CELUS bringt moderne Konzepte und KI in das Schaltungs- und PCB-Design – exklusiv

Die meisten Leser von „All About Circuits“ sind mit dem Schaltungsentwurfsprozess bestens vertraut. Zeichnen Sie Ihren Schaltplan, erstellen Sie Komponenten- und Gerätemodelle, verdrahten Sie alles miteinander, simulieren, iterieren Sie und beginnen Sie dann mit dem Layout Ihrer Leiterplatte. Für die meisten von uns ist es schwer, sich einen anderen Ansatz überhaupt vorzustellen. Aber das könnte sich alles ändern.

CELUS wurde aus persönlicher Frustration bei der Entwicklung eines Systems für ein Elektrofahrzeug gegründet. Warum hat das Entwerfen, Layouten und Herstellen eines einfachen PCB-Systems mehr Zeit in Anspruch genommen als die Entwicklung der damit verbundenen komplexen Software? Ist es wirklich notwendig, jede Komponente manuell auszuwählen, jede schematische Verbindung zu zeichnen und jeden Draht auf der Leiterplatte zu verfolgen?

An diesem Schaltungsentwurfsprozess hat sich in den letzten Jahrzehnten nicht viel geändert. Tobias Pohl, Gründer und CEO, meinte, es sei Zeit für eine Veränderung. Sechs Jahre und „über 50.000 Stunden Forschung und Entwicklung“ später nutzt das CELUS-Softwaresystem KI, um Schaltpläne zu erstellen, PCB-Grundrisse zu erstellen und eine Stückliste (BOM) zu entwickeln.

Pohl erklärte, dass CELUS eine ganz andere Designmethodik vorschlägt. „Denken Sie in Funktionen, nicht in Komponenten.“ Da neue Designkonzepte oft als Blockdiagramme auf einem Whiteboard oder einer Serviette beginnen, warum sollte der Designprozess nicht auf die gleiche Weise beginnen?

Das CELUS Supernova-Tool ist ein GUI-basiertes Produkt, das abstrakte Konstruktionsdaten verwendet, um die Schaltkreise und Komponenten zu optimieren und zu finden, die zur Vervollständigung eines Designs erforderlich sind. Dies automatisiert den Prozess von der Konzeptzeichnung bis zum PCB-Grundriss mit Ausgaben in nativen EDA-Formaten.

Ziel ist es, durch die Automatisierung der vielen manuellen Schritte im Designprozess die Entwicklungszeiten um bis zu 90 % zu verkürzen. Zur Demonstration während unseres Gesprächs hielt Pohl eine Platine für einen Batteriemanagement-Controller hoch, deren Fertigstellung „ungefähr eine halbe Stunde dauerte“.

Als wir den traditionellen Designprozess diskutierten, wies Pohl darauf hin, dass Komponenten- und Chiphersteller alle ihre internen technischen Produktinformationen in digitalen Formaten haben, diese den Ingenieuren dann aber in Datenblättern präsentieren. Diese technischen Benutzer nehmen dann die Datenblattinformationen und konvertieren sie zurück in ein digitales Format, das für ihre technischen Entwurfsbemühungen geeignet ist. „Es ist absurd“, rief Pohl aus.

Obwohl es einige Zeit dauern wird, arbeitet CELUS mit vielen Händlern und Herstellern zusammen, um das zu entwickeln, was sie Cubos nennen. Das Cubo-Format enthält detaillierte Designinformationen für elektronische Komponenten, einschließlich ECAD-Daten, eine Stückliste (BOM), Anschluss- und Verbindungsinformationen sowie Nutzungsspezifikationen.

Die Cubos werden von Supernova zur Erstellung der Designs verwendet. Ihr anderes Haupttool, Orbit, bietet die Bibliothek und das Know-how-Management für Komponenten, Footprints und Cubos.

CELUS unterhält unter anderem Partnerschaften mit Avnet, Kyocera AVX, Molex und Würth, um eine umfangreiche Cubos-Bibliothek zu erstellen. Mit den Cubos können Designer mit ihrem Flaggschiff-Designtool Supernova schnell neue Produkte entwickeln. Pohl konnte noch keine Einzelheiten nennen, erwähnte aber auch, dass in Kürze mehrere namhafte Halbleiterpartnerschaften geschlossen werden. Letztendlich besteht das Ziel darin, dass Komponentenhersteller die Cubo-Elemente im Rahmen ihres NPI-Prozesses (New Product Introduction) erstellen.

