Harness Studio

Harness Studio 是一款用於各種載體的線纜線束系統資料庫管理與分析的軟體工具。

基本介紹

• 外文名：Harness Studio
• 含義：資料庫管理與分析的軟體工具
• 特點：多樣化提取一套數據里含有的信息
• 運動：複雜線纜可視化、支持分組資料庫

產品概述

產品簡介

Harness Studio 把線纜線束的電氣特性和機械特性的有機融合在一起，使用戶可以瀏覽大型線纜線束布局數據組，處理和檢查成套數據，用多樣的方式提取一套數據里含有的任意信息。

使用 Harness Studio有助於縮短線纜線束系統的設計周期。Harness Studio 為用戶提供高級設計和布線設計。通過Harness Studio，用戶可捕捉到所有電氣、機械和生產的必要信息，因而設計流程更為高效。

Harness Studio 分為四個基本模組，即基本功能模組、高級擴展功能模組、Expert 專家系統模組以及 ETA 電熱分析模組。Harness Studio 不僅能夠實現基本的資料庫管理功能，如多種數據視圖顯示，信號分布跟蹤、數據搜尋、數據接口等功能，還具有一些高級擴展功能，如支持可擴展的線纜、元件模型庫，並可以通過自動最佳化接頭、連線器位置實現局部布局最佳化；通過 Expert 專家系統的可擴展規則庫，可以檢測已有線纜線束，預先排除可能性故障；通過ETA 電熱分析模組實現線纜線束的 1D 電熱分析。

通過 Harness Studio，用戶可以解決以下具體問題：

 複雜線纜可視化

 支持分組資料庫

 創建對象子群，並能夠對其進行基本集操作

 線纜配置器，表格、三維視圖、原理圖和橫截面圖四種可視化方式

 不同視圖方式之間功能轉換連結；方便導航視圖

 接收每個對象、對象組的詳細信息，並準備相關報告

 自動生成多種報告和 BOM 表格

 使用不同的查找方式和查找選項查找對象

 原理圖和 3D 瀏覽器具有方便的列印功能

 轉接頭的合併、間距測量、電連線提取等功能

 信號分布跟蹤

 系統比較工具（CTS）

 導入、導出數據，支持不同的檔案格式，比如 STEP AP212-KBL (*.kbl, *.xml)和 ASCII (*.asc)

 支持導入 NASTRAN 和 STL (*.nas, *.stl)格式的幾何數據

 支持和 CATIA 及 CHS 的數據導入接口

產品背景

Harness Stduio 是EMCoS 公司的產品之一。該公司創立於 2001 年，公司創始人來自提比里西大學（Tbilisi State University）套用電磁實驗室。EMCoS 公司專注於複雜電磁仿真軟體的開發，並提供電磁場問題的諮詢服務。EMCoS 公司的科學家和工程師們在處理汽車、飛機、輪船或其它複雜電子系統的 EMC 問題以及數據的預處理方面有大量的實際工程經驗。

EMCoS 公司提供的軟體包包括：

 EMC Studio （電磁兼容仿真）

 Antenna Virtual Lab （三維電磁仿真，天線設計）

 Harness Studio （線纜線束的數據管理）

該公司的產品線主要用於解決大系統的電磁兼容和天線設計問題，包括計算模型的生成，模型的格線剖分，信號完整性、電磁干擾、敏感性的計算以及帶狀線、TEM 小室、虛擬天線等的計算。因此，Harness Studio 的最初定位主要是配合 EMC Studio 解決大型載體的電磁兼容問題。

參考客戶

功能套用

Harness Studio 是一款用於各種載體的線纜線束系統資料庫管理與分析的軟體工具，包含兩個模組，即基本功能模組、高級擴展功能模組（附加可擴展的專家系統模組和 ETA 模組）。

基本功能模組 Harness Studio Basic

基本功能模組 Harness Studio Basic 支持數據的多種視圖顯示，實現電氣特性與機械特性的融合，具備信號分布跟蹤、數據搜尋以及豐富靈活的數據接口等基本資料庫功能。

