系統工程解決方案第1頁/共35頁目錄系統工程介紹達索系統工程解決方案V6PLM系統工程解決方案需求工程解決方案系統功能與架構設計解決方案多學科系統建模與聯合仿真解決方案RFLP設計流程第2頁/共35頁Illustration高級轎車2011高檔轎車50-120CPUs2GB軟件大小100MillionLOC5,000軟件參數30,000功能需求600,000頁嵌入式軟件設計規格航天飛機(1982)5CPUs700Kb軟件大小0.5Mil.LOCBoeing777(1995)~3MillionLOCIllustration航天/航天系統開發

—復雜性、需求的追溯性、多學科?HOW如何從需求甄別到最終產品驗證過程中保持可追溯性?如何協同多學科產品研發流程??如何在早期對系統進行仿真、優化和驗證?如何在早期充分驗證不同系統架構?第3頁/共35頁目前的現狀DMUCADPDM業務問題…決策的困難各專業領域的離散低效的協同有關:大量的工具和數據數據結構出版的復雜性?工程流程需求項目文檔知識實驗和結果模型AffordabilityControlEffectivenessStructuresFlightMissions…出版和使用ImmersiveDataVisualisationInteractiveCustomerPortalVirtualPrototypingImmersiveCollaboration第4頁/共35頁

系統工程方法論管理流程

綜合系統集成、聯合仿真

從物理模型到功能模型的轉變到系統工程從相對獨立的各個子系統（電氣、液壓、機械、控制等）向綜合系統集成、聯合仿真方向發展從DMU數字樣機DigitalProductExperience性能樣機第5頁/共35頁需求管理功能分析邏輯設計測試集成驗證機械電氣電子軟件流體多學科一體化設計需求管理功能分析邏輯設計物理設計測試集成驗證系統需求測試矩陣系統工程上游架構設計物理設計系統工程

–最優設計、最優控制、最優管理第6頁/共35頁目錄系統工程介紹達索系統工程解決方案V6PLM系統工程解決方案需求工程解決方案系統功能與架構設計解決方案多學科系統建模與聯合仿真解決方案RFLP設計流程第7頁/共35頁并行需求工程飛機需求定義飛機設計方案定義（飛機）系統需求定義（飛機）系統設計方案定義（飛機）子系統需求定義（飛機）子系統設計方案定義驗證DT驗證問題驗證問題問題TD第8頁/共35頁

需求追蹤飛機系列飛機系統子系統最高級需求飛機最高級需求系統最高級需求系統需求零件需求需求對象第9頁/共35頁需求功能邏輯結構測試工作內容模型與數據解決上述問題？–需求工程解決方案需求監控分析與可追溯性10/18第10頁/共35頁11需求管理:優化產品開發流程——從需求定義直至產品最終驗證支持層次迭代的系統工程流程，可以在任何層次子系統以需求為驅動設計能夠處理各種不同層次和類型的需求：需求追蹤:可以從任何來源捕獲需求，強大的需求跟蹤與影響性分析能力可追溯性確保所有的需求在研制階段得到滿足和實現完善的自動化報告與文檔生成支持的標準:DO178BDO254ISO26262IEC61508EN50128FDA21CFRCMMI,…支持大量的工程軟件:可以與60多的工具軟件集成需求工程解決方案第11頁/共35頁目錄系統工程介紹達索系統工程解決方案V6PLM系統工程解決方案需求工程解決方案系統功能與架構設計解決方案多學科系統建模與聯合仿真解決方案RFLP設計流程第12頁/共35頁系統功能的定義、分析與分解功能定義產品（或服務）所起的作用和所擔負的職能。功能分析滿足需求，優化方案，有利于創新有利于發現問題，改進產品有助于對功能進行分解功能分解認識產品的總體功能及分功能，把握功能的本質建立功能之間的聯系，與產品零部件的關系實現總體功能細化功能，有助于設計工作及多種設計方案第13頁/共35頁設計功能的分析分解（飛機設計案例）總功能功能1功能2功能3分功能1分功能1分功能1分功能1分功能1分功能1分功能1機翼零件1機翼零件2機身零件1機身零件2尾翼零件1尾翼零件2尾翼零件3機翼機身尾翼飛機第14頁/共35頁15RequirementPhysicalSimulateFunctionalLogical功能定義針對設計需求定義系統/子系統所需實現的功能，確定系統間輸入輸出關系。邏輯定義定義系統邏輯結構以實現功能，實現系統行為建模與仿真，建立系統級的統一仿真平臺。Simu

Logic

Phys

Req

Func

功能和邏輯架構定義系統功能、邏輯架構層次分解與定義，確保系統模塊實現所有需求定義。完成上述任務？–系統功能與架構設計解決方案第15頁/共35頁目錄系統工程介紹達索系統工程解決方案V6PLM系統工程解決方案需求工程解決方案系統功能與架構設計解決方案多學科系統建模與聯合仿真解決方案RFLP設計流程第16頁/共35頁17建模環境符號處理仿真、實驗后處理報告三維數據

