基于系統(tǒng)工程的智慧研發(fā)解決課件

1、基于系統(tǒng)工程的智慧研發(fā)解決方案航天系統(tǒng)工程的前世與今生基于模型的航天系統(tǒng)工程方法基于系統(tǒng)工程的型號產(chǎn)品研發(fā)典型案例分享項目建設(shè)與合作伙伴基于模型的航天系統(tǒng)工程航天一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程經(jīng)過幾十年的發(fā)展，中國航天取得了舉世矚目的成就?！皟蓮椧恍恰?、“北斗導(dǎo)航”、“載人航天”、“探月工程”等一系列重大工程的成功，使中國航天進入了世界航天大國的行列。航天系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。就載人航天工程而言，包括航天員、飛船應(yīng)用、載人飛船、運載火箭、發(fā)射場、測控和著陸場等七大系統(tǒng)。每個系統(tǒng)又是由若干層級的子系統(tǒng)構(gòu)成，相互之間存在密切的關(guān)聯(lián)和影響。航天系統(tǒng)工程的理論與實踐在近幾十年的工程實踐中，以錢學(xué)森為代

2、表的中國航天人在系統(tǒng)工程理論的基礎(chǔ)上，發(fā)展形成了航天系統(tǒng)工程理論，為航天型號項目的研制發(fā)揮了巨大的貢獻。航天系統(tǒng)工程理論將科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新、組織管理創(chuàng)新和體制機制創(chuàng)新有機結(jié)合，將還原論與整體論辨證有機地統(tǒng)一，形成的解決復(fù)雜工程系統(tǒng)研制與建設(shè)的集成創(chuàng)新的理論和方法。通過載人航天工程及探月工程等重大項目的實踐，系統(tǒng)工程和項目管理理念和方法進一步改進，并不斷的向規(guī)范化方向發(fā)展。2006年10月，神舟六號系統(tǒng)工程實踐榮獲國際項目管理協(xié)會評選的年度唯一卓越大獎。航天系統(tǒng)工程的思想和關(guān)注點如果把極其復(fù)雜的研制對象稱為系統(tǒng)，系統(tǒng)工程則是組織管理這種系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學(xué)方法，是一種對所有

3、系統(tǒng)都具有普遍意義的科學(xué)方法。 - 錢學(xué)森 1978系統(tǒng)工程方法是一個跨越學(xué)科的方法，其意味著能促進一個系統(tǒng)成功的實現(xiàn)。它關(guān)注點是：在系統(tǒng)整體為研發(fā)定義客戶需求和所需的早期功能需求、文檔需求、然后進行設(shè)計綜合和系統(tǒng)驗證。 航天系統(tǒng)工程(當(dāng)前的)的實現(xiàn)模式預(yù)研研制發(fā)射/在軌運行管理線總指揮保障團隊配套單位溝通協(xié)調(diào)技術(shù)線總設(shè)計師領(lǐng)域?qū)I(yè)信息系統(tǒng)協(xié)同網(wǎng)絡(luò)集團管控標準規(guī)范系統(tǒng)工程既是一個技術(shù)過程，又是一個管理過程。當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)空間站、探月三期、火星登陸等新任務(wù)執(zhí)行工況異常復(fù)雜，需要充分分析型號的執(zhí)行任務(wù)、運行工況和行為邏輯；越來越多的驗證工作難以在地面環(huán)境進行，需要依賴大量的虛擬技術(shù)，通過計算機

4、系統(tǒng)進行模擬、仿真、分析、優(yōu)化和驗證；通過文檔進行信息傳遞的方式效率低、準確性差、不直觀，難以準備表達系統(tǒng)及系統(tǒng)之間的關(guān)系，通過模型和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行產(chǎn)品表達將成為趨勢；產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)流依然沒有打通，人工轉(zhuǎn)化、重復(fù)錄入依然存在，全流程數(shù)據(jù)共享、追溯和變更控制難以實現(xiàn)；產(chǎn)品質(zhì)量控制仍然以生產(chǎn)和總裝測試階段為主，質(zhì)量歸零壓力很大，急需把質(zhì)量控制前移，通過設(shè)計階段的驗證和確認，消除質(zhì)量隱患，實現(xiàn)質(zhì)量預(yù)防；多級配套單位之間的配套、協(xié)作，以及管控的難度越來越大，急需利用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)+的思維，實現(xiàn)信息共享和互聯(lián)互通。信息技術(shù)為航天系統(tǒng)工程提供新的方法和手段航天系統(tǒng)工程(工程2字建議去掉)（彈、箭、星

