系統和軟件工程
關注創建者：安世亞太 創建時間：2021-05-21
系統和軟件工程的視頻教程
CATIA電池系統的建模、仿真和分析，從電池工程到電池組設計和驗證
基于modelica的模擬庫，可支持將電池集成到復雜系統以及電氣存儲系統的設計中。它可加快電動汽車、移動設備、加工設備、自主機器人和其他許多設備的耦合電氣和散熱設計。該庫可用于對各種不同的電池類型進行建模，并有助于確定尺寸，在不同溫度下進行電池系統性能研究、老化研究以及控制系統開發和評估。
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如何通過產品定義和基于模型的系統工程 (MBSE) 應對現代汽車開發的復雜性
使用 MBSE 方法輕松管理現代車輛不斷演變的產品定義 利用產品開發過程的概念階段，并通過多領域架構中的功能和系統建模來整合全面的參數和需求管理。借助集成式基于模型的系統工程 (MBSE) 方法，可以改變車輛規劃、管理和交付的方式。 MBSE方法提供了整合多領域自動開發整合所需的協同式平臺 軟件和系統工程為 MBSE 方法提供其中一個核心要素，即產品定義。
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達索CATIA 軟件Electrical Schematic Designer 使用特定工具簡化電氣系統設計，使工程師能夠加速電氣系統和控制面板設計。
catia Electrical Schematic Designer 使用特定工具簡化電氣系統設計，使工程師能夠加速電氣系統和控制面板設計。 使用 3DEXPERIENCE 平臺上的 Electrical Schematic Designer 提高電氣系統開發速度和質量。 1、為制造創建原理圖、控制面板布局和項目文檔。
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系統和軟件工程的實例教程
致力于數字孿生體技術的研究與發展
通過解決方案和工程化應用造福人類
作者：段海波
自從2003年ISO/IEC JTC1/SC7聯合INCOSE、IEEE等組織啟動ISO/IEC 15288:2002 Systems engineering — System life cycle processes和ISO/IEC 12207:1995 Information technology — Software life cycle processes兩個標準協調一致工作，十多年來系統工程和軟件工程相關國際標準日益成熟完善，不但實現了ISO/IEC/IEEE 15288和ISO/IEC/IEEE 12207兩個標準的協調一致，形成了系統和軟件工程生存周期管理統一的共用詞匯、過程集合和結構，而且形成了兩個領域共享一致、相對完整的生存周期管理標準體系，如圖1所示。
圖1 系統和軟件工程生存周期管理國際標準體系
系統和軟件工程生存周期管理國際標準體系包括基礎和框架層（系統和軟件工程術語和知識體系、體系分類、過程框架和生存周期管理頂層指南）、生存周期過程層（系統、軟件和體系）、生存周期過程應用指南層（系統、軟件和體系，以及面向國防新項目和小微組織體的應用）、過程詳述層（ISO/IEC/IEEE 15288、ISO/IEC/IEEE 12207各過程組和過程）、評估和治理層（系統、軟件、質量管理、系統和軟件工程職業資格認證）、產出物描述層（架構和文檔）、以及工具層（需求工程、技術狀態管理、產品線、基于模型的系統和軟件工程）。
圖1還提供了各國際標準的負責組織，并更新了制定狀態。
展開 劃重點：
根據以上的系統工程概念介紹，我們可以明確系統工程是技術與管理都涉及的復雜工程方法（論），其覆蓋了我們所熟悉的產品開發整個V模型，甚至可以認為產品開發的V模型及其配套的項目管理和項目支持活動就是系統工程的內容。
所以，開篇提到的把“系統工程”簡單的認為是SysML建模，或者僅僅是技術開發流程都是片面的，也是不準確的。
圖2 產品開發通用V模型
2 基于模型的系統工程
那基于模型的系統工程（MBSE）與系統工程又是什么關系呢？
從概念定義入手，通過查閱資料，選取的主流MBSE定義如下：
支持以概念設計階段開始并持續貫穿于開發和后期的生命周期階段的系統需求、設計、分析、驗證和確認活動的正規化建模應用。（INCOSE 系統工程愿景2020）
基于模型的系統工程是一種形式化的建模方法學，是為了應對基于文檔的傳統系統工程工作模式在復雜產品和系統研發時所面臨的挑戰，以邏輯連貫一致的多視角通用系統模型為橋梁和框架，實現跨領域模型的可追蹤、可驗證和全生命周期內的動態聯動，進而驅動貫穿于從概念方案、工程研制、使用維護到報廢更新的人工系統全生命周期內的系統工程過程和活動。這些過程與活動包括技術過程、技術管理過程、協議過程和組織項目使能過程等，廣泛存在于體系、系統及系統組件各個層級之內。除方法學本身外，廣義MBSE還包括方法學所需的使能技術（如建模語言、工具軟件）和人員能力，以及方法學的應用環境等所構成的體系。