(DXF,STL,拓撲,屬性)ModelParametersExperimentalData模型文檔、實驗報告(HTML,VRML,PNG,…)dSPACEHILxPCModelicaC函數LAPACK腳本仿真結果Modelica標準庫用戶模型ModelingSimulationVisualization

and

AnalysisDymola

系統架構圖表數據(vector,bitmap)SimulinkMATLABDymolaDymola:跨學科綜合系統建模仿真工具（機、電、控、熱、液等）基于Modelica統一物理建模語言開放性架構與其他仿真軟件協同仿真（simulink、AMESim等）V6CATIASystems(DBM)多學科系統建模與聯合仿真系統解決方案第17頁/共35頁多學科系統建模與聯合仿真系統解決方案Modelica語言多學科系統建模與聯合仿真系統解決方案的基礎Dymola/CATIASystem多學科系統建模與聯合仿真系統解決方案的平臺Dymola/CATIASystem案例多學科系統建模與聯合仿真系統解決方案的案例與演示第18頁/共35頁Modelica統一多領域建模仿真語言

誕生背景單一的機械產品已經向機、電、液、控集成的復雜產品發展，多領域物理建模與仿真技術成為此類復雜產品數字化功能樣機的關鍵技術。二十世紀八十年代到九十年代，仿真語言從程序式和面向過程向著描述式（基于方程）和面向對象發展。

二十世紀八、九十年代，隨著計算機硬件、軟件和數值技術的發展，出現了其它一系列面向對象和基于方程的物理建模語言。（Omola、gPROMS、ObjectMath、SIDOPS+、Smile、U.L.M等等）1996年9月，國際仿真學界開始致力于多領域物理系統建模統一語言的研究——Modelica，并與1997年9月推出1.0版、1999年12月推出1.3版開始實際商業應用，2000年更新1.4版，2005年發布2.0版，2007年9月發布3.0版，2010年3月發布3.2版……第19頁/共35頁Modelica基于方程基于物理方程描述物理行為modelInertiaextendsInterfaces.Rigid;

parameter

SI.InertiaJ=1;SI.AngularVelocityw;SI.AngularAccelerationa;equationw=der(phi);a=der(w);flange_a.tau+flange_b.tau=J*a;endInertia;1234剛性軸模型第20頁/共35頁1/(Jl+Jm*n^2)Modelica物理建模結構化、面向對象直觀反映物理系統易于維護易于模型重用物理模型直觀、易于維護非物理模型可讀性、可維護性差電動機控制示例第21頁/共35頁Modelica非因果關系建模方便的擴展性輸入形式的變化導致模型重建第22頁/共35頁Modelica統一標準、開放源代碼Modelica既是一種建模語言，也是一種模型交換規則；統一物理建模標準；開源=自主知識產權。介質庫–Media

空氣–Air

簡單干態空氣–SimpleAir模型定義源代碼第23頁/共35頁ModelicaFMI（FunctionalMockupInterface）聯合仿真的迫切需要解決如下問題：有大量的系統建模與仿真工具（AMESim、Simulink、SimulationX、NILabVIView、Simpack、LMSVirtualLab等）卻沒有統一的仿真接口；已有模型重用要求；不同的供應商有著不同的自主知識產權的保護。-通用仿真接口FMI?supplier1supplier2supplier3supplier4supplier5OEMCosiMate第24頁/共35頁Dymola/CATIASystem支持多領域統一建模知識復雜難懂、不便于繼承的算法C/Fortran代碼完善的模型庫，便于知識的獲取、重用、合作簡便的建模思路健壯、快速、高效、強大的仿真能力Problemsizereduction(x10)withStructuralandSymbolicProcessing第25頁/共35頁應用案例Airbus起落架系統建模與仿真應用多體庫（MultiBody）液壓庫（Hydraulics）自定義輪胎模型（TyreContact)第26頁/共35頁目錄系統工程介紹達索系統工程解決方案V6PLM系統工程解決方案需求工程解決方案系統功能與架構設計解決方案多學科系統建模與聯合仿真解決方案RFLP設計流程第27頁/共35頁

基于R,F,L&P統一管理產品定義、設計、仿真和測試流程R：需求（Requirement）,F：功能（Function）,L：邏輯（Logical）,P：物理（Physical）系統工程協同管理平臺需求管理R功能分析F邏輯設計Ly=f(x)y=f(x,t)f(dx/dt,x,y,t)=0Discrete(Events)Continuous(Physics)系統動態行為建模與仿真系統集成、測試、驗證TestsSoftwareElectronicsMechanical物理設計P系統分析（可靠性）RFLP設計流程第28頁/共35頁

系統工程協同管理平臺需求管理R功能分析F邏輯設計LSoftwareElectronicsMechanical物理設計P實現跨學科全生命周期管理的系統工程方法平臺基于單一數據源管理整個產品研發周期，實現系統工程方法論的完整實踐完善需求管理，包括分析、監控、跟蹤、影響性分析，覆蓋整個設計研發周期跨學科（機、電、液、控、熱）統一的物理建模、仿真開發平臺基于模型的系統建模與仿真（ModelBasedDesign）軟件在環（SIL）、硬件在環（HIL）仿真支持以及代碼生成自動化的報告與文檔生成RFLP設計流程第29頁/共35頁目錄系統工程介紹達索系統工程解決方案達索PLM系統工程解決方案需求工程解決方案系統功能與架構設計解決方案多學科系統建模與聯合仿真解決方案RFLP設計流程第30頁/共35頁Capture,store,and