5、、船、器）航天型號產(chǎn)品研制平臺新興信息技術(shù)、方法、工具、設(shè)備MBSEMBD(MDD?)虛擬現(xiàn)實物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)云計算航天系統(tǒng)工程發(fā)展的新階段組織行為特征的管理系統(tǒng)工程基于組織的管理系統(tǒng)工程基于模型的技術(shù)系統(tǒng)工程航天系統(tǒng)工程思想及理論體系前世今生航天系統(tǒng)工程的前世與今生基于模型的航天系統(tǒng)工程方法基于系統(tǒng)工程的型號產(chǎn)品研發(fā)典型案例分享項目建設(shè)與合作伙伴基于模型的航天系統(tǒng)工程什么是MBSE？Model-Based Systems Engineering (MBSE) is the formalized application of modeling to support system requireme

6、nts, design, analysis, verification and validation, beginning in the conceptual design phase and continuing throughout development and later life cycle phases.基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)是正式的應(yīng)用建模技術(shù)來支持系統(tǒng)需求、設(shè)計、分析、驗證與確認-從概念設(shè)計階段直至生命周期的后期各個階段，持續(xù)貫穿整個產(chǎn)品的開發(fā)。MBSE技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用NASA: 開發(fā)了基于模型的系統(tǒng)工程框架，在JPL中已經(jīng)有約20個開發(fā)任務(wù)將MBSE應(yīng)用于系統(tǒng)全生命周

7、期。波音：提高對系統(tǒng)的認知能力實施系統(tǒng)工程的有效評審提高團隊協(xié)作開發(fā)的效率Boeing通過培訓(xùn)和能力開發(fā)，形成了統(tǒng)一的流程方法和工具，已經(jīng)成功應(yīng)用于Boeing787的研制。本頁建議作為案例單獨放在后面從MBSE到MBEMBE（Model-Based Engineering），即基于模型的工程。傳統(tǒng)基于非結(jié)構(gòu)化文檔的和基于工具的結(jié)構(gòu)化文檔，在產(chǎn)品研發(fā)過程中發(fā)揮了重要的作用。但是已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)代產(chǎn)品研發(fā)的要求。基于模型的工程，將在精確定義、系統(tǒng)表達、數(shù)據(jù)互聯(lián)、多學(xué)科協(xié)同等方面，具有明顯的優(yōu)勢。Plain documents stored in repositoriesSearchable

8、(maybe)Traceable manually by reference非結(jié)構(gòu)化文檔基于工具的文檔工具互聯(lián)基于模型的工程Automated tools (discipline-specific)Tool-specific files and databases實時數(shù)據(jù)的互聯(lián)Traceability is the focus有限的語義基于語義的鏈接Form cohesive wholeModel-of-Models信息 知識結(jié)構(gòu)化非結(jié)構(gòu)化互聯(lián)模型驅(qū)動什么是MBE？A New Kind of Engineering?RequirementsSystems EngineeringMechanic

9、alElectricalSoftwareChange RequestsProcesses多學(xué)科模型的跨全生命周期的集成Navigate, Organize, Search all engineering informationSimulate, Co-Simulate, Verify and Trace across disciplinesReuse all kinds of engineering information and create variants for new productsModels become the way to do engineering (not an af

10、terthought)從孤立到集成學(xué)科的演進MBSE與傳統(tǒng)研制方法的融合MBSE側(cè)重于產(chǎn)品的概念設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計，以及確認和驗證，是以需求為導(dǎo)向，以流程為驅(qū)動，模型為載體，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化的產(chǎn)品概念和系統(tǒng)方案表達，進而開展系統(tǒng)分析、優(yōu)化、仿真和驗證。傳統(tǒng)研制方法以產(chǎn)品物理結(jié)構(gòu)為對象，以文檔為載體，CAD模型為補充，通過多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計和多階段的迭代設(shè)計，逐步形成全面的產(chǎn)品設(shè)計文檔，支持生產(chǎn)過程。MBSE與傳統(tǒng)研制方法進行融合，可以形成新一代的產(chǎn)品研發(fā)模式，解決現(xiàn)在研制效率低、質(zhì)量問題多的問題，在推動產(chǎn)品快速上市的同時，可以大大降低研發(fā)成本。新一代航天型號產(chǎn)品研制平臺基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）基于模