劃重點：
根據以上對MBSE的概念介紹，我們可以明確MBSE在技術流程、技術管理流程方面與系統工程基本一致，即覆蓋了我們所熟悉的產品開發整個V模型。最大的不同之處是工作過程中體現成果的知識載體不同。
展開 01
概述
系統工程師或經理必須從不同的標準和關注點綜合設計。關注的領域之一是荷載和結構。任何飛機系統，特別是那些有外部部件如操縱面的飛機系統，都會受到設計系統必須適應的許多外部和內部載荷和應力源的影響。
載荷分析是一項巨大的任務，在飛機設計過程中跨越數年。然而，系統設計必須從初步信息開始。顯然，系統工程師必須在某種程度上說負載分析師的語言，并且能夠進行粗略的負載分析。
有些情況下，工程師在設計的第一次迭代中花了很多時間，卻因為忽略了一個基本的結構原理或者根本不知道而被載荷分析師直接拒絕。本節的一個目的是盡量減少(如果不是完全消除)這種低效率。
更理想的是，認知工程師，如果他要真正認知，將對結構原理有一個基本的理解。他將非常熟悉載荷分析，因此很有可能在設計中及早發現結構問題。他將知道何時咨詢負載工程師，并在共同理解的背景下與他們溝通。因此，他的設計將很快獲得負載組的青睞，永遠不必從頭再來。
機體結構的工程設計是一個涉及多個學科的過程。它的兩項主要活動是:
1.外部載荷分析
2.內部載荷分析外部載荷分析屬于載荷組的范疇，是本節的主題。應力分析小組負責內部載荷和機體結構的詳細規范。
這里介紹以下內容：
產生空氣動力載荷的力和壓力；
慣性載荷的基本知識和影響慣性載荷的參數(慣性載荷是加速質量產生的力，作用方向與加速度矢量相反)；
摘要形式的負載組的工作；荷載組和其他工程組之間的接口。外部載荷是作用在機翼或垂直尾翼等結構表面的空氣動力和慣性力。
展開 主講嘉賓：張玉宏
引言
推薦兩本書:《思維的囚徒》和《假設的世界—一切不能想當然》
幾個思考問題：
（1）萬有引力定律背后的假設是什么？F=G*m1*m2/r^2
（2）牛頓時代能不能發現關于電磁場的麥克斯韋方程組？
（3）F = m * a；E=m*c^2這兩個公式里都有質量,這兩個質量一樣嗎？
（4）國內現有教育體系對系統工程重視程度不夠,事實還是假設？
1.系統工程的基本認知
(1)系統的基本屬性
完整性,目的性,涌現性,開放性。
(2)系統工程是什么
工程=規范、方法、流程、工具
系統工程的問題和解決方案空間
使用系統工程的方法為你的下一次野營制定一步一步的計劃。列出項目時間表、露營地、交通和成本等項目的備選方案。講述你為什么做出這樣的選擇，做了哪些改進。
(3)系統工程是問題空間和方案空間之間的橋梁
研究問題靠專業,解決問題靠綜合（系統思維)
系統工程綜合多個學科,從用戶的運行需求（怎么用),變成一個涵蓋多個學科的解決方案,這是系統工程的職責所在。但我國在系統工程教育上有較大缺失,大學里只設置各專業,沒有教系統工程,沒有提供多學科綜合人才的培訓,而國外幾乎每一個有名的大學,都有系統工程專業。研究問題靠專業,解決問題靠綜合（系統工程),不可能由一個專業去回答解決辦法的問題。
分科而學,嚴重阻礙復雜系統設計的發展,如土木工程、機械工程、電氣工程、化學工程、控制工程、電子工程、光學工程等
(4)為什么我們需要系統工程模型
傳統系統工程面臨的挑戰：高復雜,高并行,高不確定性,高風險
避免無意識下被他人從高價值鏈端降維打擊要樹立升維思考意識。目前企業的數字化僅僅是信息化,缺少數字化的模型,只有信息化文檔和人腦；知識傳承困難,無法站在巨人肩膀上敏捷迭代。
展開 機器人工程方面的進步對于制造企業提高機器人采用率而言至關重要。
機器人工程構成了幾項前沿技術（人工智能、機器學習、傳感器、可編程邏輯控制器等），并且在平衡可靠性、可擴展性、安全性和能效這幾方面性能時，面臨著一些特有的挑戰。
完全依賴原型測試不僅耗時，而且也是成本無法允許的。仿真和測試解決方案為高效設計制造未來的機器人提供了幾項先進功能。
在本場宣教類網絡研討會中，機器人專家們將為大家演示使用跨領域解決方案的機器人工程最佳實踐。學習內容：
根據真實載荷評估機器人致動器的選型并通過軟件在環/硬件在環測試驗證可編程邏輯控制器的控制邏輯
驗證潛在功能環境中機器人操作手的工作包絡和性能
使用仿真、測試和物聯網執行資產健康情況監控
滿足更嚴苛的性能、可靠性、安全性和效率目標
機器人集成和調試
機器人集成和調試是開發階段至關重要的最后步驟。機器人集成或調試過程中的任何控制邏輯集成問題或自動化故障，其解決成本都極為高昂。系統設計師、制造商、集成商、供應商和最終用戶依賴虛擬建模和測試工具來應對機器人的復雜難題。
