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【Altium】AD-Altium Designer 使用ActiveBOM进行BOM管理

文档背景

选择良好的元器件是每个电子产品成功的基础,因此工程师应该如何选择最合适的元器件?设计工程师翻阅已经翻烂了的元器件数据手册、在纸上匆匆记下元件列表中各元件的型号(Part Number)、在第一次生产运行采购元器件的时候却又忘记了那张纸,那些日子已经一去不复返了。

选择的元器件不仅需要满足必要的技术要求,工程师还必须考虑价格、是否有货、交货时间以及装配和测试阶段对该元器件的要求。选择错误的元器件可能代价高昂:不仅将增加最后的单价,而且可能影响产品的交付计划,甚至决定产品在市场上的最终成败!

虽然高度压缩的设计/测试/制造产品开发周期意味着工程师在选择元器件时几乎没有犯错的余地,元器件信息流紧密相连的性质(从制造商到供应商再到搜索端口)意味着工程师在滚动浏览可能的元器件列表时,可直接将精确的元器件选择信息放置在他们的屏幕上。Altium认可设计过程中的元器件选择及其对开发软件技术、产品和团队的重要作用,所开发的软件技术、产品和团队可将易于使用、详细和精确的元器件数据及元器件选择系统直接传送到工程师的工作区中。


工作原理

在设计过程中,因为对关键元件要进行估价,以便进行第一次项目价格估算,因此项目的BOM是最早创建的文档之一,而且在项目交付制造、装配和测试时项目BOM也是最后定稿的文档之一。而且BOM不仅是安装在电路板上的电子元器件列表,更必须详细说明所需的每个螺丝、支架、粘贴标签、散热片和胶水,以完成PCB作为其中一部分的整系统装配。

无论如何,最终设计中使用的每个元件必须具有详细的供应链信息。以前,工程师不得不在创建元器件库或原理图设计过程中将供应链信息添加到每个元器件中,或者对其设计BOM进行后处理,以便随后添加供应链信息。在最新发布的ActiveBOM版本中,此约束已不复存在。目前,工程师可以在设计期间随时将供应链信息添加到元器件;如果他们愿意,可以直接将供应链信息输入BOM中而非原理图元器件中。

这种将供应链详细信息直接输入BOM中的功能改变了BOM文档在PCB项目中的作用。不再只是简单的输出文件,ActiveBOM提供了元器件管理过程,使其与原理图设计和PCB设计过程同时进行,其中ActiveBOM的Bom文档成为了PCB项目所有BOM数据的来源并应用于所有BOM类型的输出。

除了布局在原理图中的元器件,其他元器件和特定的BOM数据也可直接添加到ActiveBOM中,例如:待详细说明的元件、紧固件、空白板或安装胶水。也可以添加自定义列,包括特定的“行”号列,支持自动和人工编号,具有全文复制/粘贴功能。对于包含制造商信息的设计元器件,ActiveBOM可通过Altium Cloud Services访问详细和最新的供应链信息。本功能不仅限于来自托管内容服务器的元器件,还支持“链接供应商”的元件,以及在参数中已有合适的制造商详细信息的元件。



ActiveBOM是Altium Designer中包含的元器件管理编辑器,用于:

● 配置元器件信息,使其可用于 BOM,包括添加其他非 PCB 元器件 BOM 条目,例如裸板、胶水、安装硬件等。

● 添加其他列(例如行号列)以满足装配室的要求。

● 将每个设计零部件映射到实际的制造商零件。

● 验证每个部件的供应链可用性和价格,以及定义数量的制造单位。

● 计算定义数量的制造单位的建造成本。


设置ActiveBOM文档

首先在已有工程下面右键单机Projects面板中的项目条目,然后从上下文菜单中选择添加新的...到项目>ActiveBOM命令。列出设计中所有元器件的ActiveBOM文档将在设计空间中打开。

在Properties中配置ActiveBOM的面板信息,主要的选项在General选项卡:

○ Production Quantity是定义电路板的需求数量,Currency为显示组件价格的首选单位

○ Price per Board和Order Price可以看到价格也可以预设一个价格

○ Supply Chain供应链板块里面首先是定义希望为每个BOM项找到的制造商数量和每个制造商找到的供应商数量(每个解决方案的供应商)(这里可以勾选Exclude Invalid SPNs来排除所有被视为无效的供应商的零件编号,并未ActiveBOM文档定义供应商总列表和喜好的或公司规定的优先级)。BOM Items可以选择表的器件排版方式



BOM条目网格主要分为以下几组:

