Eine datenbasierte ECAD-MCAD-Kollaboration hilft, die Entwicklungsarbeit mechanischer und elektrischer Komponenten zu synchronisieren und vereinfacht den interdisziplinären Austausch. So können Konstrukteure Übertragungsfehler vermeiden, Designprobleme frühzeitig erkennen und Iterationsschleifen reduzieren – und damit die Time-to-Market verkürzen. In diesem Kontext ist der Begriff MCAD (Mechanical Computer-Aided-Design) nicht auf reine CAD-Anwendungen begrenzt, sondern schließt jegliche CAx-Anwendungen für die mechanische Konstruktion mit ein. ECAD (Electronic Computer-Aided-Design) umfasst den gesamten EDA (Electronic Design Automation)-Bereich, inklusive Simulation, sowie elektrische-elektronische Bereiche wie beispielsweise Kabelbäume. Für eine effiziente Zusammenarbeit sind Systeme notwendig, die einen schnellen, einfachen und datenbasierten Austausch ermöglichen. Anwendungen für die elektronische und mechanische Produktentwicklung können über ein PDM- oder PLM-System ohne Medienbrüche direkt kommunizieren – mithilfe von Schnittstellen, Automatisierungen und Konfigurationen im Datenmanagement.
Simultan zusammen arbeiten
Da Mechanik- und Elektronikteams häufig in getrennten Strukturen arbeiten, orientierte sich der Austausch bislang an festgelegten Meilensteinen. So entwerfen die mechanischen Konstrukteure beispielsweise zunächst ein Gehäuse, auf dessen Basis die Elektrotechniker eine passende Leiterplatte entwickeln. Anschließend muss die mechanische Abteilung diese erneut prüfen und gegebenenfalls anpassen. Dieser sequenzielle Prozess führt zu Zeitverzögerungen, unnötigen Iterationen und erhöhtem Abstimmungsaufwand – vor allem, wenn durch kurzfristige Anpassungen neue Produktversionen entstehen. Simultane Zusammenarbeit hingegen ermöglicht es, Anforderungen beider Disziplinen parallel zu berücksichtigen und Probleme frühzeitig zu identifizieren. Voraussetzung dafür: kontinuierlicher Zugriff auf aktuelle Entwicklungsstände in beiden Abteilungen. So lassen sich Dopplungen und unnötige Iterationen vermeiden. Eine vollständige digitale Dokumentation der Versionsverläufe erleichtert zudem die Fehleranalyse. Durch automatisierte Prozesse sowie Schnittstellen im Datenmanagement kann der Austausch standardisiert, die Versionierung vereinfacht und der Zugriff auf aktuelle Versionsstände jederzeit direkt ermöglicht werden. Dadurch werden manuelle Datenübertragungen, zusätzlicher Kommunikationsaufwand sowie Übertragungsfehler durch Medienbrüche und Missverständnisse reduziert.
Brüche zwischen Medien
Traditionell nutzen Mechanik und Elektronik unterschiedliche Toolsets, Datenformate, Terminologien und Regulatorien. Das begünstigt Medienbrüche. Ein Medienbruch entsteht, wenn Daten von einem auf ein anderes Informationsmedium übertragen werden. Bisher sind Zwischenformate wie DXF, STEP oder IDF gebräuchlich, damit ECAD- und MCAD-Anwendungen miteinander kommunizieren können. Diese manuellen Konvertierungen sind jedoch aufwendig und fehleranfällig.
IDX ermöglicht Kollaboration
Ein Lösungsansatz bietet das Format IDX (Incremental Design Exchange), das speziell für den kontinuierlichen ECAD-MCAD-Datenaustausch entwickelt wurde. Änderungen sind dabei sofort transparent und nachvollziehbar. Einige Softwares wie Siemens NX (MCAD) in Kombination mit Xpedition (ECAD), ermöglichen bereits eine Kollaboration über das IDX-Format. Auch in Fällen, in denen IDX nicht unterstützt wird, kann der Austausch erfolgreich durch Automatisierung und eine entsprechende Konfiguration des Datenmanagements sichergestellt werden.
Datenverwaltung organisieren
Eine weitere Herausforderung besteht im Aufbau eines einheitlichen Datenmanagements, da die Architektur elektronischer und mechanischer Anwendungen in der Regel unterschiedlich ist. PDM- bzw. PLM-Systeme müssen daher so konzipiert sein, dass sie disziplinübergreifend funktionieren. Zudem ist es notwendig, dass Teilebibliotheken und Stücklisten (BOMs) einheitlich gepflegt werden. Mit dem richtigen Konfigurationsaufwand zu Beginn lassen sich neue Komponenten später einfacher hinzufügen. Eine gemeinsame Datenbasis schafft die Grundlage für eine datengestützte Planung, eine optimierte Nutzung von Ressourcen und Kosten sowie die Entwicklung interdisziplinärer digitaler Zwillinge, die für fundierte Trade-Off-Analysen eingesetzt werden können.
Wie die optimale ECAD-MCAD-Kollaboration in der Praxis umgesetzt werden kann, hängt von der IT-Infrastruktur des Unternehmens ab. Abhängig von den vorhandenen Gegebenheiten kommen unterschiedliche Ansätze in Frage, etwa die Integration geeigneter Schnittstellen, die Umsetzung umfassender Automatisierungen oder individuelle Konfigurationen innerhalb von PDM- bzw. PLM-Systemen. Ein entscheidender Erfolgsfaktor liegt in einem fundierten Verständnis beider Disziplinen – sowohl der Elektronik- als auch der Mechanikwelt. Deshalb empfiehlt sich in vielen Fällen die Zusammenarbeit mit Partnern, die entsprechende Erfahrung in die Integration einbringen.
