Psicontrol ontwikkelt maatwerk elektronica sneller met Altair oplossingen

Psicontrol in Ieper heeft de ontwikkeltijd voor maatwerk elektronica met vier weken verkort dankzij een uitgebreide virtuele prototypebeoordeling met de ontwerpoplossingen van Altair. Tevens heeft deze elektronicafabrikant eerder meer vertrouwen in het juiste ontwerp, waardoor de risico’s bij het aanschaffen van hardware afnemen.

Elektronische besturingssystemen

Psicontrol is een hightechbedrijf gespecialiseerd in het ontwerpen, ontwikkelen en produceren van op maat gemaakte elektronische besturingssystemen met human-machine interfaces (HMI). De realtime controllers, vermogenselektronica en elektronisch gestuurde motoren van Psicontrol worden vooral gebruikt  voor HVAC-systemen, textielmachines, compressoren en fleet management. Het bedrijf maakt deel uit van de Picanol Group, een business unit van Tessenderlo Group.

Bij het ontwikkelen van maatwerk elektronica, met de geavanceerde menselijke interfaces (HMI), draadloze communicatietechnologieën en ingebedde systemen, moet Psicontrol aan de hoogste verwachtingen van haar klanten voldoen. Daarom benut het R&D-team de beste hardware en -softwareoplossingen om unieke producten te creëren en tevens de betrouwbaarheid en time-to-market te blijven verbeteren in een sterk concurrerende markt.

Virtueel testen en valideren

Om de productontwikkeling en time-to-market voor klanten te versnellen, ontwikkelde Psicontrol een maatwerkplatform dat een veelvoud aan functionaliteiten combineert in één enkel product. Dit zogeheten ‘4 inch concept’, is een combinatie van een grafische gebruikersinterface, een PCB en een multifunctionele besturingseenheid. Het 4 inch concept maakt individuele configuraties van de besturingseenheid mogelijk voor een breed scala aan machines en systemen, zoals bouwmachines, verkoopautomaten, weefmachines, slimme gebouwen, klimaatsystemen in een camper en nog meer.

PCB-ontwikkeling is een complex proces dat zo’n 10 weken duurt. Het bestaat uit de schematische vastlegging, lay-outtekening, inclusief alle sporen en het fysiek verbinden ervan op het bord, het bestellen van de componenten, productie en verzending vanuit het buitenland, productassemblage; en ten slotte de prototypetesten. Daarbij moeten de ontwerpers al vroeg rekening houden met veel beperkingen, zoals grootte, thermische uitdagingen, energie-efficiëntie, en de elektromagnetische compatibiliteit (EMC). Naast de signaalintegriteit en EMC zijn productiebeperkingen en de unieke certificeringsvereisten van klanten extra obstakels.

Voor het combineren van zoveel mogelijk functionaliteit in het 4 inch concept customization platform van Psicontrol, moeten de engineers alle varianten van een product overwegen. Om de ontwikkeltijd substantieel te kunnen verkorten, hadden ze een tool nodig waarmee virtueel talloze varianten van een ontwerp te testen en te valideren zijn voordat ze prototypes bouwden. Met als uiteindelijke doel in een kortere tijd een ‘first-time right’-ontwerp te kunnen leveren.

“Het versnellen van de ontwikkeling en al in een vroeg stadium van het ontwerpproces vertrouwen hebben zijn belangrijke onderscheidende factoren die onze klanten helpen de time-to-market te verkorten. We zijn er trots op dat PollEx van ons 4 inch-concept een succesverhaal heeft gemaakt dat meteen goed was.”
Arne Pannecoucque, R&D-engineer bij Psicontrol

Toepassing Altair-ontwerpoplossingen

Bij de ontwikkeling van het 4 inch concept hebben de engineers van Psicontrol met de elektronische ontwerpoplossingen van Altair gewerkt. Ze gebruikten Altair Feko om de EMC-straling te voorspellen, antenneprestaties en -plaatsing te simuleren, signaalkwaliteit te evalueren en signaalintegriteit vroeg in het ontwikkelingsproces te garanderen. Altair Feko stelde het R&D-team bovendien in staat om verschillende antennetypen te bestuderen, zoals Wi-Fi of Bluetooth-verbinding.

Met de Altair PollEx software voor PCB-ontwerpen heeft Psicontrol in een vroeg stadium al een op fysica gebaseerde analyse van het 4 inch concept uitgevoerd. Door PollEx’s integratie met ECAD-tools te benutten, konden de engineers potentiële ontwerpproblemen direct begrijpen en simulaties gebruiken om mogelijke problemen op te lossen. Een geparametriseerde optimalisatie met Altair HyperStudy stelde ze in staat om geselecteerde geometrie voor de specifieke stackup te verfijnen.

De oplossingen van Altair stelden Psicontrol in staat een volledige systeemanalyse uit te voeren, waarbij mechanische, thermische, elektromagnetische en embedded code in één ontwerpstroom werden geïntegreerd. Als gevolg hiervan duurde het totale PCB-ontwikkelingsproces van Psicontrol, vanaf het eerste ontwerp tot de componentassemblage, nog maar zes weken in plaats van de gebruikelijke 10.

Ontwikkeltijd bijna gehalveerd

Met behulp van de oplossingen van Altair is Psicontrol erin geslaagd om de ontwikkeltijd van een complex HMI-product bijna te halveren en bereikte het bedrijf tevens zijn doel om een first-time right design voor klanten te creëren. Door de foutloze functionaliteit van de processor en het geheugen van de besturingseenheid te garanderen, hielpen de Altair-tools het bedrijf om het nieuwe maatwerkplatform virtueel te testen en te valideren voordat er een prototype werd gebouwd.

Met Altair Feko kan Psicontrol nu verschillende antennetypen en -posities voor een product testen in een vroeg stadium van de ontwerpcyclus. Dit helpt hen om kostbare, tijdrovende prototype-iteraties te verminderen, door de beste ontwerpvariant aan het begin van het project te selecteren. Altair PollEx helpt Psicontrol vol vertrouwen en nauwkeurig high-speed interfaces te ontwerpen.

“Dankzij Altair hebben we ons doel bereikt om een first-time right PCB-prototype te produceren. De oplossingen van hen hebben ons geholpen de ontwikkeltijd bijna te halveren en om elk op maat gemaakt ontwerp vooraf te verifiëren, vroeg in het ontwerpproces,” aldus Arne Pannecoucque, R&D engineer, Psicontrol. “Bovendien kunnen wij nu alle vereiste analyses in-house uitvoeren zonder dat we derden hoeven in te schakelen, wat ook een groot voordeel is voor onze klanten.”