1. Item Details——这些列显示详细的元器件参数,如“标号”、“描述”、“元器件库参考”和其他元器件参数

2. Solutions——排名最高的制造商和来自供应链的供应商。解决方案(制造商元件)的数量和各解决方案供应商的数量均可在ActiveBOM的属性面板中进行配置——这些信息均通过供应商名称的立体彩色旗帜标明。排名是自动的,但也可以手动设定,如上文“供应链”部分所述。

3. BOM Status——表明与每个元器件相关的当前风险。将鼠标悬停在图标上了解描述,或者在属性面板中启用BOM Staus列来显示描述。详细的状态信息后面会讲。

4. Variant Details——在“合并视图”中将标题为Variants的附加组添加到“BOM状态”列之前,主要是用来做变量控制设计的。


BOM状态图标:

检查每个BOM条目是否存在违规,检查其状态是否显示在BOM Status列中。本列在BOM条目列表右侧始终可见,并显示表面该条目状态的图标。请注意,如果条目在多次BOM检查中失败,图标显示最严重的故障。

配置BOM检查,BOM条目可以对以下内容进行自动检查,其中分为两大类:

○ Violations Associated with Design ltems(与设计条目相关的违规):包括测试,比如BOM参数与元器件库参数不一致(模糊参数)的元件和重复的标号。

○ Violations Associated with Part Choices(与元件选择相关的违规):包括测试,如未分级的MPN(仅系统分配等级)、无供应商或确实的目标价格。

在BOM配置中点击右下角的齿轮图标打开对话框。

属性面板显示了当前BomDoc中检测到的BOM检查违规列表。点击“筛选图标”(如下图所示)筛选主要BOM条目列表,并使仅显示哪些未通过BOM检查的BOM条目。P.S. BOM条目可能多次不通过BOM检查。


供应链

元器件选择通常是兼顾可用性、单价和制造量的过程。ActiveBOM最大的优势之一是其能够将详细的、最新的供应链信息直接带入设计环境。访问此信息意味着工程师可轻松监测他们的元器件选择并根据需要采用元器件。

如果设计元器件包含识别的制造商元件号(MPN),ActiveBOM可访问Altium Cloud Services并试图查找关于此元件的供应链信息。云服务的主要功能是Altium Parts Provider,可从广泛的外部供应商列表中汇总实时元件信息,将价格、库存量、最小订单数量等信息发送到ActiveBOM中。


解决方案

在ActiveBOM中,在设计元器件可访问此供应链信息时,解决方案将出现在ActiveBOM界面下方区域。制造商元件显示在左侧,而可用的供应商说明在右侧。

每一行称为一个“解决方案”。每个解决方案即为特定的制造商元件,通常为制造商元件号(MPN),并具有可提供该元件的一个或多个供应商的详细说明。


制造商元件号信息

1. 制造商详情:元件图像、制造商名称、制造商元件号、说明情况

2. 解决方案的有限顺序

3. 库存合计

4. 最低单价。如果无价格或价格为0,则为红色

5. 制造商生命周期:来自Altium云服务数据

■ 灰色:默认值、未知或无信息

■ 绿色:新的或批量生产状态

■ 橙色:不建议用于新设计

■ 红色:停售或过期

6. 链接到器件的datasheet(数据表)

7. 元件详细参数

8. 用户等级


解决方案排名

如果有多个制造商元件可供使用,即意味着有多个解决方案,则这些解决方案将根据该元件的可用性、价格和制造商的生命状态从高到低进行自动排名。

如果您更倾向于使用排名较低的解决方案,例如使用特定的制造商,您可以通过使用星号功能设定“用户排名”覆盖自动排名。


供应商

在制造商方面详情的右侧是可用的供应商,每个供应商均详述于单独的抬头上。这些抬头也称为供应商元件号(SPN)。

供应商元件号根据可用性和价格自动排序。每个供应商元件号抬头包含一块彩色的横幅,颜色反映与选择供应商元件号相关的风险(下文有详细说明)。因为可用性和价格数据可从Altium Parts Provider随时刷新,供应商元件号抬头的顺序可能发生变化。


供应商元件号抬头信息

1. 供应商名称、图块顺序下拉菜单,其中颜色表示:

a. 绿色:最佳

b. 橙色:可接受

c. 红色:有风险

2. 供应商元件号

3. 元件源详情在提示框中显示,可能只包括:Altium元件供应商、定制元件供应商、手动解决方案、生命周期等

4. 库存:如果可用库存小于订单数量,则为红色

5. 订单数量:如果最低订单数量大于订单数量,则为橙色。

6. 如果无可用价格或价格为0,则为红色。单价包括货币图标,货币在ActiveBOM属性面板中设置。

7. 订单价格,如果为0(意味着无库存或无单价),则为红色。

8. 可用价格与最低订单数量偏离


供应商排名

新BOM条目的默认状态为自动排名“供应商”。请注意,因为特定元件的价格和可用性将发生变化,本排名可能随时间发生变化。如有要求,您可以通过点击供应商元件号拼贴块横幅左侧的别针图片将供应商元件号拼贴块锁定到特定位置。通过使用供应商元件拼贴块横幅右侧的下拉菜单来设置所需位置,也可手动覆盖供应商元件号的自动顺序。如果使用下拉菜单手动设置供应商元件号拼贴块的位置,将自动启用锁定别针。