11、型的產(chǎn)品設(shè)計（MBD）基于統(tǒng)一BOM的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（U-BOM）基于模型的開發(fā)（MDD）基于模型的驗證（MBT）基于模型的產(chǎn)品制造（MBM）MBE新型的產(chǎn)品協(xié)同研制模式航天系統(tǒng)工程.WBS及研制流程MBD數(shù)據(jù)集MBSE（需求及系統(tǒng)方案）產(chǎn)品統(tǒng)一BOM及數(shù)字樣機正確地做事做正確的事全三維表達統(tǒng)一數(shù)據(jù)源航天研發(fā)系統(tǒng)工程數(shù)字化的特征全流程全模型全BOM全三維WBS研發(fā)流程需求模型功能模型邏輯模型物理模型三維設(shè)計三維工藝EBOMPBOM航天系統(tǒng)工程數(shù)字化體系航天系統(tǒng)工程的前世與今生基于模型的航天系統(tǒng)工程方法基于系統(tǒng)工程的型號產(chǎn)品研發(fā)產(chǎn)品支撐及實施路徑項目建設(shè)與合作伙伴基于模型的航天系統(tǒng)工程產(chǎn)品實現(xiàn)過程

12、研制任務(wù)書使用工況標準規(guī)范單機生產(chǎn)分系統(tǒng)生產(chǎn)型號總裝&測試系統(tǒng)生產(chǎn)產(chǎn)品協(xié)同研制場景結(jié)構(gòu)設(shè)計電氣系統(tǒng)設(shè)計姿控系統(tǒng)設(shè)計熱控系統(tǒng)設(shè)計強度設(shè)計電源系統(tǒng)設(shè)計推進系統(tǒng)設(shè)計有效載荷設(shè)計測控系統(tǒng)設(shè)計市場需求軍方需求總體定義和技術(shù)指標模型及方案修正系統(tǒng)研制指標模型及方案設(shè)計要求數(shù)學(xué)模型修正子系統(tǒng)方案數(shù)學(xué)模型修正總體方案EBOM工程更改物理模型子系統(tǒng)總體設(shè)計組件設(shè)計及實現(xiàn)（初步設(shè)計、詳細設(shè)計、試制、設(shè)計定型）概念階段方案設(shè)計總體設(shè)計工程研制物理模型試驗數(shù)據(jù)驗證子系統(tǒng)試驗數(shù)據(jù)驗證系統(tǒng)性能/指標可行性論證總體方案設(shè)計結(jié)構(gòu)方案設(shè)計電源系統(tǒng)方案設(shè)計測控系統(tǒng)方案設(shè)計推進系統(tǒng)方案設(shè)計姿控系統(tǒng)方案設(shè)計元件級試驗零件/組件試驗零

13、件/組件試驗零件/組件試驗零件/組件試驗系統(tǒng)集成測試地面試驗環(huán)境試驗系統(tǒng)集成試驗總體方案綜合結(jié)構(gòu)系統(tǒng)綜合測控系統(tǒng)系統(tǒng)綜合電源系統(tǒng)綜合推進系統(tǒng)綜合姿控系統(tǒng)綜合物理樣機試驗系統(tǒng)集成驗證工藝編制零組件制造組件裝配檢驗檢測部裝制造/裝配總裝物理模型航天系統(tǒng)工程模型集團管控Change Management, PlanningConfiguration Management, Collaboration項目管理具體研制生產(chǎn)過程用戶要求系統(tǒng)要求總體方案產(chǎn)品選用分系統(tǒng)單機發(fā)射及交付總裝及測試組裝集成采購驗證測試驗證合同/任務(wù)書/在軌測試/交付規(guī)范系統(tǒng)地面測試規(guī)范系統(tǒng)集成規(guī)范產(chǎn)品采購要求設(shè)計要求基于模型的系統(tǒng)

