Challenge

Semplificazione della progettazione elettronica e meccanica e miglioramento della collaborazione per supportare il maggiore sviluppo di sistemi elettronici di illuminazione a LED per aerei sperimentali e militari.

Solution

Implementazione dell'ambiente di progettazione elettronica SOLIDWORKS, incluse le soluzioni software di progettazione e analisi SOLIDWORKS Premium, SOLIDWORKS PCB, SOLIDWORKS Simulation Professional e SOLIDWORKS Flow Simulation.

Results

  • Dimezzamento dei cicli di sviluppo
  • Riduzione dei costi di sviluppo
  • Dimezzamento di scarti e rilavorazioni
  • Aumento della produttività di sviluppo

AeroLEDs progetta e produce sistemi di illuminazione per l'atterraggio e la navigazione per il settore aerospaziale, che vengono installati da oltre un decennio su velivoli sperimentali, speciali e militari. L'azienda ha introdotto rivoluzionari prodotti di illuminazione a LED che producono risultati nettamente migliori rispetto ai sistemi di illuminazione tradizionali. I prodotti AeroLEDs non richiedono alcuna manutenzione e consentono di ridurre dell'80 i consumi energetici, prolungare la durata e ridurre il peso e la resistenza aerodinamica. Inoltre, permettono la sostituzione diretta per l'aggiornamento dei vecchi sistemi di illuminazione senza alcuna modifica di montaggio.

L'azienda è cresciuta rapidamente dal 2006, quando ha presentato la linea PULSAR. I prodotti della linea Pulsar sono stati i primi prodotti al mondo nel campo dell'illuminazione a LED stroboscopica e per la navigazione a soddisfare i requisiti dei Technical Standard Orders C30C e C96a-C2 della Federal Aviation Administration degli Stati Uniti, che regolamentano il posizionamento dei sistemi di illuminazione e anti-collisione. Secondo il presidente e CEO Nate Calvin, AeroLEDs aveva la necessità di rompere il paradigma del processo di progettazione elettrica segmentata e non integrata di schede a circuiti stampati (PCB) e assiemi di circuiti stampati (PCA) e del processo di progettazione meccanica per supportare la crescita rapida e ridurre il ciclo di progettazione totale.

"Prima del 2016, utilizzavamo il software di progettazione meccanica SOLIDWORKS® per sviluppare gli alloggiamenti e le confezioni dei LED per l'illuminazione e un altro pacchetto di progettazione elettrica per progettare schemi elettrici e schede PCB", ricorda Calvin. "Il processo di progettazione prevedeva numerose esportazioni/importazioni tra il software di layout delle schede PCB e SOLIDWORKS per sviluppare la configurazione finale di un progetto. Nonostante questo processo funzionasse abbastanza bene, richiedeva moltissimo lavoro e non abbiamo mai ottenuto una rappresentazione meccanica precisa al 100% di tutti i componenti elettrici associati sul PCA, perché l'aggiunta dei modelli meccanici all'assieme richiedeva troppo tempo. Il risultato netto è stato il prolungamento del tempo del ciclo di progettazione e, spesso, avevamo bisogno di prototipi di schede aggiuntivi per risolvere problemi di interferenza generalmente inferiori a 0,25 mm".

"Alcuni dei nostri assiemi sono così compatti che il ringrosso di saldatura dei componenti diventava un problema", continua Calvin. "Utilizzo SOLIDWORKS dal 1995 perciò, quando abbiamo scoperto il software SOLIDWORKS PCB powered by Altium®, sono stato subito colpito dal potenziale risparmio di tempo offerto dal pacchetto e da come ci avrebbe permesso di infrangere finalmente la barriera di una suite di progettazione meccanica/elettrica completamente integrata."

AeroLEDs ha scelto l'ambiente di progettazione elettronica integrata SOLIDWORKS, adottando le soluzioni software di progettazione SOLIDWORKS Premium, SOLIDWORKS PCB, di analisi SOLIDWORKS Simulation Professional e di analisi fluidodinamica computazionale (CFD) SOLIDWORKS Flow Simulation. "Abbiamo scelto la soluzione SOLIDWORKS perché conosciamo il pacchetto meccanico SOLIDWORKS e per noi è fondamentale l'integrazione tra la progettazione meccanica e la progettazione di schede PCB", spiega Calvin. "Inoltre, eravamo sicuri che le soluzioni integrate di SOLIDWORKS ci avrebbero fatto risparmiare tempo e denaro."

