首页/文章/ 详情

数字化赋能企业转型(二)|系统工程与正向设计为企业提供源动力

1年前浏览2193

高端产品研制具有较高的复杂度。如何做到将产品做成正向与高端,增强产品创新能力,做到“人无我有,人有我强”的程度,需要考虑如下问题:

复杂装备产品的研制过程涉及多领域,需要构建端到端需求应对与正向设计的体系,在此基础上实现设计、机械、电气、液压、控制系统等多专业设计对象的强关联,使得从逻辑到物理的流程实现设计的自动化与规范传递。

构建基于模型的系统工程体系涉及到产品的需求R、功能F、逻辑L、物理P四方面的工程信息,最大限度地降低了整体产品的复杂性,实现:


  • 强大能力展现复杂系统(系统的系统);

  • 深入理解每个系统的场景和行为;

  • 完整把控接口完整性;

  • 提高可追溯性和变更管理。


01  

 
需求管理与结构化

   


需求是客户和产品研发人员之间沟通的主要途径,涉及到需要、要求、总体指标、技术指标、技术要求、技术参数等要素。需求管理的根本目的就是要把需求工程化,让需求去指导产品的工程开发。


需求的结构化是按照产品需求进行分析分解为不同的分系统、零件设备定义任务书,分配技术指标,定义交换接口规范,最后进行系统的整合测试,以满足各种指标的要求。


需求结构化与需求工程


02    

   
跨专业的系统开发流程

   


系统工程解决方案完全集成了开发复杂物理产品所需的跨专业建模、仿真、验证和业务流程,使组织能够快速轻松地评估更改请求或者开发新产品或系统,利用基于性能的统一系统工程方法来降低系统和产品开发总成本。


基于模型的系统工程 MBSE可以实现:


  • 需求管理流程

  • 功能分析与系统架构设计

  • 系统仿真与优化

  • 系统集成与验证


跨专业的系统开发流程


03  

 
功能&逻辑架构设计

   


智能稳定系统是一个新增的系统,依据在前期需求层中确立的方案,在功能&逻辑层面继续细化。该子系统是在挖掘机项目中采用RFLP方法并行设计的。这意味着所有确保机器稳定性的强制性要求都已被分析、分组并与功能联系起来,以便在不考虑现有技术解决方案的情况下研究几种可能性。这种功能分析能够定义组成系统的部件的详尽列表。选择的技术解决方案在逻辑视图中进行了描述。


基于RFLP的系统工程架构搭建


04    

   
电气架构设计    

   


根据系统复杂性的不同,可以使用系统架构的几种视图。例如,液压和电气原理图可以显示;硬件拓扑表示有助于定义要使用的最佳电子元件;软件架构可以可视化,以跟踪在循环中的硬件。


电气逻辑布线


05    

   
物理架构设计    

   


基于模型的设计方式,构建涵盖机械部件、三维管路、三维线缆等物理设计体系,其参数往往是和需求层以及逻辑层的数据一致的,保证数据源的统一性。


物理设计


在需求、功能和逻辑之间的联系允许跟踪和证明系统符合所有要求的规范。三维物理表示法是建立最佳系统的精确研究的结果。


06    

   
多学科行为仿真优化验证性能    

   


多学科系统仿真系统可建立整车或整机系统架构,定义多个子系统之间的耦合关系,并通过物理接口以及总线等技术,创建模板式仿真模型,不同复杂程度的系统模型可在不变的架构上进行验证,可适用于全系统的早期指标设计以及后期的详细性能验证。


仿真验证是针对具体的物理系统行为进行的,比如车辆控制系统、传动系统等。


07    

   
端到端的需求追溯和影响分析    

   


在完成以上的需求结构化、架构设计和仿真验证后,接下来进行端到端需求的追溯和影响性分析,可以看到,不同的需求条目关联着不同的系统模型和逻辑行为,整个需求覆盖度较高,以及需求追溯性完整的时候,才能保证该研发产品的完整性。


需求追溯到范围包括:


  • 建立全局各层级需求与设计/仿真/试验数据的追溯范围;

  • 实现产品研发全寿期各阶段交付物的追溯关系建立;