14、工程MBSEMBDMBM生產(chǎn)部裝總裝三維設(shè)計三維工藝裝配仿真可以不要這頁，前面已經(jīng)有提到航天產(chǎn)品研發(fā)平臺框架工程設(shè)計（初樣、正樣）方案設(shè)計概念設(shè)計研發(fā)流程項目管理概念及系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)設(shè)計產(chǎn)品化BOM管理數(shù)據(jù)管理變更管理質(zhì)量管理需求工程MBSEMDD多學(xué)科聯(lián)合仿真產(chǎn)品線工程工程大數(shù)據(jù)分析機械設(shè)計電子設(shè)計軟件開發(fā)多學(xué)科仿真聯(lián)合方案的擴展點，將系統(tǒng)工程方法用概念及系統(tǒng)設(shè)計代替LOREM IPSUM DOLOR可以考慮此處加一個子的菜單項目，表示后面是對這個框架的分開解釋LOREM IPSUM DOLOR項目管理及研發(fā)流程部分研發(fā)項目管理根據(jù)各單位、各專業(yè)的職責(zé)和分工，實現(xiàn)跨單位、跨部門的計劃協(xié)同，實現(xiàn)

15、輸入、輸出數(shù)據(jù)的協(xié)同，提高單位之間的協(xié)同效率和型號研制計劃的可控性?？傮w分系統(tǒng)單機研發(fā)流程管理對研發(fā)活動之間的協(xié)作流程進行梳理和沉淀，形成協(xié)作研發(fā)流程模板。通過研發(fā)流程驅(qū)動研發(fā)任務(wù)的執(zhí)行和多專業(yè)、多學(xué)科的協(xié)同，實現(xiàn)專業(yè)內(nèi)外，部門內(nèi)外的協(xié)作。流程分解/定制流程模板庫引用模板存為知識并行工程&迭代設(shè)計方案階段初樣階段正樣階段需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、機械設(shè)計、電子設(shè)計、軟件開發(fā)、多學(xué)科聯(lián)合仿真、 過程手段階段市場/局方涉眾頂級飛船需求規(guī)格功能性需求非功能性需求系統(tǒng)需求結(jié)構(gòu)需求接口需求產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格每次的系統(tǒng)分解其實都產(chǎn)生客戶和供應(yīng)商關(guān)系每一次需求的分解，分配和傳遞都很關(guān)鍵眾多的供應(yīng)商需求管理的最重要目

16、的是保證質(zhì)量質(zhì)量大師Phil Crosby對質(zhì)量的定義滿足需求高質(zhì)量的系統(tǒng)即滿足需求的系統(tǒng)概念及系統(tǒng)設(shè)計（需求的層次化）需求工程的定義 對需求的層次做一致和有效的管理需求工程：系統(tǒng)性、規(guī)范地進行需求獲取、編寫、分析、協(xié)商、核實和管理，使期望和目標在一個產(chǎn)品中實現(xiàn)。 需求工程的目標是開發(fā)好的（不是完美的）需求，并在實施過程中針對它的風(fēng)險和質(zhì)量進行管理。需求工程需求獲取需求分析需求編寫需求核查變更管理需求跟蹤基線和版本管理需求度量需求開發(fā)需求管理基于需求的工程流程 需求工程及質(zhì)量管理Development atLevel -2Development atLevel -2Lower LevelCom

17、ponent Lower LevelComponent Major Component Major Component Requirements forLower Level ComponentRequirements forLower Level Component最終產(chǎn)品（汽車）部件需求制造與供應(yīng)商交換數(shù)據(jù)車輛級開發(fā)相關(guān)各方提供意見高級汽車規(guī)范系統(tǒng)需求分解為部件級車輛級測試（試驗）系統(tǒng)測試部件測試如Sat Nav導(dǎo)航系統(tǒng)、引擎管理、車門、雷達導(dǎo)航控制、座位系統(tǒng)如可加熱的清洗噴嘴、前緩沖器、擋風(fēng)玻璃上的刮水器、傳感器系統(tǒng)級開發(fā)典型汽車 研發(fā)V模型 如運動雙門跑車、旅行車、SUV、小轎車如法律

18、、技術(shù)、客戶、市場條件、診斷需要根據(jù)航天的術(shù)語來進行修改，安裝航天專業(yè)來分層級33System / Equipment Installation ReqsEquipment Installation DiagramEquipment SpecificationRequirement Based onAssessment Result Or ReportRequirement from other teams, such as hydraulic, fuelMarket Requirement & GoalAircraft RequirementHLRHLRAvionics System Req

19、uirementHLRHLRComponent SpecificationStructure WorldAvionics Design SpecAnalysis ModelsHLRHLRICDHLRHLRSubsystem SpecificationSafety AssessmentFHAPSSASSA(FTA,CCA)Maintainability AnalysisReliability AnalysisCertificationHLRHLRSubsystem Design SpecAnalysis ModelsSpecial Domain ActivityRequirementSpecif

