ANSYS基于模型的系統(tǒng)工程和安全性分析

1、ANSYS 基于模型的系統(tǒng)工程和安全性分析目錄ANSYS 基于模型的系統(tǒng)工程ANSYS medini 安全性分析目錄ANSYS 基于模型的系統(tǒng)工程AGeSys 和 SAVI 項(xiàng)目ANSYS MBSE/MBSwE 體系A(chǔ)NSYS medini 安全性分析/NSYSSystems Engineering WorkshopSystem Archite c ture Virtual Integration工業(yè)應(yīng)用案例航空Airbus： 座艙控制顯示報(bào)警系統(tǒng) (CCDWS)Sagem：備用航電飛行指令 (SFCC)Snecma：航空發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整系統(tǒng) (FADEC)Thales：自動(dòng)駕駛 (AFCS)軌道A

2、lstom：關(guān)鍵功能模型化Thales：地鐵速度控制 (CBTC)汽車 (Renault, PSA, Conti, Valo)電子和機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)車輛熱舒適摩托推進(jìn)組座艙控制，顯示和告警系統(tǒng)（CDS）的子集。從高級(jí)操作需求到系統(tǒng)功能及其動(dòng)態(tài)面貌。 目標(biāo)：通過(guò)提供從操作需求到系統(tǒng)需求，具有可 追溯性和模擬能力的端到端基于模型的方法，改 進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程。使用SysML搭建系統(tǒng)功能架構(gòu)將SysML模型耦合到行為模型，以便將架構(gòu)連接到系統(tǒng)需求。通過(guò)模型表示需求，并連接到需求文檔。AGeSys Airbus 案例座艙控制顯示報(bào)警系統(tǒng)1/ 頂層需求分析 文本需求分析2/ 操作分析 操作場(chǎng)景建模3/ 功

3、能分析 功能架構(gòu)建模4/ 行為分析軟件和人機(jī)界面建模建模流程從操作場(chǎng)景中提取模型通過(guò)對(duì)預(yù)期的產(chǎn)品使用方法進(jìn)行描述，來(lái)確定所需要的系統(tǒng)功能UML 活動(dòng)圖1/ 關(guān)注某個(gè)階段2/ 起飛任務(wù)定義（多系統(tǒng)）操作功能3/ 確定起飛過(guò)程中和CDS相關(guān)的部分4/ 向系統(tǒng)級(jí)精化功能分解定義功能架構(gòu)：確定功能和接口SysML BDD/IBD圖持續(xù)精化直到功能 可以分配到設(shè)備軟件設(shè)計(jì)軟件建模：功能行為定義接口相同可能的架構(gòu)變更Simulation仿真驗(yàn)證行為：是否操作場(chǎng)景符合預(yù)期?SCADE Suite 和 SCADE Rapid Prototyper / SCADE Display聯(lián)合仿真/NSYSPredict

4、iveValidatedA IRBUS谷 立 婦 匹O 蘆dolog lesO 空立 EMBRAER豆。HoneywellRoe.勺芬sn考 沁血.丘心 歸 叩 I吐 lt ute 4叩 .SAVI PartnersThe SAVI P oe ram is work ire with seve a pan ne 飛 to le veraee existi ne and eT1ere 1nglBdngs e,;s,;ng p,o,en pmmses ;nto amode,n勹otln ( = 江古芯比霖如 tedSAVI Virtual Integration ProcessHigher Lev

5、el Verification ChecksHigher Level Models,耜盟IU一.,一, 一techro loe 1es入俎v entium書(shū) uroste1r. Co 11lin 110 11s lu teg r a li o 11系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的需求AGESYSSafran, Sagem, Thales, Airbus, 1) 全局方法，混合模型和文本需求2) 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的工具需求3) 從架構(gòu)到軟件、安全分析、系統(tǒng)仿真的工具工作流程支持美國(guó)國(guó)防部門Boeing, Northtrop Grumman, UTAS, GE, Honeywell, .4) 和FACE兼容5) 支持AAD

6、L，連接SysMLANSYS MBSE/MBSwE 體系三維物理場(chǎng)仿真基于模型的系統(tǒng)工程多物理場(chǎng)和系統(tǒng)仿真基于模型的軟件工程降階模型系統(tǒng)/軟件 架構(gòu)ANSYSSimplorer系統(tǒng)架構(gòu) 系統(tǒng)安全驗(yàn)證ANSYS medini安全分析MBSE系統(tǒng)工程用戶需求操作需求分析系統(tǒng)需求功能分配系統(tǒng)功能系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)SCADE Architect安全分析Medini軟件設(shè)計(jì)Su系ite統(tǒng)&設(shè)計(jì)Display系統(tǒng)仿真Simplorer行為圖系統(tǒng)需求行為分析結(jié)構(gòu)圖功能分解架構(gòu)設(shè)計(jì)功能分配數(shù)據(jù)傳播功能分解和架構(gòu)設(shè)計(jì)SCADE Architect 數(shù)據(jù)管理導(dǎo)入/導(dǎo)出數(shù)據(jù)字典自動(dòng)生成 ICD c雙向拷貝 vSCAD

7、E Architect 專業(yè)領(lǐng)域定制SCADE Architect ConfiguratorSCADE Architect Modeler配置插件生成部署專家用戶定制行業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ脤?duì)象定制的建模對(duì)象可直接使用SCADE Architect Configurator經(jīng)過(guò)配置的模板和屬性定制SCADE Architect，用于特定用戶或者領(lǐng)域，如IMA、AUTOSAR等等。隱藏SysML語(yǔ)言的復(fù)雜性加速M(fèi)BSE部署SCADE System Configurator嵌入式系統(tǒng)安全分析航空ARP4754汽車ISO26262Medini analyze基于模型的集成方法基于系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計(jì)模型，集成質(zhì)量、可

