ECADでワイヤハーネス設計を最適化：品質、速度、コスト効率

現代産業における電子統合と相互接続配線設計の複雑さは増大しています。企業が品質設計需要の最前線にあり続けることは極めて重要です。真の問題は、企業がいかにして品質製品への需要増に対応しながら、競争力のあるコスト内に留まれるかです。この記事では、強力な電気CAD（ECAD）プログラムがワイヤハーネスメーカーにもたらす競争優位性を示します。

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設計の自動化

設計自動化は、開発タスクを通じてエンジニアを支援するものです。このツールにより、エンジニアは計算による支援環境を通じて設計の手動側面をバイパスできます。ECADは、エンジニアからの入力を手動で図面構築する代わりに自動化することで、ワイヤハーネス設計に大きなアドバンテージを提供します。電気設計プロセスには以下が含まれます：

• システム設計（各システムのピンツーピン信号接続性）
• システム統合（すべてのシステムを統合し、物理ワイヤを生成）
• ハーネスエンジニアリング（最終的なワイヤハーネス設計）

システム統合は特に困難でエラーを招きやすいタスクで、特に信号数と構成において顕著です。ユニバーサルな構成はなく、数百種類の個別電気構成が可能です。これらすべての構成をどう追跡し、コネクタを正しく嵌合させるか。これがシステム統合のすべてです。

ECADでは、ユーザー要求に基づいて入力を自動生成できます。システム統合でECADが提供するもの：

• シンプルなシステム ピンツーピン接続性、信号タグ付けと定義オプションサポート
• ルーティング、バンドル長、接続位置などの機械的制約
• 設定ロジック、入力ベースの直接設定可能性
• 設計ルールチェック

これらの変数があれば、製品アプリケーション向けワイヤハーネスのワイヤリングを自動生成するのに十分です。

ジェネレーティブデザインがもたらすもの

設計ルール活用で複雑な構成を容易に管理。許容ワイヤスプライス総数ベース、隣接する同色ワイヤの重複排除、現在の市場価格ベースの材料決定などに基づけます。

ジェネレーティブデザインでは、4つの入力が正しければ変数が自動的にワイヤハーネス設計を生成。設計ルールにより企業独自の知的財産を開発し競争力を確保。システム統合完了時間が短縮され、ワイヤハーネス設計時間とコストに直接影響。他の設計オプション検討のための追加時間も確保。設計変更は入力からドキュメントまで設計モデル全体でシンプルに、随時可能。

図面作成

自動図面作成がこれほど簡単になったことはありません。ワイヤハーネス設計図がユーザー設計データから直接作成されます。単一の電気状況でも複数の可能な構成が存在します。しかし、単一設計を異なる方法で表現する必要もあります。既存設計を用いて、サービス・メンテナンス担当者向け、製造向けなど、特別に新しい図面を生成できます。

ワイヤハーネスメーカーはOEM基準準拠の図面を要求することが多いですが、多くのメーカーが複数OEMを使用し、それぞれ独自のワイヤハーネス基準を持っています。これらは従来手動でしたが、ECADの支援でグラフィカル基準の豊富なライブラリから選択し、フォーマットを自動生成可能。これによりワイヤハーネスメーカーは全クライアントでECADソフトウェアを標準化でき、組織生産性が向上します。

リビジョンと設計変更管理

リビジョンと設計変更はワイヤハーネスメーカーにとって日常的です。ほとんどのワイヤハーネスが特定設計ツールなしで手作業で構築されているため、リビジョンと設計変更は比較的シンプルに実装可能。ワイヤハーネスは複数サプライヤーからのコンポーネントで構成される複雑なアセンブリです。

ワイヤハーネス設計を即座に変更できる能力は望ましい品質。真の課題は、クライアント入力に基づき設計変更を正しく実装し、過去の作業にさらなる障害を生じさせないことです。

ECADワイヤハーネスツールは、設計データが最初に提供された自動設定ポリシーに準拠するか判断することでこれを解決。すべての着信設計オブジェクトと属性は、許可が与えられた場合のみリビジョンで許可。しかし、許可されたすべての変更はすべてのワイヤハーネス設計ファイルを通過します。