20、icationAnalysis & DesignV&VV&V PlanHLRHLRV&V ProcedureHLRHLRV&V EvidenceV&V ReportHLRHLRV&V ProcedureHLRHLRV&V EvidenceV&V PlanV&V ReportV&V PlanHLRHLRV&V ProcedureHLRHLRV&V EvidenceV&V ReportPackage SpecGenerated Report基于需求的工程流程案例 需求分析在概念設(shè)計階段，如何識別和分析產(chǎn)品的需求，以及對需求進行跟蹤管理，一直是一個困難的問題。傳統(tǒng)通過設(shè)計任務(wù)書和分析論證報告進行需求

21、管理的方式，容易造成需求的遺漏和無法追溯。采用需求工程方法，對需求進行結(jié)構(gòu)化，條目化，有利于精確跟蹤和管理每一條需求。主要包括：需求條目化管理；基于需求的協(xié)作研發(fā)；需求的鏈接和追蹤管理；需求的變更影響分析；需求歷史信息記錄；需求的訪問權(quán)限；需求報告的生成和導(dǎo)出。通過結(jié)構(gòu)化的方式對需求進行條目化梳理，按照產(chǎn)品需求分析模板，細化每個方面的需求。條目化管理使每一條需求都可以作為一個可以管理的對象，進行版本控制、任務(wù)分配和狀態(tài)跟蹤。同時，對需求進行矩陣分析，識別產(chǎn)品需求之間的耦合與沖突，提前消除不合理的需求。需求的條目化管理利用建模工具創(chuàng)建產(chǎn)品的需求模型。需求模型采用結(jié)構(gòu)化的方式，以使用場景為基礎(chǔ)，以

22、定義需求之間的關(guān)系為紐帶，系統(tǒng)地分析和梳理系統(tǒng)需求。需求模型建立的過程，是產(chǎn)品概念具體化、形象化的過程，可以挖掘和表達傳統(tǒng)文檔方式難以體現(xiàn)的需求及關(guān)系。需求模型的建立根據(jù)需求分析產(chǎn)品應(yīng)該具備的功能，通過正向設(shè)計的方法，分析和論證產(chǎn)品應(yīng)該具備的功能性需求，從而形成完整的產(chǎn)品需求和概念論證工作。功能模型分析有助于通過模型化方法，建立產(chǎn)品的功能場景、功能要求和功能約束等，是在前期概念論證階段全面、詳細分析產(chǎn)品功能及功能之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的有效手段。功能模型分析技戰(zhàn)術(shù)指標的論證和分類落實從需求信息、功能信息中抽取技戰(zhàn)術(shù)指標，從量化角度形成系統(tǒng)的總體控制參數(shù)。指標信息將是下一步開展系統(tǒng)方案論證、物理模型的重要

23、輸入。序號輸入條件表示符號數(shù)值單位來源對應(yīng)的方法或軟件類型1作戰(zhàn)半徑kmFAR&25.337E8.32最大航程km設(shè)計要求E8.33最大航時h設(shè)計要求E8.34作戰(zhàn)時間h設(shè)計要求E8.35設(shè)計載彈量kg設(shè)計要求E8.36最大載彈量kg設(shè)計要求E8.37典型任務(wù)剖面設(shè)計要求8起飛滑跑距離m發(fā)動機數(shù)據(jù)E8.39起飛場長m發(fā)動機數(shù)據(jù)E8.310著陸滑跑距離m發(fā)動機數(shù)據(jù)E8.311著陸場長m武器數(shù)據(jù)E8.312巡航高度m武器數(shù)據(jù)E8.313巡航速度m設(shè)計要求E8.314最大使用過載m設(shè)計要求E8.315失速速度Km/h設(shè)計要求E8.316最大使用過載設(shè)計要求E6.317穩(wěn)定盤旋過載設(shè)計要求E6.318