功能特徵

 複雜線纜線束的可視化，能夠快速處理任意大型的資料庫

 數據的STEP 212-KBL, ASC（ *.kbl, *.xls, *.asc ） 或者內部數據格式的導入、導出和轉換

 支持分組資料庫

 Harness Studio 具備多種數據視圖顯示功能。如 3D 視圖、表格視圖、原理圖視圖以及線束橫截面視圖。這些視圖顯示功能可以方便用戶查看線束網路的電氣特性及機械特性

 可以創建快速靈活的目標群報告

 原理圖列印功能

 在電纜線束中的電纜和信號追蹤

 線纜線束的配置和標註功能

 編輯功能，可以創建和編輯任意的線纜線束

 運用高級濾波器創建目標的子群體，並且在子群體上運行基本組件的操作

 數據分類、搜尋功能

 支持獨立模組檢測、轉接頭間距測量、合併轉接頭及提取電連線

 導入和顯示NASTRAN和ASCII STL 格式的環境結構

子模組功能

Harness Studio Basic主要包含5個子模組：Database Engine，Converter，Configurator Engine，Visualizing Engine，Reporting Engine，Search and Group Engine。

 Database Engine

快速處理大型的資料庫，保存和最佳化內部的數據管理。

 Converter

不同格式之間的數據轉換，可轉換的格式如下圖所示：

 Configurator Engine

下圖是KBL配置模組，可以按照用戶要求配置線纜線束。

 Visualizing Engine

Harness Studio 具備多種數據視圖顯示功能。如 3D 視圖、表格視圖、原理圖視圖以及線束橫截面視圖。這些視圖顯示功能可以方便用戶查看線束網路的電氣特性及機械特性。

 Reporting Engine

Harness Studio 可以自動生成多種報告。如詳細或概要報告、銅芯質量報告、BOM（物料清單）報告等。這些報告列表包含了與部件編號對應的各種線纜及元件對象的詳細參數和信息，這樣用戶在選擇關心的對象參數的同時，還可以預估生產材料以及元件、線纜價格等成本。

 Search and Group Engine

Harness Studio 可以輕鬆的維護資料庫，通過高級濾波器也可以搜尋出線纜線束數據的子群體。

具

備和 CATIA 及 CHS 的數據接口

Harness Studio內嵌了 CHS 及CATIA 的數據導入接口，用戶可以將已有的 CHS 電氣特性的工程數據，直接導入到 Harness Studio 中，然後再導入 CHS 跟 CATIA 關聯後的機械特性數據，這樣就實現了電氣與機械特性數據的接口功能。再利用 Harness Studio 和 EMC Studio 的無縫接口，還可以在 EMC Studio 中對整套線束系統模型進行 EMC 的仿真。

分析和測量工具

測量轉接頭之間的距離

Harness Studio 能夠測量轉接頭之間直線距離及實際布線距離。

系統比較工具（CTS）

不同的汽車中經常使用同樣或相似的 ECU。系統比較工具（CTS）能夠比較不同汽車中連線相同或者相似 ECU 的線纜線束網路。用戶可通過參數選擇兩個線纜的比較因素和比較程度，比較後顯示不同線纜的特性，長度、重量等信息，從而便於整體布局最佳化，控制成本。

對比後，所有不同的線束對象將被單獨分組，同時生成一個包含所有不同對象信息的 Excel 表格式的報告 。

在某些情況下，線纜資料庫被分為互相獨立的部件或子系統，這些部件或者子系統之間沒有電連線。檢測獨立模組功能能夠查找此類子系統並將其添加至單獨組中。

合併轉接頭

在不影響電氣特性的前提下，為了節約成本，可以在 Harness Studio 將兩個或者多個相鄰的轉接頭進行合併。

信號分布跟蹤

Harness Studio能夠跟蹤信號自所選擇線束的起始轉接頭至所有其他轉接頭（這些轉接頭通過接線器和轉接線束構成電連線）之間的走向。

提取轉接頭之間的電連線

Harness Studio 轉接頭之間的電連線提取（Extract Electrical Link between Connectors）功能能夠提取出兩個被選轉接頭之間所有具有電連線的線束、接線器和轉接頭，並根據信號名分別存儲在單獨組或新的資料庫中。