  • 对各个开发阶段交付物与需求规格之间的追溯分析:可追溯性分析、模型比较、模式和规则的检查


需求追溯是直观展现众多复杂需求条目之间的关联性,识别无效或错误需求,分析需求覆盖率,完善整个研发流程。


>>>

 

基于模型的系统工程为企业提供源动力

     


达索系统3DEXPERIENCE平台能够基于3D数字化模型和单一数据源的系统应用模式,基于系统工程方法构建企业的正向研发体系,通过系统在研发流程、建模仿真、测试验证、平台建设等领域的应用,实现高端产品的创新性研发,为企业提供发展的源动力。

来源:友创软件
MBSE系统仿真电子传动控制试验
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-12-01
最近编辑:1年前
获赞 16粉丝 11文章 128课程 0
点赞
收藏
作者推荐

数字化赋能企业转型(一)|多专业实时协同提升研制效率

高端产品研制具有较高的复杂度,涉及到多专业、多领域的协同与共享。如何做到将产品做成正向与高端,增强产品创新能力,做到“人无我有,人有我强”的程度,需要考虑如下问题:复杂装备产品的研制过程涉及多领域,需要构建端到端需求应对与正向设计的体系,同时实现设计、机械、电气、液压、控制系统等多专业设计对象的强关联,使得从逻辑到物理的流程实现设计的自动化与规范传递。 多专业协同需求 对于复杂装备研制而言,其核心解决的课题就是如何在统一数据平台下描述需求—系统架构—机械结构--管路结构—电气设计—软件设计等对象之间的参数化,规格化和追溯性问题,以及智能化设计知识的应用。01 管路设计及多专业协同 管路系统设计内容包括:需求管理及总体架构协同、管路流程原理设计、管路三维系统设计及加工准备、管路设计-仿真的一体化同步,以及贯穿全流程的知识工程应用。 2D管路布局 原理图驱动的管路设计可以在任何修改中都能确保设计意图。管路布局定义 三维布管设计 依据原理设计意图实现在线统一的三维管路详细设计。管线三维布局 管路协同设计 基于产品原理图设计功能进行管线原理图定义,能使用管线原理图设计直接驱动生产三维详细设计。管路协同设计02 电气设计及多专业协同 电气设计协同实现从需求管理、功能分析、电气逻辑定义、2D/3D系统架构设计、3D线束设计到生产加工的完整线束研发过程,以原理图驱动三维设计,二维展平与三维设计同步管理。 电气系统的原理图设计 自动捕捉属性及技术参数,从初期设计到详细原理设计,整合从逻辑到物理全过程的设计过程。布线逻辑设计同步电气原理图设计至电气3D设计,提升电气系统质量和数据连续性,优化电气3D线束通道/线缆通道的精度。三维布线设计通过线束实现多个设备的连接,构成完整的复杂机电产品。电气协同设计将3D线束展平到2D平面,优化布线制作准备整体布局,生成自动标注的全尺寸图纸。线束展平 机械设计与电气设计的有效协同 MCAD与ECAD的协同设计,在设计阶段发现硬件与结构件的装配与干涉关系,提升三维产品设计准确性和可视化效果。电气设计协同03 软件设计及管理 复杂装备设计中,对软件开发整个过程进行有效的组织和管理,涉及到软件的架构、逻辑设计、编码、追溯、版本管理等。 软件架构设计 软件架构是从功能层自动生成的,电子和电气部件及其功能决定了软件的架构和逻辑。软件架构设计 软件逻辑设计 在将描述的软件组件开发到软件架构之前,我们需要使用UML工具进行软件设计。软件逻辑设计 软件设计过程可追溯性 软件工程师在设计可交付成果和技术规范之间创建可追溯性。软件设计端到端追溯 提供源代码和构建代码 软件发布时链接到当前的开发过程,管理软件组件的源代码及其关联的UML类、预览源代码内容。软件代码管理>>> 多学科协同研制为企业提供源动力 达索系统3DEXPERIENCE平台能够基于3D数字模型和单一数据源的系统应用模式,构建一个由结构、电子、电气和软件控制组成的研制系统,实现多专业实时在线和数据共享,提高产品研制效率,为企业提供持续发展的源动力。来源:友创软件

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