24、最大爬升率m/s設(shè)計要求E8.319實用升限m設(shè)計要求E8.320前向RCSdBsm設(shè)計要求E8.421后向RCSdBsm設(shè)計要求E8.422側(cè)向RCSdBsm設(shè)計要求E8.423發(fā)動機推力kg發(fā)動機數(shù)據(jù)E8.324發(fā)動機耗油率Kg/(kg*h)發(fā)動機數(shù)據(jù)E8.325發(fā)動機尺寸m發(fā)動機數(shù)據(jù)E8.326發(fā)動機重量kg發(fā)動機數(shù)據(jù) E8.327典型武器尺寸m武器數(shù)據(jù)E8.328典型武器重量kg武器數(shù)據(jù) E8.3形成的用戶需求可以與后續(xù)的系統(tǒng)需求、設(shè)計要求以及測試要求之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系?？梢詮男枨髼l目逐層跟蹤需求的實現(xiàn)方式，也可以從設(shè)計過程數(shù)據(jù)追溯到每一個關(guān)聯(lián)的需求。需求跟蹤與追溯需求信息輸出給設(shè)計過程

25、可以把結(jié)構(gòu)化的需求信息導(dǎo)出，生成需求報告文檔。需求報告文檔可以發(fā)給AVPDM系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)的受控和歸檔。同時，需求模型信息可以與產(chǎn)品信息進行關(guān)聯(lián)，在工程設(shè)計階段進行需求信息查看。需求文檔指標參數(shù)審簽流程設(shè)計活動輸入工程模板仿真PDMLOREM IPSUM DOLORMBSE&Harmony SEIBM Harmony系統(tǒng)工程最佳實踐ModuleIntegration & Test模塊集成測試SystemAcceptance系統(tǒng)驗收SWAnalysis & Design軟/硬件分析設(shè)計SW Implementation& Unit Test軟件實現(xiàn)和單元測試(Sub-)SystemIntegra

26、tion & Test（子）系統(tǒng)集成測試 模 型 / 需 求 存 儲 庫 利益攸關(guān)者需求系統(tǒng)架構(gòu)基線軟件實現(xiàn)模型System Functional Analysis 系統(tǒng)功能分析可執(zhí)行用例模型 RequirementsAnalysis需求分析需求模型系統(tǒng)用例模型嵌入式開發(fā)系統(tǒng)驗證計劃系統(tǒng)工程場景 (運行方案)Design Synthesis設(shè)計綜合測試場景架構(gòu)分析模型系統(tǒng)架構(gòu)模型系統(tǒng)確認計劃組件確認程序變更請求 系統(tǒng)工程方法 是一個跨越學(xué)科的方法，其意味著能促進一個系統(tǒng)成功的實現(xiàn)。它關(guān)注點是：在系統(tǒng)整體為研發(fā)定義客戶需求和所需的早期功能需求、文檔需求、然后進行設(shè)計綜合和系統(tǒng)驗證 。功能可被執(zhí)行

27、的需求進行功能和架構(gòu)分析RequirementThe system shall perform error correct and detection during initialization and operation. RequirementThe system shall perform error correct and detection during initialization and operation. RequirementThe system shall perform error correct and detection during initialization

28、and operation. RequirementThe system shall be “real good” and “very fast” and “generally awesome”RequirementThe system shall perform error correct and detection during initialization and operation. RequirementThe system shall perform error correct and detection during initialization and operation. R

29、equirementThe system shall perform error correct and detection during initialization and operation. RequirementControl surfaces shall be updated every 10 ms +/- 2 ms with an accuracy of .5 cm and a latency of no more than 1 msPoor requirementsMuch betterrequirementsRequirementThe system shall perfor

30、m error correct and detection during initialization and operation. RequirementThe system shall perform error correct and detection during initialization and operation. RequirementThe system shall perform error correct and detection during initialization and operation. RequirementCyberattcks shall be

31、 detected within 10 ms on onset and result in active security measures including incident reports. RequirementThe system shall perform error correct and detection during initialization and operation. RequirementThe system shall perform error correct and detection during initialization and operation.