高級擴展功能模組 Harness Studio Advanced

高級擴展功能模組 Harness Studio Advanced 支持可擴展的線纜、元件模型庫，通過自動最佳化接頭、連線器位置實現局部布局最佳化功能。此外，在 Harness Studio Advanced 基礎上還可以擴展 Expert 專家系統模組和ETA 電熱分析模組。Expert 專家系統模組：通過可擴展的規則庫，預先檢測可能性故障。ETA 電熱分析模組：支持線纜線束的 1D 電熱分析。

和Harness Studio Basic相比，Harness Studio Advanced 主要增強了以下幾個方面功能。

Harness Studio Advanced支持以下創建和編輯功能：

 在表格視窗中添加和編輯對象

 在3D及2D原理圖視窗中添加和編輯對象

 在屬性視窗中改變和編輯數據

 在3D視窗中創建新的對象

 在2D原理圖視窗中創建新的連線器和電纜連線

Harness Studio Advanced 還支持可供用戶擴展的線纜及元件模型庫，隨著模型庫的不斷豐富，用戶會明顯體會到 Harness Studio 給工作效率帶來的顯著提高。

線纜等對象模型庫

自動最佳化接頭位置

Harness Studio 能夠按照總的線纜鋪設長度最短原則，自動最佳化接頭位置，並顯示最佳化前後不同最佳化位置總的線纜鋪設長度比較，以及節省的線纜長度及銅芯質量（Cu Weight），從而實現局部線束系統的布局最佳化及成本控制。

自動最佳化接頭位置

專家系統模組

專家系統模組 Expert System 基於專家系統語言CLIPS，可以遵照任意的電子、機械和經濟規則，檢測檢查複雜的線纜線束，非常靈活地實現前處理和後處理功能。類似自然語言的IF－THEN規則可以套用於任何線纜線束及其屬性。

此外，專家系統的規則庫可供用戶擴展，通過積累的預先定義的規則，可以檢測已有的線纜線束，預先排除可能性故障，降低生產成本。

ETA 模組

Harness Studio 的電熱分析模組可以分析線纜或線纜網路的電壓降和溫升。求解熱轉換差分方程可以獲得線纜電流引起的溫升以及最大的環境溫度，沿線纜的電壓降取決於給定的電流、材料和溫度。

通過電熱分析，可以預先考察線束系統實際工作狀態下的溫度及電壓降特性，避免由於溫度過高導致材料融化或者壓降過大而導致元件損壞，從而保證線束系統工作的穩定性及可靠性。

功能特點

 支持數據的多種視圖顯示，真正實現線纜線束系統機械特性與電氣特性的有機結合

 具備和 CATIA 及 CHS 的接口，方便用戶導入已有的大型線束網路數據，並結合 EMC Studio 做完整的 EMC 仿真分析

 具備信號分布跟蹤、數據搜尋、測量等基本資料庫功能

 支持可擴展的線纜、元件模型庫

 通過自動最佳化接頭、連線器位置實現局部布局最佳化功能

 通過 Expert 專家系統的規則庫，預先檢測可能性故障

 線纜線束的 1D 電熱分析

運行環境和配置

Harness Studio 支持32位和64位 Windows NT / 2000 / XP / 2003 / Vista / 7 作業系統。

Harness Studio 對系統硬體配置的最低要求如下：

 1GHz CPU，推薦使用 3GHz 以上或雙核、多核 CPU

 512MB 記憶體，推薦使用 4GB 或更多 ；

 1024 × 768顯示解析度，推薦使用1280 × 1024 或更高；

 200 MB硬碟空間用於安裝軟體；

 推薦使用 64 位 Windows 作業系統

總結

 Harness Studio 是一款用於各種載體的線纜線束系統資料庫管理與分析的軟體工具

 四個功能模組：基本功能模組、高級擴展功能模組、專家系統、ETA

 基本功能模組：支持數據的多種視圖顯示，實現電氣特性與機械特性的融合，具備信號分布跟蹤、數據搜尋等基本資料庫功能

 高級擴展功能模組：支持可擴展的線纜、元件模型庫，通過自動最佳化接頭、連線器位置實現局部布局最佳化功能

 Expert 專家系統模組：通過可擴展的規則庫，預先檢測可能性故障

 ETA 電熱分析模組：支持線纜線束的 1D 電熱分析