随着全球化发展，产业整合与产品研发复杂性增加。然而研发工程师其所处区域位置不同，其所主要应用的软件及工具不同，如ECAD电子工程师与MCAD机械工程师其相通性偏低，软件工程师操作行为难以被电子工程师获知，如何实现电子、机械及软件一体化设计成为了发展所面临的重要问题。在探究一体化设计常见出错方式的基础上，对电子、机械及软件一体化设计思路进行探究。
一、电子、机械及软件一体化设计主要的出错方式认知
随着科学技术与行业整合，产品研发日趋复杂。在进行电子设计、机械设计与软件工程设计时，三者之间缺乏有效沟通与过程管理，导致电子、机械及软件无法有效集成，难以实现一体化设计。当前，机电一体化设计存在的主要出错方式表现为：第一，MCAD变更与电子工程师缺乏有效传递。MCAD用户进行IDF格式将变更信息存储于原始版中，但其无法传递给电子工程师。同样，电子工程师依据电路图实现设计，受ECAD规划失效影响，需要进行返工操作从而延迟交付及制作时间;第二，ECAD变更与机械设计师之间缺乏有效传递。CEAD设计人员进行PCB构件调整，以优化布局，如其没有及时将变更信息传递给机械设计师，则会出现PCB组件与PCB线路接口故障问题，推迟交付时间并增加其成本;第三，配置管理中断。如在研发中其设计科目均有着自身独立的数据调试模型，则会提高设计效率然而软件设计师多独立作业，缺乏有效沟通导致配置管理中断;第四，错误软件版本，虽然在产品发布中采取错误软件版本较为容易避免，但一旦出现其问题，则会造成较多问题;第五，软件研发孤立性。在产品研发中其变更管理多将软件研发排除在外，软件缺陷及变更命令符难以协调，为软件修复与产品交付带来问题。
二、电子、机械及软件一体化设计思路探究
(一)软件变更实例分析
制造商需向客户交付机器人技术装配客制化版本，产品标明最新软件编号并准备交付时出现软件现场变更问题，则会产生交付延迟等问题。制造商则面临着如何找出与设备上安装软件版本一致信息，采取什么软件工具进行重建软件，设备配置存放区域设计，技术工程师如何知道其采取的实际版本信息，公司需采取最新软件并在期限时间内完成设计，避免出现交付延迟与质量问题。
(二)电子、机械一体化设计方案
采取PTC的Inter Comm Expert及Inter Comm EDAcompare可以实现MCAD及ECAD同步问题研究，通过PTC，实现电子设计师与机械设计师相互变更信息的有效捕捉，在获取变更信息的基础上进行相关设计文档同步修改，从而解决电子设计与机械设计不同步问题。电子机械一体化设计方案如下：
2.2.1 变更识别
Inter Comm EDAcompare属于PTC电子设计标准变更识别解决方案，可以进行PCB设计变更识别，其识别实现方法为：进行不同版本图解对比，PCB布局及制造工艺对比以实现变更识别，以几何及属性变化实现识变更识别，依据差异识别，当Inter Comm Exper选中变更后则会将设计影响区域进行标定。
2.2.2 电子机械一体化设计
顺利实现机械设计与电子设计集成，需要自动生成设计变更并及时告知。在变更识别基础上，电子与机械一体化设计可行性条件基本满足。如机械工程师可以进行电子设计文档查看与识别其与上版本差异。应用PTC方案可以进行智能化ECAD设计演示，向授权用户进行差异展示。机械设计团队可对电子设计数据信息进行有效查询，无需进行新型IDF文档下载，且应用其解决方案可以进行不同版本差异自动对比，如吉和变更、信号改道发送等。该方案成本较低，技术优势与过程管理优势突出，能够切实提高电子设计与机械设计协调度，为实现电子机械一体化设计提供技术支撑。
(三)集成软件一体化设计分析
实现软件与电子设计及机械设计同步是实现一体化设计的重要基础。然而将软件设计与产品研发相整合存在着较大困难。因软件研发多为外包方式且由相对孤立组织来完成。如电气工程师完成相关设计后，项目降级将产品及软件最新版本交付制造部门，在进行基础版创建后载入软件，软件运行无效，经研究可能其软件版本并非最新。在软件研发过程中，应用PDS系统，软件设计师可实现软件版本及其他设备动态链接操作，可将团队作呕为整个产品研发的部分。PDS系统为机械、电子及软件设计退工了可视化同一系统，且支持软件组件重组，能够实现全球配置管理，推动不同软件研究团队之间的协调性，确保产品研发进度与研发质量。
(四)电子、机械及软件一体化设计方案
采取PDS系统，可以实现跨软件研发，协调软件团队协作，其解决方案为：工程师将软件配置管理系统中存在的软件与PDS软件部分进行正确连接;进行原型制造产品，测试产品发布;如测试团队发现产品关键特性缺失作用，考虑到用户及软件产品接口是由软件及硬件综合控制，无法实现错误判断;测试工程师则应用PDS系统，进行问题报告创建，直接将受影响硬件及软件构建联系;变更调查任务发送给软件团队与硬件团队，并将PDS发送于电子信箱;缺陷跟踪系统进行错误报告自动生成，对PDS变更调查作交叉引用，将错误报告发配给相应软件设计人员进行调查;错误报告与缺陷跟踪系统具体软件版本之间存在链接，且错误报告与PDS配置管理受影响软件之间存在链接;在缺陷跟踪系统中执行现行软件更新，以software QA实现软件测试;新版本与PDS管理部件链接，依据PDS分配实际任务执行产品测试，完成测试后企业变更请求则于PDS中实现完结，针对不同系统中存在的变更状况执行错误报告分析，从而提高了电子、机械及软件一体化设计效率。
三、结语
随着产品研发与产业整合进一步推进，如何实现电子、机械及软件一体化设计成为了时代发展所面临的重要问题。缺乏设计同步性与沟通有效性是实现一体化设计的重要举措，然而缺乏有效的技术手段，实现电子团队、机械团队与软件团队之间的有效沟通，应用PDS系统与软件配置管理系统，为实现电子、机械及软件一体化设计提供沟通办法。实践证明，强化电子、机械及软件一体化设计，能够有效提高产品研发进度，实现其综合效益。
作者：徐斌峰 来源：中国科技博览 2015年28期
