้

Design Repository

ทีมออกแบบรักษาการเปลี่ยนแปลงข้อมูลแหล่งกำเนิดโดยใช้ design repository–เก็บข้อมูลชิ้นงาน– ส่วนนี้คือที่เก็บข้อมูลส่วนกลาง ซึ่งเก็บไฟล์งานออกแบบทั้งหมด มีทีมออกแบบทั้งทีมเป็นเจ้าของ ภายใน design repository เก็บประวัติการทำงานโดยมีความละเอียดสูง ประวัติเหล่านี้คือเครื่องมือสำหรับความร่วมมือภายในทีมออกแบบทั้งหมด

ลองพิจารณาโปรเจ็คภายใน Altium Designer สิ่งเหล่านี้แทนชิ้นงานที่ทีมออกแบบตั้งใจสร้างขึ้น ภายในแต่ละโปรเจ็คประกอบด้วยไฟล์หลายชนิด ไฟล์เหล่านี้เป็นตัวแทนของแหล่งข้อมูล ไฟล์ของชิ้นงานที่ออกแบบ และโดยธรรมชาติโครงสร้างโปรเจ็คจะเป็นพาราเมตริก ซึ่งโปรเจ็คเพียงโปรเจ็คเดียว สามารถกำหนดชิ้นส่วนที่แตกต่างๆมากมาย และพร้อมนำไปผลิตเป็นชิ้นงานในโลกความจริง

Design Repository กลายเป็นศูนย์กลางเก็บข้อมูล สำหรับสมาชิกในทีม check in–ส่งข้อมูลเข้า, check out–นำข้อมูลออก พร้อมกับในขณะเดียวกันเก็บประวัติการเปลี่ยนแปลงอย่างละเอียด ไฟล์งานออกแบบจะถูกเก็บไปเป็นลำดับตามรุ่นเปลี่ยนแปลง ตรงตามเอกสารต้นฉบับ ภาพเส้นทางการพัฒนาในช่วงเวลาหนึ่ง เนื่องด้วยระบบควบคุมเวอร์ชั่น-version controlled–คุณจะมีความมั่นใจได้ว่าจะไม่มีเวอร์ชั่นใดของชิ้นงานที่สูญหาย จะเกิดความปลอดภัยในการร่วมกันทำงานในทีม ธรรมชาติของระบบควบคุมเวอร์ชั่นคือสามารถตรวจสอบได้เสมอ รวมทั้งลงลึกได้ระดับใครแก้ไขอะไร ในเอกสารรุ่นไหน และเมื่อใด เป็นต้น

ความสามารถที่มีอยู่ใน Altium Designer เช่นการออกแบบ PCB เป็นทีม — PCB design collaboration — ซึ่งยอมให้นักออกแบบหลายคนทำงานบนชิ้นงานเดียวกัน มีความมั่นใจในความรู้ที่จะรวมงานหลายๆส่วนเข้าเป็นพีซีบีชิ้นเดียว พร้อมทั้งส่งกลับไปเก็บใน design repository อีกครั้ง ประวัติที่บันทึก การ check in–เก็บเข้า–หลายๆรุ่น หลายๆครั้งของทั้งโปรเจ็ค แสดงการเปลี่ยนแปลงตลอดช่วงเวลาชิ้นงาน ซึ่งระบบยังยอมให้คุณย้อนกลับไปขั้นตอนก่อนหน้าใดๆ อย่างถูกต้องและภายใต้การควบคุมที่รัดกุม

ด้วยระบบสนับสนุนเป็นส่วนหนึ่งของ Design Data Management คือระบบ version controlled design repository ซึ่งใช้ซอฟต์แวร์ชื่อ Subversion หรือ CVS ทั้งสองระบบติดตั้งมาพร้อมกับ Altium Designer เมื่อนักออกแบบเชื่อมต่อเข้ากับ version control ตัวใดตัวหนึ่ง หมายความว่า design repository นั้นจะมีผล อยู่ภายใต้ระบบควบคุมเวอร์ชั่นทันที ต่อจากนั้นนักออกแบบไม่จำเป็นต้องจัดการโฟลเดอร์หรือพาธในฮาร์ดดิสค์อีกต่อไป Altium Designer จะเชื่อมต่อโดยตรงกับระบบควบคุมเวอร์ชั่นให้อัตโนมัติ

เพื่อให้รวบรวมทั้งหมดเข้าอยู่ภายใต้ vault driven electronic design เอกสารต้นฉบับทั้งหลายทางฝั่งนักออกแบบจำเป็นต้องเก็บบันทึกใน design repository ภายใต้ระบบควบคุมเวอร์ชั่น เอกสารเหล่านี้ตัวอย่างเช่น