Con il software SOLIDWORKS e SOLIDWORKS PCB, abbiamo ridotto il processo di importazione PCA/PCB da un processo di 15-30 minuti che forniva "modelli grezzi" del 30% dei componenti a un processo di importazione di 5 minuti del 100% dei componenti con il 100% di precisione. Si tratta di una svolta epocale. Questa transizione ha accelerato lo sviluppo e ha contemporaneamente migliorato la qualità e aumentato la collaborazione, consentendoci di raggiungere regolarmente l'obiettivo di "immediata fattibilità".

Nate Calvin
Presidente e CEO

RAGGIUNGIMENTO DELL'IMMEDIATA FATTIBILITÀ

Dopo l'implementazione dell'ambiente di progettazione elettronica integrata SOLIDWORKS, AeroLEDs ha dimezzato i propri cicli di sviluppo. "Con il software SOLIDWORKS e SOLIDWORKS PCB, abbiamo ridotto il processo di importazione PCA/PCB da un processo di 15-30 minuti che forniva "modelli grezzi" del 30% dei componenti a un processo di importazione di 5 minuti del 100% dei componenti con il 100% di precisione. Si tratta di una svolta epocale", afferma Calvin.

"Questa transizione ha accelerato lo sviluppo e ha contemporaneamente migliorato la qualità e aumentato la collaborazione, consentendoci di raggiungere regolarmente l'obiettivo di "immediata fattibilità"", continua Calvin. "Ad esempio, posso importare in SOLIDWORKS una scheda progettata da uno dei nostri ingegneri elettrici, individuare tutti i problemi di interferenza e suggerire 10 modifiche quando gliela reinvio. Questi accetterà 8 delle 10 modifiche e discuteremo insieme di come risolvere le altre due. Poniamo il caso che abbia spostato qualcosa: mi dirà "lo spostamento del componente viola le regole di layout, ma posso risolvere l'interferenza dell'aspetto meccanico e adattare il tutto." Dall'implementazione di SOLIDWORKS e SOLIDWORKS PCB, non abbiamo dovuto produrre più di una revisione per problemi di distanza o modificare un componente meccanico. La progettazione è corretta sin dall'inizio."

RISPARMIO DI DENARO OLTRE CHE DI TEMPO

Grazie all'eliminazione della produzione dei prototipi di schede per risolvere i problemi di progettazione, AeroLEDs risparmia molto, circa 1.000 $ per scheda a circuito stampato secondo le stime di Calvin. Inoltre, l'azienda ha ottenuto una riduzione del 50% dei costi complessivi di scarto e rilavorazione. "Lavorare sulla stessa piattaforma SOLIDWORKS ed eseguire la conversione dei dati all'esterno del processo ha un effetto domino che riduce i costi di sviluppo", osserva Calvin. "Oltre a controllare le distanze in SOLIDWORKS, conduciamo analisi termiche, strutturali, del movimento e del flusso d'aria per convalidare le prestazioni prima della produzione".

"Un altro effetto domino è la possibilità di generare automaticamente tutte le informazioni delle distinte materiali elettroniche e meccaniche, che prima dovevamo fare separatamente", aggiunge Calvin. "L'ambiente di progettazione integrata SOLIDWORKS ci dà realmente più fiducia nella nostra documentazione progettuale e fornisce una migliore visualizzazione dei progetti per comunicare con il team di produzione."

AUMENTO DELLA PRODUTTIVITÀ DI SVILUPPO DEI PRODOTTI

L'aumento di produttività realizzato da AeroLEDs dopo aver aggiunto il software SOLIDWORKS PCB alla propria installazione SOLIDWORKS ha consentito all'azienda di gestire la crescita riducendo i costi e ampliando l'offerta di prodotti. "Da quando abbiamo implementato il software SOLIDWORKS PCB, lavoriamo a un ritmo decisamente superiore", sottolinea Calvin.

"Negli ultimi 12 mesi, in media, abbiamo progettato e rilasciato un nuovo prodotto ogni due settimane", afferma Calvin. "Riusciamo a sfruttare meglio il riutilizzo dei progetti, velocizzando contemporaneamente lo sviluppo e migliorando la qualità. Con l'ambiente di progettazione elettronica integrata di SOLIDWORKS, quello che vedi è quello che otterrai!"