Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2026
Идентификатор DOI: 10.18127/j19997493-202601-07
Ключевые слова: CAD technologies, printed circuit board, component placement, 3D design, batch data processing mode, Subsystem design, CAD-технологии, печатный узел, размещение компонентов, 3D-конструктив, пакетный режим обработки данных, подсистема проектирования
Аннотация: Постановка проблемы. Реализация CAD-технологий проектирования электронных устройств в современных коммерческих системах автоматизированного проектирования основана на представлении процесса проектирования как итерационного процесса с возвратно-петлевым маршрутом проектирования. Очевидным недостатком такого подхода является невозможПоказать полностьюность сравнения альтернатив при выборе оптимального проектного решения в рамках одной итерации проектирования при решении такой задачи синтеза конструкции на уровне печатного узла, как размещение компонентов на площади коммутационного поля. Цель. Разработать подход к решению задачи размещения как задачи обработки данных в пакетном режиме за счет интеграции процесса оптимизации размещения с функцией 3D-визуализации в реальном времени на основе множественной генерации вариантов. Результаты. Создана подсистема проектирования печатных узлов, архитектура которой включает в себя библиотеку алгоритмов размещения, модуль 3D-визуализации, централизованную базу данных для управления проектами и библиотеками компонентов, модули импорта/экспорта проектных решений. Показаны возможности решения задачи размещения как задачи синтеза конструкции при конструировании печатных узлов через получения множества вариантов размещения на основе реализованных в составе библиотеки методов размещения за одну итерацию с одновременным получением пакета 3D-конструктивов проектируемого печатного узла с целью дальнейшего анализа механических и тепловых характеристик. Практическая значимость. Предложенное программное решение позволяет перейти от традиционного последовательного маршрута проектирования «синтез конструкции → контроль полученных конструктивных решений → корректировка» к пакетному режиму «массовая генерация → параллельный контроль → выбор оптимального решения». Это позволит сократить общее время проектирования, повысить качество и надежность конечного изделия за счет выбора, сбалансированного по совокупности критериев варианта, что, в свою очередь, позволит сформировать основу интеллектуализации CAD-технологий. Problem Statement: Implementing CAD technology for device design in modern industrial design based on the presented design process as an iterative process with a back-and-forth electronic design flow. An obvious drawback of this approach is the inability to compare alternative design solutions within a single planning iteration when formulating a design synthesis problem at the printed circuit board (PCB) level, such as component placement within a patch panel. Objective: Developing a solution for solving the placement problem as a batch-mode data processing task for control considerations, process optimization, and placement with reduced 3D visualization in the first stage based on multiple generation options. Results: A PCB design subsystem was created, with an architecture including placement algorithms, a 3D visualization module, centralized project management databases and component libraries, and modules for importing and exporting design solutions. The potential for solving placement problems as structure synthesis problems in printed circuit board (PCB) design is demonstrated through the generation of placement options based on the library's implementation of placement methods in a single iteration, simultaneously generating a package of 3D designs for the PCB being designed, and continuing the analysis of mechanical and thermal characteristics. Practical Ingenuity: The proposed software solution enables a transition from the traditional sequential design flow of «design synthesis → design solution verification → adjustment» to a batch mode of «mass generation → parallel verification → adaptive solution selection». This will reduce overall design time and improve the quality and reliability of the final product through balanced selection in compliance with relevant recommendations, which, in turn, will create the foundation for the intellectualization of CAD technologies.
Журнал: Динамика сложных систем - XXI век
Выпуск журнала: Т. 20, № 1
Номера страниц: 70-80
ISSN журнала: 19997493
Место издания: Москва
Издатель: ООО "Издательство "Радиотехника"