คุณไม่ถูกบังคับให้ใช้ระบบควบคุมเวอร์ชั่นระหว่างการใช้ Altium Designer เสมอไป คุณยังคงสามารถปล่อยงานทั้งโปรเจ็ค โดยทั้งไฟล์ต้นฉบับทั้งหลายถูกเก็บในโฟลเดอร์ทั้งบนฮาร์ดดิสค์หรือในเน็ทเวอร์คดังเช่นปกติ ทั้งหมดอยู่นอกระบบควบคุมเวอร์ชั่น อย่างไรก็ตามผลประโยชน์ของ design data management ซึ่งยืนอยู่บนพื้นฐานของระบบควบคุมเวอร์ชั่น จะไม่แสดงประโยชน์อย่างใด หากไฟล์ชิ้นงานเหล่านี้อยู่ภายใต้ระบบควบคุมเวอร์ชั่น ข้อมูลจะมีความปลอดภัย มีความเชื่อถือสูง ทำให้คุณวางใจอย่างสงบ ข้อมูลที่คุณเก็บใน design repository จะถูกปกป้อง จากการสูญหาย ลบทิ้งด้วยอุบัติเหตุ เป็นต้น

Altium Vault (the center of the design universe!)

บริเวณ supply chain ปฏิบัติหน้าที่ หรือใช้ “ข้อมูล” จากทีม design area ซึ่งถูกระบุมาว่าเป็นข้อมูลที่ “ปล่อย” มาเรียบร้อย แต่ในความเป็นจริงมีอะไรเกิดขึ้นบ้างกับข้อมูลที่ถูกปล่อย จะจัดการข้อมูลอย่างไร จัดเก็บอย่างปลอดภัยหรือไม่ หรืออีกนัยหนึ่งความสอดคล้องหนึ่งเดียวของข้อมูลจะถูกรับรองหรือไม่

โดยการจัดหาระบบข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ มีความปลอดภัย แต่เข้าถึงได้ Altium นำเสนอรูปแบบเซอร์ฟเวอร์ เรียกว่า Altium Vault Server หน้าที่ Altium Vault ไม่เพียงจัดหาความเสถียรระดับสูง ความปลอดภัยข้อมูล แต่ยอมให้ “ปล่อยซ้ำ” ข้อมูลเป็นเช่นรุ่นที่แตกต่าง และจำเป็นอย่างยิ่งต้องย้อนรอยตรวจสอบได้ตลอดระยะเวลา โดยไม่เขียนทับซ้ำข้อมูลปล่อยก่อนหน้า มันยังคงจัดการวงจรชีวิตของข้อมูล ยอมให้คนที่ต้องการข้อมูลมองสำรวจ ตำแหน่งในวงจรชีวิต และในที่สุดอะไรที่สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัย

เทคโนโลยี Altium Vault เป็นกุญแจสำคัญในกระบวนการ vault driven electronic design เราใช้ Altium Vault สำหรับบันทึกมากมายเกินกว่าเฉพาะข้อมูลจาก design area เท่านั้น มันถูกใช้สำหรับจัดการชุดของข้อมูลทั้งหมดที่ได้รับจาก design area รวมทั้งการปล่อย component definition, domain model, schematic sheet และ design template ข้อมูลที่จริงอีกประการหนึ่งสำหรับ vault คือข้อมูลเพิ่มเติมภายในข้อมูลจะเกิดขึ้นภายใน vault เท่านั้น

Vault ไม่เพียงเป็นจุดหมายสำหรับปล่อยข้อมูลจาก design area เท่านั้น มันยังใช้สำหรับข้อมูลอื่นเช่นข้อมูลที่เริ่มจาก supply chain area เอง ตัวอย่างเช่น part choice–ตัวเลือกอุปกรณ์– เป็นตัวอย่างที่มีการใช้ vault โดยธรรมชาติ

ชิ้นข้อมูลที่หลากหลายจาก design area จะถูกแทนที่ด้วย item id ใน Altium Vault จากนั้นนำไปเก็บในส่วนกลาง ซึ่งเก็บข้อมูลทุกประเภท ภายใน vault มีความจำเป็นฐานให้บริการข้อมูลทั้งด้าน design และ supply chain เข้าใช้ด้วยความปลอดภัย เข้าถึงจากจุดเดียว โดยมีความสอดคล้องข้อมูลถูกต้อง