ECADソフトウェアで設計変更とリビジョンを実装することで、メーカーの日々の設計変更を自動かつ制御下で実行可能に。

故障モード影響解析（FMEA）

すべての生成とインタラクティブなシステム設定が完了したら、製品が実際に機能するか確認するのが良い習慣です。電気システムをテストし、故障するか観察する強いニーズがあります。目的は非合理的なテストでワイヤハーネス設計を台無しにすることではなく、設計通りにワイヤハーネスが機能するか理解すること。故障が発生すれば改善のきっかけになります。

FMEAは製品安全性と信頼性の主要貢献因子として広く使用され、高い統計的成功確率を要求する業界ではしばしば必須。問題は、設計を通じてシステムが大規模・複雑になるとFMEA実行が困難になること。電気FMEAアプリケーションは、シミュレーション機能を開発し、潜在的故障イベントを探る上で良質なフィデリティを提供。

ユーザー入力と電気設計の明示的状況知識により、FMEAソフトウェアは潜在的故障が発生し得るサイクルを実行可能。コンポーネント/デバイスの故障モードに基づく潜在リスク要因を理解するため。これらのリスク評価は分類・ランキング可能で、エンジニアが設計改善するためのデータを提供。

FMEAには初期投資が必要ですが、保証と賠償コスト回避、より良い品質製品提供による企業イメージ向上を通じて、最終的には報われます。電気FMEAは設計改善ユーザーフィードバックと接続エラー検出も提供し、これらはすべてインテリジェントに設計されたECADプラットフォームの例です。

ECAD E3.Series

E3.seriesは、最新電気システムの設計とドキュメント化に強力なソリューションを提供。豊富なシンボルライブラリとデータベースに基づく最新鋭で、独自の回路図表現、同時製造・サポートドキュメントによるエラーフリーなドキュメント生成。高度なECADエンジンで、回路図設計、パネルレイアウト、端子図、ケーブルブロック図、配線設計タスクを単一インタラクティブ環境で接続し、設計生産性を向上。

E3.Formboard

E3.FormboardはE3.Seriesの拡張で、製造向けワイヤハーネス設計ソリューションを提供。さまざまなサイズのシートで製造図面作成可能。自動配置機能で、ワイヤハーネス設計の配置と寸法をシンプルに。

回路図から直接、ケーブルとワイヤハーネスをフォームボード図面で表示。電気・非電気コンポーネントを含む：

• コネクタ配置
• ワイヤセグメント
• 保護カバー
• クリップ
• ラベル等

設計エンジニアは、図面に設定テーブルを手動/自動配置し、ピン、ワイヤ、ケーブル、信号、ゲージ、色、特定ターゲット情報を表示して、スムーズなエラーフリーな製造フローを実現。

設計ルールをワイヤハーネスセグメントモデリング前に定義し、製造長に使用可能。設計ルールでワイヤセグメントがスケールアウトか判定し、割り当てられた正しい製造長に自動調整表示。フォームボードはワイヤハーネスバンドル径計算とハーネスセグメント情報表示も可能。

E3.Formboardの機能：

• 実寸1:1詳細図作成
• 単一/複数コネクタビュー配置
• 設定可能な割り当てテーブル自動配置
• アーク接続セグメント対応
• ルーティングセグメント上のワイヤ長自動計算
• ブランチ簡易回転
• バンドル径計算
• 非電気部品（マウント、チューブ、ホース、クリップ等）の配置とチェック

自動ワイヤ加工機との統合

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E3.3D Routing Bridge

E3.Seriesは、E3.Seriesを主要MCADベンダーと連携する完全統合可能プラットフォームを開発。E3.3D Routing Bridgeを使用し、すべてのE3.Series拡張からの回路図接続情報をすべての主要MCADシステムとインターフェース可能。

E3.Seriesとお好みのMCADツールのコラボレーションにより、機械から電気まで全エンジニアリング分野で同時設計の贅沢をエンジニアに提供。機能：

• コンポーネント情報をMCADに転送
• From-ToデータをMCADに転送（ゲージ、色、タイプ含む）
• MCADでクラッシュ検出チェック
• 曲げ半径チェック
• MCADでワイヤ・セグメント長計算
• 長さとセグメントをE3.Seriesに逆転送
• E3.Formboardで製造ドキュメント自動作成

対応MCADプラットフォーム：

• Catia V5
• SolidWorks
• PTC Creo
• Autodesk Inventor
• Siemens NX
• Solid Edge
• NX I-deas

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