Challenge

Rationaliser la conception mécanique et électronique, et améliorer la collaboration pour soutenir la croissance des activités de développement de systèmes d'éclairage électronique à LED pour les aéronefs expérimentaux et militaires

Solution

Implémenter l'écosystème de conception électronique SOLIDWORKS, notamment la solution de conception et d'analyse SOLIDWORKS Premium, SOLIDWORKS PCB, la solution d'analyse SOLIDWORKS Simulation Professional et la solution SOLIDWORKS Flow Simulation

Results

  • Réduction de 50 % des cycles de développement
  • Réduction des coûts de développement
  • Réduction de 50% des coûts liés aux rebuts et aux modifications
  • Augmentation de la capacité de développement

AeroLEDs conçoit et fabrique des systèmes d'éclairage d'atterrissage et de navigation pour l'industrie aérospatiale et les installe sur les aéronefs expérimentaux, à usage spécial et militaires depuis dix ans. La société a lancé des produits d'éclairage à LED révolutionnaires qui offrent de bien meilleures performances que les systèmes d'éclairage traditionnels. Les produits AeroLEDs ne nécessitent aucune maintenance, peuvent réduire la consommation d'électricité de 80 %, étendent la durée de vie, réduisent le poids et la traînée aérodynamique, et permettent un remplacement ultérieur direct des systèmes d'éclairages existants sans modifications d'installation.

Depuis le lancement de sa gamme PULSAR en 2006, la société connaît une croissance rapide. La gamme PULSAR propose les premiers produits d'éclairage stroboscopique et de navigation entièrement basés sur des LED au monde à répondre aux normes techniques C30C et C96a-C2 de la FAA (Federal Aviation Administration) qui régissent le positionnement des systèmes d'éclairage et les dispositifs d'éclairage anticollision. Selon le PDG, Nate Calvin, AeroLEDs se devait de rompre le paradigme inhérent aux processus de conception mécanique et électrique cloisonnés et isolés que suivaient les circuits intégrés (PCB) et les assemblages de circuits intégrés (PCA), en vue de soutenir une croissance rapide et de raccourcir le cycle global de conception.

« Avant 2016, nous avions recours à un logiciel de conception mécanique SOLIDWORKS® pour le développement des boîtiers d'éclairage et des équipements LED, et à un logiciel de conception électrique pour la conception des schémas et des circuits intégrés », se souvient Nate Calvin. « Le processus de conception comportait plusieurs tâches d'exportation/importation entre le logiciel d'agencement des circuits intégrés et la solution SOLIDWORKS, lesquelles étaient indispensables pour développer la configuration finale d'une conception. Ce procédé fonctionnait relativement bien, mais il demandait beaucoup de travail et nous n'obtenions jamais une représentation mécanique fiable à 100 % de l'ensemble des composants électriques associés sur l'assemblage de circuit intégré, car l'ajout des modèles mécaniques à l'assemblage était chronophage. Résultat : le cycle de conception était plus long et nous avions souvent besoin de prototypes de circuits supplémentaires pour résoudre les problèmes d'interférences qui étaient généralement inférieures à 0,010 pouces.

« Certains de nos assemblages sont tellement serrés que les pastilles des composants posaient problème », poursuit Nate Calvin. « J'utilise SOLIDWORKS depuis 1995, c'est pourquoi lorsque nous avons entendu parler du logiciel SOLIDWORKS PCB powered by Altium®, j'ai été immédiatement attiré par le gain de temps potentiel qu'il pourrait offrir et sa capacité à éliminer les derniers obstacles qui nous séparent d'une suite de conception mécanique/électrique entièrement intégrée. »

AeroLEDs a choisi l'écosystème de conception électronique SOLIDWORKS intégré, avec la mise en œuvre de la solution de conception SOLIDWORKS Premium, SOLIDWORKS PCB, le logiciel d'analyse SOLIDWORKS Simulation Professional et la solution d'analyse de calcul de dynamique des fluides (CFD) SOLIDWORKS Flow Simulation. « Nous avons choisi la solution SOLIDWORKS, car nous connaissons le pack mécanique SOLIDWORKS et nous attachons de l'importance à l'intégration de la conception mécanique et du circuit intégré », explique Nate Calvin. « Nous étions également convaincus que les solutions SOLIDWORKS intégrées nous permettraient d'économiser du temps et de l'argent. »

Les logiciels SOLIDWORKS et SOLIDWORKS PCB nous ont permis de remplacer notre processus d'importation des circuits imprimés initial, qui prenait 15 à 30 minutes et permettait d'obtenir le « modèle brut » de 30 % des composants, par un processus d'importation de 5 minutes seulement, garantissant une prise en charge de 100 % des composants et une fiabilité de 100 %. La donne a complètement changé. Cette transition a accéléré notre cycle de développement, tout en améliorant la qualité et en optimisant la collaboration, car nous atteignons à chaque fois notre objectif du premier coup.

