Решаване на сложни проблеми с модели

2023 Автор: Hannah Pearcy | [email protected]. Последно модифициран: 2023-11-26 11:39

Най-сложната част от разработката на продукта днес е координацията на различните механични и електронни компоненти с техния софтуер. Интелигентните функции, свързаността, функционалната интеграция и удобството за потребителя са характеристиките, които съставляват продуктите на утрешния ден. Въпреки че при разработването на продукта вече не трябва да се вземат предвид само конструктивните компоненти, в бъдеще разглеждането на цялата среда ще става все по-важно. Системният инженеринг (MBSE) може да предложи подкрепа при разработването на такива сложни продукти: Това създава еднаква и лесна за разбиране картина на продукта и проекта.

Предимства на метода за разработка

Графичното представяне помага да се разпознае сложността в развитието и да се разберат проблемите. Тъй като промените в дизайна са правило, а не изключение, MBSE също може да помогне в този момент - промените и тяхното въздействие върху продукта са по-лесни за идентифициране и оценка. Методът за разработка също така гарантира, че работните процеси, спецификации и документация за продукта, например, стават страничен продукт, защото са генерирани от модела. Те също могат да бъдат значително опростени. Не на последно място, контролът на риска е двигател зад MBSE.

Галерия с картини

Допълнителна информация по темата от компонентно до системно мислене

Системното инженерство вижда себе си като последователен, интердисциплинарен метод за развитие на технически системи. Той се фокусира върху мултидисциплинарната система и обхваща всички дейности за развитие. На преден план е целевият анализ на холистичния проблем.

Системното инженерно базиране (MBSE) се фокусира върху така наречения системен модел при разработването на мултидисциплинарни системи. Той служи като средство за комуникация между разработчиците на различните специализирани дисциплини, като съдържа цялата съществена междудисциплинарна информация за системата и я описва независимо от дисциплината. За описване на системния модел са необходими език за моделиране (често SysML), метод и софтуерен инструмент. MBSE отваря потенциала за почти пълна виртуализация на всички инженерни дейности.

До 20% по-малко време, изразходвано за проекта

Д-р Кристиан Цхирнер, ръководител на дигиталното инженерство и сътрудничество в Института за дизайн на мехатрониката Фраунхофер IEM, обяснява: „Системният инженеринг означава, че всички участващи наистина разбират продукта и неговите задачи с необходимите подробности и по-специално взаимодействието на своите дейности с други хора и разбират процесите."

Чрез дигитализация и MBSE много дейности могат да бъдат преместени напред. Ключовата дума тук е предното зареждане: За продукти и системи, които преди изискваха скъпи физически прототипи, холистичните симулации на системата могат да се извършват много бързо по този начин. „Убеден съм, че след интензивна крива на обучение в проектите, до 20% време може да бъде спестено в дългосрочен план и много повече пари могат да бъдат спестени в операционната фаза - например чрез по-малко обслужване и по-висока удовлетвореност на клиентите“, каза д-р д-р. Tschirner.

Успешно използване на MBSE

Примери, в които методите вече се използват успешно, в допълнение към симулацията на системата, функционалната безопасност на машините, виртуалното пускане в експлоатация и разработките в областта на автономното шофиране. Но въпреки очакваните ползи, MBSE и основните инженерни системи все още не са широко разпространени. MBSE прави голяма промяна: никога досега нов подход в развитието не е имал толкова широк обхват. За сравнение развитието „постно производство“включва само производство и контрол на качеството. В MBSE има много различни - включително нетехнически заинтересовани страни - които често развиват своя собствена професионална гледна точка по темата. В същото време говорим за подход на жизнения цикъл,така че плодовете да не се берат при първия проект.

Различни инструменти за различни изисквания

PLM системите на големите компании отдавна имат функционалност на MBSE. Примерите включват Teamcenter от Siemens PLM Software, 3D платформата за опит от Dassault Systèmes или Integrity от PTC. Тези системи предлагат изчерпателен набор от функции за проектиране на базирани на модели системи.

Но има и множество инструменти за използване в МСП, които улесняват стартирането по прагматичен и мащабируем начин. Те включват например решенията на Lieber-Lieber, Willert Software или японския продукт I-Quavis. За избора на подходящ инструмент за MBSE е важно изискванията за инструмента да бъдат ясно дефинирани от самото начало. Има много различни инструменти за големи и малки компании. Колкото по-сложни са системите, които трябва да бъдат разработени, толкова по-сложен трябва да бъде инструментът зад тях. Допълнителна информация е налична от Fraunhofer Institute for Mechatronics IEM и секцията „Системно инженерство“в най-горния клъстер, която е OWL.

Инженеринг на системи