Комплексная оцифровка продуктов и процессов их разработки у всех на устах. Тем не менее, это часто терпит неудачу, потому что нет целостного взгляда на всех участников всех процессов на протяжении всего процесса создания продукта. Дизайнеры должны иметь возможность обмениваться идеями со специалистами, не относящимися к CAD, дисциплины, такие как механика, электрика / электроника и программное обеспечение, должны расти вместе, и данные должны быть доступны везде. Системная инженерия уже несколько лет обсуждается и используется как перспективный подход. Можно надеяться на снижение затрат, улучшение качества продукции и повышение безопасности планирования. Кроме того, участники проекта надеются лучше справляться со все более сложными процессами разработки продуктов.
От системного анализа до фазы тестирования
Немецкое общество системотехники (GfSE) определяет системную инженерию как комплексную инженерную деятельность, которая необходима для эффективной и продуманной разработки сложных продуктов. Задачи включают в себя анализ системы, определение требований, разработку системы, проверку и фазу тестирования. Цель состоит в том, чтобы описать многочисленные функции различных дисциплин в сложной системе как можно более основанными на моделях и обрабатывать их одновременно со многими участниками интегрированного проекта на одной платформе. Чтобы обеспечить плавный процесс, необходимо полностью оцифровать процесс разработки и стандартизировать данные разработки.
Картинная галерея
Самый простой способ описать системное проектирование - это модель процесса «V» с междисциплинарным сетевым взаимодействием. Левая цепь V-Modell показывает фазы проектирования, справа - фазы испытаний. Системная инженерия в разработке мехатронных продуктов делится на три основных этапа: системный анализ, физическое развитие и системная интеграция. При системном анализе разрабатываемый продукт теоретически описывается с помощью этапов определения требований, функционального анализа, проектирования, логической архитектуры и спецификации компонентов и определяется полученными моделями продукта. Физическое развитие приводит к созданию данных о разработке продукта (включая 3D / CAD модели, модели поведения). В рамках системной интеграции разработанные компоненты моделируются и тестируются, интегрируются в систему и подвергаются тестированию с постоянной проверкой и валидацией.
Многие дисциплины, такие как механика, электрика / электроника и программное обеспечение в новых продуктах, требуют от компаний полного владения системной инженерией. Это единственный способ добиться конкурентного развития мехатронных продуктов.
Дополнительная информация о преимуществах системотехники
- Снижение затрат на реальные тестовые автомобили за счет ранней защиты на основе моделей для аппаратного и программного обеспечения.
- Раннее междисциплинарное управление качеством посредством создания сетей или интеграции подмоделей из различных инженерных дисциплин для формирования общей системы.
- Снижение или улучшение управляемости сложности при разработке с помощью систематической процедуры «От грубой до мелочей»
- Упрощение сотрудничества (например, клиент-поставщик, совместное предприятие) и, таким образом, повышение эффективности за счет обмена исполняемыми моделями вместо чисто описательных документов.
- Улучшенная оценка рисков и повышение качества продукции при сокращении времени выхода на рынок.
- Более высокая зрелость продукта с первым поколением; конечный пользователь получает продукт, который менее подвержен сбоям гораздо раньше.
- Меньше жалоб или отзывов продукции и, следовательно, повышение репутации бренда.
Модельное системное проектирование улучшает разработку продукта
Системное проектирование на основе моделей (MBSE) может значительно улучшить переход от разработки системы, которая в настоящее время по-прежнему преимущественно ориентирована на документы, используя листы спецификаций к инструменту разработки требований, поддерживаемому базой данных. Он описывает все требования и спецификации для более позднего продукта и координирует весь его жизненный цикл.
На основе моделей также означает, что существует только одно цифровое представление проекта, над которым работает каждый вовлеченный участник, например, в глобально распределенном процессе разработки. Это автоматически создает необходимое сотрудничество и взаимодействие между междисциплинарными группами. Каждое изменение сразу видно всем на рабочей платформе. Только одна текущая версия доступна одновременно. Таким образом можно избежать ошибок и сэкономить время и деньги. MBSE полностью отображает соответствующую систему, включая ее подсистемы. Разработчики получают необходимые процессы и инструменты из требований заказчика и описывают их, используя различные модели. Для создания модели системы существуют разные языки, такие как SysML, методы и инструменты ИТ,это также может быть объединено друг с другом. Однако стандартизированные методы и стандартные интерфейсы здесь все еще отсутствуют.
Технологические тренды 2018 года
Основные технологические тренды 2018 года в промышленности - часть 2
Объедините концепции PLM или MBSE
Большой проблемой для компаний является объединение их концепций PLM или MBSE в будущем. Внедрение интегрированной системы, такой как 3D Experience Platform от Dassault Systèmes, в которой все авторские системы связаны вместе в центральной базе данных, считается устойчивым решением.
Чтобы разрабатывать сложные продукты междисциплинарным образом, важно описать множество требований клиентов, функций системы и принципов работы в общей модели продукта. Решением этой проблемы является «Методология моделирования для систем» (MMS). Это позволяет представлять различные системные аспекты различных форм модели (статический, динамический и т. Д.) И уровней модели. Они записывают анализ системы извне (миссия, служба) и детальный дизайн системы (функции, компоненты). Поскольку разработчики могут моделировать поведение, выбранные модели и их производительность могут быть проверены на ранней стадии.
Структура данных RFLP доступна для MMS в качестве магистрали. RFLP означает:
- Требование - модель требования
- Функционально - функциональная модель
- Logical - логическая модель или функциональная модель
- Физико-физическая модель соответствует «3D-модели»
Структура данных RFLP была впервые реализована в общедоступной среде PLM Catia V6 от Dassault Systèmes. Он также интегрирован в существующую платформу 3D-опыта и образует центральную основу в разработке продуктов на основе системной инженерии.
Основным преимуществом системного проектирования на основе моделей в платформе трехмерного опыта является интеграция всех соответствующих моделей в модель системы более высокого уровня. Изменения в подсистеме или компоненте всегда влияют на окружающие области и компоненты и сразу видны. Системный анализ и валидация теперь могут быть выполнены целостно. Предыдущие ИТ-системы, с другой стороны, не могли реализовать методы системного проектирования, потому что не было интегрированной модели данных об этапах и дисциплинах разработки продукта.
Сделайте процессы прозрачными, уменьшите сложность
Важным компонентом системного проектирования является отслеживание всего процесса создания продукта. Потому что для производителей это имеет наибольшую юридическую значимость, если они могут доказать в случае неисправности или повреждения в рамках ответственности за качество продукции, что они соответствуют современному уровню техники. Прослеживаемость отдельных этапов разработки обеспечивается в отчете прослеживаемости. Благодаря роли дизайнера прослеживаемости систем в платформе трехмерного взаимодействия и отдельному федеральному инструменту Reqtify, Dassault Systèmes также предлагает другие интуитивно понятные решения для управления требованиями, прослеживаемости и анализа воздействий.
С помощью таких инструментов и общей платформы системная инженерия решает ряд задач, стоящих сегодня перед разработкой продукта, включая высокий уровень сложности в сочетании с сокращением времени разработки и усилением конкуренции. Однако разработка систем на основе моделей также требует иного мышления в компании. Отдельные сотрудники различных отделов должны быть интегрированы на ранней стадии - с целью разработки общего подхода в сочетании с единообразным описанием системы и системным подходом. (Ага)
Модельно-ориентированная разработка
Altair предлагает бесплатные базовые версии Model-Based Development Suite
моделирование
Смена парадигмы в разработке продукта
* * Управляющий директор Euro Central в Dassault Systèmes