采用數字化雙胞胎方法可以盡早、在原型制造之前獲得機器人的性能見解。在本場網絡研討會中，您將了解到，從設計早期階段開始研究各個子系統之間的相互關系，可以消除機器人集成和調試過程中的系統或性能問題。
機器人結構分析
抬升重物的機器人和機器人系統必然會遭遇機械變形。機器人結構分析允許工程師以虛擬方式評估真實工作載荷下機械臂、關節和軸承上的應變。
從分析機器人操作手的運動學和動力學到改進其動力性能，甚至是開發具有無窮無盡種插件的模塊化系統，多物理場 CAE 仿真和測試工具可以提供能夠實現目標結果的實惠解決方案。
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系統和軟件工程的相關專題、標簽、搜索
系統和軟件工程的最新內容
他和Ansys系統事業部的技術團隊負責中國市場基于SCADE的模型驅動系統和軟件工程的推廣和實踐。已經為航空、航天、國防、軌道交通、核電等領域的幾十個客戶提供SCADE在項目中的實施咨詢服務，包括研制流程的定義和定制、設計標準定制、基礎庫設計、研制平臺建設、以及根據項目需要對SCADE進行定制開發等。積累了豐富的基于SCADE模型驅動的軟件工程實踐經驗。
它可以與多個CAD系統和其他工程軟件進行集成，以便更好地集成到工程設計流程中。
Altair SimSolid工程仿真軟件，具有以下功能：
1、直接線性求解方法
不需要進行網格剖分，直接對實體零件進行分析，大大提高了分析效率。
2、非線性分析
支持非線性材料和非線性接觸分析，可以更加準確地分析復雜零件。
網絡通信和更多
無線和移動通信系統及基礎設施
無線通信試驗臺、測量和建模
數字信息處理與通信
信通技術融合的其他服務和應用
計算機視覺
大數據分析
模式識別
信息系統
計算機安全
計算機網絡
計算機模擬
人工智能
建模和優化
知識數據工程
數字系統和邏輯設計
算法
分布式并行處理
自動化軟件工程
分布式系統
建模系統和軟件工程
隨著全球對可再生能源的日益關注，太陽能光伏系統作為一種清潔能源解決方案正變得越來越重要。在對太陽能光伏系統的設計、模擬、分析和調整的過程中，光伏設計軟件起到了巨大作用。
1.投融資測算
填寫電站的相關信息，如電場面積、屋面類型、投資信息等，快速測算收益情況，判斷是否適合投資。
2.電站衛星測繪
在衛星地圖上搜索相關區域，借助輔助工具測繪，可智能生成相關報價清單和報告，下載下來和客戶進行探討
系統和軟件需求 (System and Software Requirements)
在 SYNC 中定義射出成型組件 (Defining Injection Molding Components in SYNC)
本章節將介紹成型組件的設定，如下：
?塑件 (Part)
?材料精靈 (Material Wizard)
?塑件嵌入件 (Part
MapleSim—基于多學科數字孿生的虛擬調試應用服務
MapleSim是一個多學科系統級建模仿真環境，從數字孿生實現虛擬調試到車輛實時仿真、重型機械仿真分析等，MapleSim幫助企業降低開發風險、支持創新。產品介紹如下：
建模
? 利用預制的建模元件庫建模，專業模型庫包括：信號庫、機械庫、多體庫、電氣庫、液壓庫、氣動庫、熱庫、電池庫、
作者：孫一凡
技術鄰優秀講師，14年CAE仿真分析從業經驗。機械設備專業高級工程師、機電工程專業國家一級建造師。負責完成國內國外多個工程項目具體工作，發表10篇中英文專業論文及15項專利著作權。
軟件基礎操作和工程應用差距有多大?
這個問題是工程技術學習初期，每個人都會遇到的問題
內容提要
統一的工作流程高度集成了 NUMECA 和 Pointwise 的突破性新技術，能夠顯著提高設計師的生產力
新一代高階流體求解器的求解精度高達標準流體求解器的 10 倍
新的大規模并行架構將復雜的航空航天、汽車、國防、船舶海洋和葉輪機械的 CFD
它是一種以系統架構為中心、以基于模型的工程活動為基礎的系統和軟件架構工程方法。而Capella/系統建模工作臺（System Modeling Workbench, SMW）是基于ARCADIA方法的系統架構建模工具。ARCADIA方法深受SysML的啟發，旨在簡化和豐富SysML。如果應用得當，ARCADIA方法可以有效地開發系統架構模型，解決傳統SysML應用所面臨的挑戰。
IBM的Harmony方法學也是集成折衷的產物，首先是IBM包容調和了兩位大師在系統工程領域和嵌入式軟件工程領域的兩種思想方法（即Harmony = Harmony MBSE + Harmony ESW），其次是包容了Peter Hoffman對SysML建模功能和Rhapsody軟件功能的裁剪。