อะไรที่ถูกเก็บและบันทึกเป็น item มีหลากหลาย ขึ้นอยู่กับว่า item ถูกจับคู่เข้ากับสิ่งใด ตัวอย่างเช่นโครงงานออกแบบจะเป็นแหล่งข้อมูลสำหรับพีซีบอร์ดเปล่าๆ หรือพีซีบอร์ดที่ประกอบแล้วก็ได้ สิ่งเหล่าผลิตขึ้นแตกต่างกันโดยทีมผลิต ดังนั้นจึงควรมี item ที่แตกต่างกันใน vault มี item id แตกต่างกัน ทางทีม design สามารถใช้ประโยชน์จาก vault component เช่นกัน แต่ละชิ้นจะมี item id หนึ่งเดียว หากเจาะลึกลง คุณจะพบส่วนที่ละเอียดที่สุด ภายใน sch symbol หรือ domain อื่นๆ ทั้งหมดจะถูกปล่อยภายใต้ item id ที่เป็นหนึ่งเดียวเช่นกัน

แต่ละ item ใน vault ถูกเก็บเป็นลำดับรุ่นๆ แต่ละรุ่นประกอบด้วยข้อมูลสำหรับแทนหรือสร้าง item นั้นๆ แต่ละครั้งที่เกิดการเปลี่ยนแปลงต้นฉบับ จะเกิด item รุ่นใหม่ใน vault ขึ้นแทน พร้อมที่จะยอมรับ(บันทึก)ทันที

An Evolving and Proven Methodology

ดังนั้นอะไรคือ Vault Driven Electronics Design และแตกต่างอย่างไรกับวิธีในปัจจุบัน? ขอกล่าวอย่างตรงไปตรงมา ถึงแม้ว่าจะมีหลากหลายวิธีสำหรับออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ มีหลากหลายซอฟต์แวร์ เราขอเสนอวิธีที่รวบรัดสำหรับการใช้เครื่องมือ, เทคโนโลยี ของเราสำหรับก้าวไปข้างหน้า โดยยืนอยู่บนประสบการณ์ของเรา กับแรงผลักดันของผู้ใช้มากกว่า 40,000+ คนทั่วโลก ดังนั้นสิ่งที่เราแบ่งปันกับคุณในวันนี้คือ แรงกระตุ้นให้รู้ว่าเรากำลังขมักเขม้น พัฒนา ปรับปรุง วิธีการให้ Altium Designer และ Altium Vault Technology ผลักดันให้คุณสร้างสรรค์งานออกแบบที่ดีเยี่ยม

และบางครั้งละเมิดแนวคิดของการออกแบบเพื่อใช้ซ้ำ นี่คือการกำหนดให้ทุกส่วนของงานออกแบบนำมาใช้ซ้ำได้ในอนาคต โมเดลถูกนำมาใช้ใหม่ในอุปกรณ์ ตัวอุปกรณ์นำมาใช้ใหม่ในวงจรย่อย วงจรย่อยสามารถใช้ใหม่ในระดับโมดูล และในงานขนาดใหญ่ๆต่อๆไป รวมแนวคิดเช่นนี้เข้ากับ vault driven design ซึ่งส่วนประกอบในงานออกแบบนำมาจาก vault ทั้งหมด เรามาถึงจุดที่เรียกว่า design for reuse flow–ลำดับขั้นออกแบบเพื่อใช้ซ้ำ– ซึ่งโดยธรรมชาติหมุนวนรอบ

Altium ได้เตรียมพร้อมทั้งรูปแบบการใช้งาน เทคโนโลยี ซึ่งเป็นส่วนของ Design Data Management System เพื่อให้นักออกแบบมีระบบที่อิสระสมบูรณ์ เลือกส่วนใดของระบบเพื่อให้เหมาะสมกับความต้องการ เหมาะสมในทางปฏิบัติ แต่เพื่อยกระดับการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ไปอีกขั้น ทั้งนี้นักออกแบบจำเป็นต้อง “เปิด” ยอมรับเทคโนโลยีใหม่ๆ กระโดดก้าวไกลไปข้างหน้า ซึ่ง Vault จะกลายเป็นศูนย์กลาง ‘Designerverse’ ซึ่งทุกๆชิ้นส่วนที่ใช้ในงานออกแบบนำมาจาก vault ส่วนกลาง มีความปลอดภัย มีการควบคุมวงจรชีวิต และยืนยันไลบรารีอุปกรณ์ของบริษัท กระดาษวงจร รวมทั้งโมดูลอื่นๆ ถูกฝังอยู่ใน vault เพื่อนำกลับมาใช้ในอนาคต จึงเรียกว่าเป็น Vault Driven Electronics Design อย่างแท้จริง

แนวคิดที่สำคัญของ Vault Driven Electronics Design

ผลประโยชน์หลักของ Vault Driven Electronics Design

อ้างอิง

https://techdocs.altium.com/pages/viewpage.action?pageId=239101

——————————————————