Nate Calvin
Président-Directeur Général

ATTEINDRE L'OBJECTIF « DU PREMIER COUP »

Depuis la mise en œuvre de l'écosystème de conception électronique SOLIDWORKS, AeroLEDs a réduit de moitié la durée de ses cycles de développement. « Les logiciels SOLIDWORKS et SOLIDWORKS PCB nous ont permis de remplacer notre processus d'importation des circuits imprimés initial, qui prenait 15 à 30 minutes et permettait d'obtenir le « modèle brut » de 30 % des composants, par un processus d'importation de 5 minutes seulement, garantissant une prise en charge de 100 % des composants et une fiabilité de 100 %. La donne a complètement changé », résume Nate Calvin.

« Cette transition a accéléré notre cycle de développement, tout en améliorant la qualité et en optimisant la collaboration, car nous atteignons à chaque fois notre objectif du premier coup », poursuit Nate Calvin. « Par exemple, je peux importer un circuit de notre ingénieur électrique dans SOLIDWORKS, détecter les problèmes d'interférence et suggérer 10 modifications lorsque je lui renvoie. Il accepte ensuite 8 des 10 modifications et s'entretient avec moi pour traiter les deux autres. Il se peut que j'aie déplacé quelque chose, auquel cas il me signale que le déplacement des composants enfreint les règles d'agencement, mais qu'il peut traiter l'interférence du côté mécanique et effectuer la modification correspondante. Depuis la mise en œuvre des solutions SOLIDWORKS et SOLIDWORKS PCB, nous n'avons pas eu besoin de recourir à plus d'une révision de circuit en cas de problème de dégagement ni de modifier de composant mécanique. Nous y arrivons du premier coup. »

ÉCONOMISER DE L'ARGENT EN PLUS DU TEMPS

En éliminant la production de prototypes de circuits pour résoudre les problèmes de conception, AeroLEDs réalise des économies, soit près de 1 000 $ par circuit intégré, selon les estimations de Nate Calvin. La société a également réduit de 50 % les coûts globaux liés aux rebuts et aux reprises. « Le recours à une même plateforme SOLIDWORKS et l'élimination de la tâche de conversion des données dans le processus a un effet domino qui réduit les coûts de développement », fait observer Nate Calvin. « Outre la vérification des jeux dans SOLIDWORKS, nous exécutons des analyses sur les mouvements, les structures, les écoulements d'air et les valeurs thermiques, afin de valider les performances avant de lancer la production.

« Parmi les autres conséquences positives figure aussi la capacité à générer automatiquement les informations de nomenclature électronique et mécanique, une tâche que nous devions auparavant effectuer séparément », ajoute Nate Calvin. « Grâce à l'environnement de conception SOLIDWORKS intégré, notre documentation de conception est plus fiable et améliore la visualisation des conceptions, avec à la clé une meilleure communication avec la production. »

AUGMENTER LE RYTHME DE DÉVELOPPEMENT DES PRODUITS

Avec les gains de productivité qu'AeroLEDs a réalisés depuis l'ajout du logiciel SOLIDWORKS PCB à son installation SOLIDWORKS, la société peut gérer de manière plus rentable la croissance liée au développement de son offre de produits. « Depuis la mise en œuvre du logiciel SOLIDWORKS PCB, nous fonctionnons à un rythme beaucoup plus soutenu », souligne Nate Calvin.

« En 12 mois, nous avons conçu et sorti un nouveau produit toutes les deux semaines en moyenne », indique Nate Calvin. « Nous pouvons mieux réutiliser les conceptions, avec un cycle de développement plus court et une qualité plus élevée. Avec l'écosystème de conception électronique SOLIDWORKS, ce que vous voyez correspond à ce que vous obtiendrez ! »