Auf die Frage, wie sie die Cubos-Bibliothek im Zuge der Entwicklung dieser Beziehungen erweitern würden, erwähnte Pohl, dass sie in der Zwischenzeit einige Abkürzungen hätten. CELUS kann bestehende Referenzdesigns in Cubos konvertieren, wobei Teile des Prozesses automatisiert werden, wie z. B. die Erkennung von I2C-Schnittstellen. Sie können auch Datenblätter scannen und einige der erforderlichen Informationen extrahieren.

Das Cubo-Format ist Eigentum von CELUS, sie schützen es jedoch nicht. Sie erkennen die Vorteile für die gesamte Branche, wenn die Einführung von Cubo zunimmt.

Der CELUS-Designablauf erfolgt zu 100 % in der Cloud. Dies bietet zwar Chancen für eine einfachere globale Zusammenarbeit, schafft aber auch Herausforderungen. Wir haben zwei dieser Herausforderungen besprochen: Versionskontrolle und Sicherheit.

Orbit unterstützt „Rich Workflow Engines“ für die Erstellung von Bibliothekselementen, Überprüfungen, Genehmigungen und die Freigabe durch Teamleiter für die vollständige Freigabe. Es bietet vollständige Versionskontrolle mit Verlauf. In Supernova verfügt jeder Entwurf über einen Projektmaster, um Entwurfskonflikte zu vermeiden.

Pohl machte deutlich: „Sicherheit ist für uns ein großer Faktor.“ CELUS „arbeitet mit den besten Cloud-Anbietern zusammen, verwendet dedizierte Hardware und unterstützt Anmeldungen mit Zwei-Faktor-Authentifizierung.“ Da die Designinformationen für unsere Kunden „unglaublich wichtig“ seien, umfasst das CELUS-Cybersicherheitsdokument „wahrscheinlich mehrere hundert Seiten“, fügte Pohl hinzu.

Bei der Entwicklung der Produktlinie von CELUS gab es mehrere wichtige Meilensteine. Pohl bemerkte stolz, dass die erste Leiterplatte, die einen vollständigen Designzyklus mit ihrem Tool durchlaufen habe, immer noch in ihrem Münchner Büro hängt.

Der kommerzielle Erfolg nahm im Jahr 2020 mit der Fertigstellung des ersten kommerziellen Produkts zu. Größere Nutzer kommen 2021 und 2022 hinzu.

Nachdem sie Anfang des Jahres eine Finanzierungsrunde über 25 Millionen Euro abgeschlossen haben, stellen sie nun aktiv neue Mitarbeiter ein. Tatsächlich nahm Pohl an unserem Treffen teil, nachdem er gerade ein weiteres Interview beendet hatte. CELUS begann das Jahr mit etwa 28 Mitarbeitern und hofft, das Jahr 2022 mit etwa 80 Mitarbeitern abzuschließen, wobei sich der Großteil der Mitarbeiter auf die Produktforschung und -entwicklung konzentriert. Dies steht im Einklang mit dem stetigen Wachstum des Unternehmens, da Pohl angab, dass sich die Größe in der Regel jährlich verdoppelt oder verdreifacht.

Mit Blick auf das Jahr 2023 gehen sie davon aus, ihr aggressives Wachstum fortzusetzen, einschließlich der Eröffnung eines Büros in den Vereinigten Staaten. Pohl und das Team erkennen, dass ihr „Zeitfenster jetzt“ in einer Branche ist, die reif für Veränderungen ist.

Auf die Frage nach dem Technologieschwerpunkt für 2023 erwähnte Pohl den Ausbau der Bibliothek und die Verbesserung der Gesamtleistung. Das bedeutet, mehr Benutzer zu verwalten, Iterationsschleifen schneller auszuführen, neue Designstrukturen zu unterstützen und Cubos zu konsolidieren.

Zum Abschluss der Diskussion betonte Pohl, dass CELUS seine Tools gerne jedem vorführen würde, der mehr erfahren möchte.