32、 RequirementThe system shall perform error correct and detection during initialization and operation. RequirementThe system shall perform error correct and detection during initialization and operation. Harmony SEMapping Integrated Engineering Lifecycle into System Engineering Process Customer Reqts

33、 DefinitionPreliminary DesignSystemIntegrationSystemReqtsDefinitionDetailed DesignSystemValidationSupport / Maintaince Requirements ManagementModel Based System EngineeringIntegrationSoftwareEngineeringElectronicsEngineeringMechanicalEngineeringSystem Acceptance Change and Configuration ManagementSy

34、stemProductionCustomer Requirement Review (CRR)System Requirement Review (SRR)Preliminary Design Review (PDR)Critical Design Review (CDR)Test Readiness Review (TRR)Production Readiness Review (PRR)JCDPJDPDDPIntegration ValidationCertification- EISDiscipline Design and ImplementationSystem Validation

35、Physical Verification需要根據(jù)航天的術(shù)語來進行翻譯虛擬開發(fā)平臺 集成混合模型、仿真和測試45ModelsPhysical DomainSW DomianModelica Plant ModelSimulink model computation algorithmUML based behavioral modelSystem model Simulation centerSystem RequirementsFMU1 FMU2 FMU3 Textual requirementsHiL componentsContracts/ Simulation MonitorsEngi

36、newith ECUGearboxwith ECUThermalsystemsAutomatedcargo doorChassis components,roadway, ECU (e.g. ESP)FMI - functional mockup interfaceBased on an open standard - FMIRational Rhapsody傳統(tǒng)V模型系統(tǒng)工程流程不能代理速度和效率上的提升項目管理交付和部署系統(tǒng)確認和驗收系統(tǒng)工程多學(xué)科工程軟件機械電子 集成和驗證變更, 版本, 生命周期, 研發(fā)資產(chǎn)管理產(chǎn)品線工程系統(tǒng)分析和設(shè)計詳細設(shè)計實現(xiàn)&單元測試模塊集成和測試子系統(tǒng)集成測試系

37、統(tǒng)驗收測試需求捕獲和分析多學(xué)科產(chǎn)出物僅在實現(xiàn)階段確認模塊和系統(tǒng)集成測試僅在系統(tǒng)實現(xiàn)后進行集成測試階段發(fā)現(xiàn)問題導(dǎo)致工程返工 驗證驗證驗證驗證新的雙“V”流程在系統(tǒng)設(shè)計早期通過持續(xù)反饋降低風(fēng)險產(chǎn)品開發(fā)流程系統(tǒng)工程虛擬多學(xué)科工程需求捕獲和分析實現(xiàn)實現(xiàn)&單元測試交付和部署系統(tǒng)確認和驗收部署和監(jiān)控物理多學(xué)科工程系統(tǒng)驗收系統(tǒng)分析和設(shè)計詳細設(shè)計虛擬模塊集成和測試虛擬系統(tǒng)集成和測試虛擬分析基礎(chǔ)仿真優(yōu)化模塊集成和測試子系統(tǒng)集成測試確認確認Hybrid Simulation to joint RFL - P in the loop系統(tǒng)綜合FMUs仿真輸出使用開發(fā)的FMI標準，集成異構(gòu)模型 (SysML, Mode

38、lica, Simulink)支持多領(lǐng)域全生命周期的設(shè)計開發(fā)(modeling, code generation, simulation, verification)在系統(tǒng)工程領(lǐng)域提供SysML的拓展能力，支持多領(lǐng)域仿真系統(tǒng)需求SysML 行為模型SysML 行為模型Model Exchange through FMU方案設(shè)計在方案設(shè)計階段，使用FMI標準，進行系統(tǒng)行為和邏輯建模，最終形成異構(gòu)的系統(tǒng)總體模型、分析模型和單機模型，并支持多領(lǐng)域的設(shè)計、仿真和優(yōu)化分析，逐步形成更加成熟、更加優(yōu)化的設(shè)計方案。對傳統(tǒng)需要在工程研制階段的才能發(fā)現(xiàn)的問題，就可以在方案設(shè)計階段解決。系統(tǒng)需求SysML 建模系

39、統(tǒng)行為模型LOREM IPSUM DOLOR等待馬濤提供的ITI片子基于模型的航天器系統(tǒng)方案設(shè)計分系統(tǒng)建模與仿真根據(jù)系統(tǒng)總體要求，對分系統(tǒng)進行建模，并基于系統(tǒng)的行為模型進行仿真分析，反復(fù)驗證系統(tǒng)方案（模型）的可行性、適應(yīng)性和可靠性。仿真分析行為模型分系統(tǒng)模型系統(tǒng)綜合分析與多物理場仿真分析LOREM IPSUM DOLOR多級單位協(xié)同多級單位的協(xié)同方案設(shè)計模式跨域協(xié)同跨廠所跨地域協(xié)同系統(tǒng)支持支持集團、總體院、專業(yè)院之間產(chǎn)品數(shù)據(jù)的協(xié)同共享、快速傳遞，打通設(shè)計與制造的數(shù)據(jù)鏈路，形成一體化協(xié)同研制。如設(shè)計工藝會簽、預(yù)發(fā)放與正式發(fā)放，數(shù)據(jù)匯總等。本頁從后面抽取出來統(tǒng)一放到協(xié)同下工程設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計識別出

