更好、更快、更便宜，是电子设计师和开发人员的一致目标。虚拟设计是实现三「更」的关键，但其正面临着新的挑战。

这是一个现实的问题，毕竟我们生活在一个由利益驱动的世界。每次设计返工的平均成本约8,929美元，因此「确保首个原型发布即可成功」必须位于KPI列表中。可以想像，为了达成这一目标，必定制订了非常紧凑的排程。召集不同领域的设计师并行工作，力求更快的解决问题。

图一 : 更好、更快、更便宜，三者并非互相对立。

事实上，通过虚拟装配产品的机械外壳和PCB电路板，通过自动化设计规则对间隙进行检查，产品将会更加精确，同时还能减少印刷以及切割纸模的需要，节省时间和金钱。然而，Aberdeen集团的研究显示，仅仅管理ECAD/MCAD的资料完整性，就花费了工程师26%的时间。

版本控制，助一臂之力

管理ECAD和MCAD设计资料的重点之一,就是要保持两边的设计同步,确保PCB设计人员使用的是最新机械模型。

一个正式的自动化版本控制系统，如Subversion的免费开源解决方案，可以与设计环境相连，成为工作流程的一部分。该系统可提供两大好处。其一，也是最明显的一点，可以确保使用的是最新版本档。通过适当的整合，设计工具能第一时间告知是否对储存库进行了同步。其次，所有更改都能记录并跟踪，包括：日期和标记时间，谁做过修改，择其进行评论。如此一来，可以确保设计师处理的是最新档，​​并且所有档都是完整的。

更好的3D模型

虚拟设计，即在电子行业所谓的「虚拟样机」，帮助在虚拟环境中对于完整设计进行模拟并测试，从而保证之后的物理样机能够正常工作。使用详细的元件和外壳STEP模型来取代大概的外框，可以大为提升准确性。

和ECAD不同，MCAD拥有更多开放标准。该行业的所有主流公司─例如Dassault SolidWorks、Autodesk Inventor、Siemens Solid Edge等都支持最常见的功能：3D模型的导入、STEP和IDF。这使ECAD能更容易导入 MCAD资料。随着MCAD工具高精确度、可读性3D模型的运用，可以自订电路板外壳的确切尺寸和形状，进一步提升生产力。

为了进一步减少对纸模的需求，设计工具需要支援所有计划在设计中使用的技术。针对有限的电路板空间，软硬结合设计应运而生。除了减少电路板尺寸以满足产品外观的小型化，利用软硬结合电路，还可以减少互连线路和焊接需求，降低制造成本，提高利润额。

更好的3D整合

即便如此，在汇出和导入的过程中仍然容易出错，而且很耗时间。将工具需要和变更一起，在任意给定区域完美无缝地结合，并实现自动验证。现在，原生态3D PCB设计已经实现。在原生态3D PCB工作流程中，ECAD和MCAD工具即时进行双向连接，外壳上的变更能立即在ECAD中反映出来，这样就不必再导入和汇出超大的STEP档。

由于不需导入和汇出,现代设计工具可以进一步提高生产效率,通过STEP模型和版本控制降低出错率。

图二 : 先进的ECAD/ MCAD集成，支持流行的MCAD工具，例如3D PCB设计环境中的SolidWorks，无需再进行导入/导出。

全面整合的工作流程

回顾整个设计过程，导入和汇出总是不理想。包括了原生态3D PCB的先进设计工具，也应成为整个设计工作流程所需。使用先进的设计工具，更换FPGA器件时与在原理图上操作一样易如反掌，将其放置在PCB上，执行自动引脚交换与走线，并将结果返回到FPGA设计。若想充分利用虚拟设计能力，使用工具必须支援上述所有方式，这样才不会影响生产效率。

现在，节省了时间，解决了问题，对于设计功能已经有了足够的信心，接下来就是设计师的本职工作，专注产品的差异化与可行性。

（本文作者Darin ten Bruggencate毕业于Nihon大学的设计专业，拥有EDA背景，曾服务于日本的HA/DR组织。目前在Altium圣地牙哥分公司负责产品行销）