8、靠性和安全分析方法系統(tǒng)模型功能, 架構(gòu), 設(shè)計(jì), 硬件, 軟件安全分析相關(guān)屬性擴(kuò)展基于模型的方法保證了無(wú)與倫比的一致性、可追溯性和高效率PHA / HARAFMEAFTAMetricsSafety RequirementsHAZOP系統(tǒng)需求安全分析轉(zhuǎn)換合并Architect與Medini 同步追溯性系統(tǒng)設(shè)計(jì)SCADE ArchitectMedini analyseArchitect與Simplorer 同步0- +Batterym pEngineTorqueEngineSpeedThrottletransEnginebattpulleyAlternatorOnSpeedrottleCmdCru

9、iseSpeed ThCruiseStateCarSpeedCruiseSpeedCruiseStateThrottleCmdAccelerator AccelBrake BrakeOnQuickAccel QuickAccelelQuickDecel QuickDecOffOffResume ResumeSetSetSysML到Simplorer自動(dòng)生成在Simplorer中進(jìn)行 系統(tǒng)需求驗(yàn)證SIMPLORERSimplorer 系統(tǒng)仿真（包括嵌入式控制和顯示控制）0- +BatterympEngineTorqueEngineSpeedThrottletransEnginebattpulle

10、yAlternatorTransmissiondriv etrainFlangev ehic leSpeedv ehDrivetrainv ehrho=1.259 s=1.7 cd=0.45AeroDragOnOffResumeSpeedrottleCmdCruiseSpeed ThCruiseStateCarSpeedCruiseSpeedCruiseStateThrottleCmdAccelerator AccelBrakeBrakeOnSetSetQuickAccel QuickAccelelResumeQuickDecel QuickDecOff控制器（由SCADE Suite建模）引

11、擎模型車輛氣動(dòng)阻力模型交互式顯示控制（由SCADE Display建模）電子子系統(tǒng)電池，電機(jī)，負(fù)載傳動(dòng)系統(tǒng)基于高精度仿真系統(tǒng)模型，驗(yàn)證控制算法和嵌入式軟件采用模型在環(huán)、軟件在環(huán)技術(shù)架構(gòu) - 設(shè)計(jì) - 代碼軟件架構(gòu)軟件設(shè)計(jì)AutoAdaC軟件代碼AutoAuto軟件系統(tǒng)ANSYS MBSE/MBSwE 體系三維物理場(chǎng)仿真基于模型的系統(tǒng)工程多物理場(chǎng)和系統(tǒng)仿真基于模型的軟件工程降階模型系統(tǒng)/軟件 架構(gòu)ANSYSSimplorer系統(tǒng)架構(gòu) 系統(tǒng)安全驗(yàn)證ANSYS medini安全分析目錄ANSYS 基于模型的系統(tǒng)工程ANSYS medini 安全性分析應(yīng)用背景Medini 工具功能介紹優(yōu)勢(shì)應(yīng)用背景目的

12、不存在不可接受的由E/E系統(tǒng)失效所導(dǎo)致的的風(fēng)險(xiǎn)安全危險(xiǎn)不可接受的風(fēng)險(xiǎn)低風(fēng)險(xiǎn)高風(fēng)險(xiǎn)ASIL嚴(yán)重度暴露率可控度QMASILBASILCASILDASILA應(yīng)用背景解決的問(wèn)題系統(tǒng)失效（systematic failure）隨機(jī)硬件失效(Random Hardware failure)應(yīng)對(duì)的措施過(guò)程：研發(fā)，生產(chǎn)，管理技術(shù)：監(jiān)控措施，控制措施ANSYS medini 全流程支撐工具安全生命周期&支撐方法概念階段開(kāi)發(fā)相關(guān)項(xiàng)定義概念階段開(kāi)發(fā)危害分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)/硬件/軟件階段開(kāi)發(fā)系統(tǒng)/硬件/軟件階段開(kāi)發(fā)需求開(kāi)發(fā)和管理跟蹤性，一致性，正確性系統(tǒng)/硬件/軟件階段開(kāi)發(fā)安全架構(gòu)設(shè)計(jì)（SysML）系統(tǒng)/硬件/軟件階段開(kāi)發(fā)流程安全架構(gòu)設(shè)計(jì)（SysML）1.結(jié)構(gòu)化、分層設(shè)計(jì)；2.標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、可復(fù)用系統(tǒng)/硬件/軟件階段開(kāi)發(fā)流程架構(gòu)驗(yàn)證（FMEA/FMEDA）系統(tǒng)/硬件/軟件階段開(kāi)發(fā)架構(gòu)驗(yàn)證（ FMEA/FMEDA ）1.分層,結(jié)構(gòu)化；2.關(guān)聯(lián)性3.模塊化、復(fù)用性系統(tǒng)/硬件/軟件階段開(kāi)發(fā)架構(gòu)驗(yàn)證（FTA）PMHFCut Set系統(tǒng)/硬件/軟件階段開(kāi)發(fā)架構(gòu)驗(yàn)證傳統(tǒng)方法：?jiǎn)吸c(diǎn)工具支持獨(dú)立任務(wù)1.一致性很難保證；2.數(shù)據(jù)的共享很難實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致時(shí)間和精力的浪費(fèi)ANSYS medini 開(kāi)發(fā)流