40、來領(lǐng)域系統(tǒng)模型，以及各專業(yè)設(shè)計要求，輸出給各專業(yè)室，開展產(chǎn)品的工程設(shè)計工作。各專業(yè)基于專業(yè)設(shè)計流程，以及統(tǒng)一的MBD數(shù)據(jù)集，開展協(xié)同工程設(shè)計。 工程中間件XX部件CAD模型CAE模型靜力學(xué)仿真疲勞仿真CAEXX部件CAD模型CAE模型靜力學(xué)仿真疲勞仿真CADXX部件CAD模型CAE模型靜力學(xué)仿真疲勞仿真CAXXX部件CAD模型CAE模型靜力學(xué)仿真疲勞仿真CXX適配器適配器適配器適配器 結(jié)構(gòu)強度總體氣動航電飛控機電總體模塊外形模塊氣動模塊結(jié)構(gòu)模塊強度模塊XX飛機CAD設(shè)計XX部件CFD分析XX部件XX部件XX部件XX部件CAE分析XX部件XX部件XX部件靜強度分析動強度分析疲勞分析XX分析。.M

41、BD模型基于組件的建模流程驅(qū)動LOREM IPSUM DOLOR從58頁到67頁屬于目前已經(jīng)實現(xiàn)的系統(tǒng)，可以考慮單獨放到一個章節(jié)本章節(jié)主要的內(nèi)容是從PDM-SE的過渡思路從逆向到正向的過渡三維結(jié)構(gòu)設(shè)計支持三維數(shù)字樣機數(shù)據(jù)全方位管理，支持模型與結(jié)構(gòu)間多樣的關(guān)聯(lián)關(guān)系管理，支持模型輕量化處理、審閱批注、數(shù)據(jù)共享、TOP-DOWN模式的設(shè)計協(xié)同，以及三維模型的審批、發(fā)放等。流程驅(qū)動的仿真分析設(shè)計師可以根據(jù)專業(yè)設(shè)計任務(wù)，調(diào)用相應(yīng)的工具、專業(yè)程序，進行三維設(shè)計、專業(yè)分析和仿真驗證等工作。系統(tǒng)支持多輪的迭代設(shè)計。輸出：分析結(jié)果數(shù)據(jù)驅(qū)動Ansys計算CAD模型網(wǎng)格精度邊界條件輸入：幾何參數(shù)多學(xué)科分析與優(yōu)化組件

42、使用項目重量估算燃油消耗分析飛行性能估算飛機氣動數(shù)據(jù)處理模塊飛機氣動數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)動機數(shù)據(jù)處理模塊外掛狀態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊起飛任務(wù)分析尾翼剪刀圖設(shè)計縱向操穩(wěn)初步分析橫航向操穩(wěn)初步分析工程模板封裝與知識沉淀對典型的設(shè)計、分析、仿真、驗證過程進行梳理和封裝，沉淀為知識模板?？梢栽谝院蟮脑O(shè)計過程中重復(fù)使用和自動執(zhí)行，可以大大提高設(shè)計效率。驅(qū)動器CATIAUGPro/ESolidwork驅(qū)動器CFXFluentNemecaFastran驅(qū)動器NastranAnsysAbaqusHyperworks驅(qū)動器RapsodyMatlabADSMenter驅(qū)動器DoorsWinchillTeamcenterVPM驅(qū)動器ProjectP6ERPMES基于知識組件的快速設(shè)計經(jīng)驗公式CADCFD,FEA工程算法載荷工具性能分析標準流程庫保存參數(shù)分析綜合優(yōu)化方案變換應(yīng)用加載封裝記錄關(guān)聯(lián)更改重用多輪迭代設(shè)計與數(shù)據(jù)管理設(shè)計師在客戶端可以對自己的設(shè)計數(shù)據(jù)進行管理。設(shè)計數(shù)據(jù)到一定成熟度后，可以提交專業(yè)室主任等進行確認。經(jīng)過多輪修改后，可提交正式的審簽流程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的受控。個人過程數(shù)據(jù)管理機