P.S. 另外,供应商信息可以配置,通过Altium Parts Provider提供供应链数据。Altium Parts Provider可获取大量遍布全球的元器件供应商的详细信息。一组可用供应商可配置为两个层次:

● 对于软件安装——在属性对话框的Data Management - Parts Provider页面中配置供应商。

● 对于当前项目——在ActiveBOM的属性面板中点击Favorite Suppliers List   按钮来定义希望在本项目中可用的供应商。


生成BOM

BOM可以直接从ActiveBOM编辑器生成。选择报告(Reports)>Bill of Materials命令打开Report Manager对话框并生成BOM。




Report Manager是标准的BOM输出设置对话框,与从原理图或PCB编辑器的Report菜单中选择Bill of Materials时或在OutputJob中配置BOM时打开的对话框相同。

● Report Manager与ActiveBOM界面共享许多功能,简化了BOM的配置过程。

● 如果项目中有一个ActiveBOM文档(BomDoc),则其中定义的布局设置将自动应用于Report Manager中。

● ActiveBOM文档中定义的BOM集可用,可以轻松地从一个BOM布局切换到另一个BOM布局。

● 可以生成 Excel 格式的文件,而无需安装 Microsoft Excel(选择 Microsoft Excel 文件)


和之前的BOM做比较

零部件在设计版本之间发生变化的情况并不少见。为了确保正确完成该过程,许多设计人员喜欢将当前项目的 BOM 与项目先前修订的 BOM 进行比较。如果项目是工作区项目并包含ActiveBOM BOM文档,这可以使用 BOM Compare 功能来完成。


讨论

ActiveBOM 是Altium Designer中一个非常强大的工具,用于管理和生成物料清单(Bill of Materials, BOM)。它提供了许多独特的优势,使得PCB设计和制造过程更加高效、准确和协作友好。以下是 ActiveBOM 的主要优势:


实时同步与自动更新

动态链接:ActiveBOM与PCB设计文件保持实时同步,任何设计上的更改都会立即反映在BOM中。

自动更新:当您修改了PCB设计或原理图时,ActiveBOM会自动更新相应的元器件信息,确保BOM的准确性,减少手动更新带来的错误。


详细的元器件信息

供应商集成:可以从多个电子元器件供应商(如Digi-Key、Mouser等)获取最新的价格和库存信息,并将其集成到BOM中,帮助优化采购决策。

参数管理:为每个元器件添加详细的参数信息,如封装、型号、规格等,方便采购和生产。


自定义和灵活性

灵活的输出格式:支持多种BOM输出格式,包括CSV、Excel、HTML等,可以根据需求选择最适合的格式。

自定义字段:用户可以根据自己的需求自定义BOM中的列和字段,例如添加内部编号、备注等信息,满足不同企业的具体要求。


团队协作与共享

多人协作:ActiveBOM支持多人协作,团队成员可以实时查看和编辑BOM,提高工作效率。

云端共享:可以将BOM发布到云端,方便与供应商、制造商和其他相关人员共享,促进跨部门合作。


错误检查与一致性

一致性检查:ActiveBOM可以检查BOM与设计文件之间的一致性,确保没有遗漏或错误的元器件。

重复项检测:自动检测并标记BOM中的重复项,避免采购错误,确保物料清单的准确性。


相对劣势:

1、上手难度较高,对比普通的BOM,在ActiveBOM里面做输出设计的话对于新手用起来可能会比较耗费时间,设置供应商和解决方案比较复杂。对比当下开源的立创EDA来说会比较复杂。

2、比较占用资源,运行ActiveBOM时需要在线运行,更新实时同步原理图、PCB以及供应链相关的内容,容易电脑卡顿。

对比立创EDA的供应链文章“0201FAQ20241202-AD-立创EDA元器件库与供应链对应”


结论

本文档主要介绍了Active BOM是Altium Designer中一个非常有用的功能,它可以帮助设计人员更加高效地管理和跟踪产品的物料清单。 通过启用Active BOM、配置BOM模板、生成BOM以及管理和跟踪器件,设计人员可以更好地控制产品的制造过程,提高工作效率并降低错误率。 是一个非常值得使用的功能。

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