功能安全分析的案例
7/16 基于模型的功能安全分析助力提高BMS安全
簡介：
作為電動汽車電池系統中最為復雜的控制中心，BMS的安全直接影響著電動汽車的整體安全性，某些功能要求嚴格的BMS，其安全完整性等級要求可以達到ASIL D級，也就是ISO 26262 最高的安全完整性等級。 如何保障BMS的安全，并高效完成其功能安全分析，這給BMS廠商帶來了新的挑戰和巨大的工作量。Ansys medini?提供基于模型的安全性分析和可靠性工程的綜合解決方案，其內置的ISO 26262 安全模板涵蓋一系列安全分析技術，覆蓋整個安全生命周期，高效連接安全需求、安全分析、架構設計，確保追蹤性和一致性，可以有效保障 BMS 的安全，并大大加速和優化安全分析過程。
講師簡介：
楊瑾婧
Ansys SBU 安全與認證高級咨詢。多年來專注于航空、軌道、汽車等領域的安全認證、功能安全分析等，有豐富的行業咨詢和產品應用經驗。
點擊報名：http://event.31huiyi.com/1873747357/index?c=jishulink
展開 新技術挑戰下如何高效開展ISO26262功能安全分析？
在汽車、航空航天、軌道、芯片設計等領域，系統的安全性一直都備受關注。隨著各行業功能需求和技術不斷創新，系統日趨復雜，安全分析的工作量和難度也呈指數增長，各行業也相應對系統安全性建立了標準，這對安全分析人員提出了一系列嚴格的要求，面對日趨增長的挑戰，有什么樣的方法、思路和工具可以讓我們的安全分析工作更高效便捷呢？
本文將以汽車行業為例，介紹ANSYS如何高效地幫助實現符合ISO 26262的功能安全分析。
為什么功能安全這么難？
2011年，汽車行業關于電子電氣系統的功能安全標準ISO 26262第一版發布，至此，功能安全就成為汽車行業的一個熱門話題從未停止討論，近年來國內無論是OEM，還是各子系統、零部件廠商，都在積極開展功能安全工作，然而，功能安全工作的復雜和繁瑣也讓各位功能安全工程師深有體會。為什么功能安全難做？我們先看看ISO 26262 要求我們做什么？
ISO 26262 標準對電子電氣系統開發的各個階段提出了相應的要求，也就是說，在概念階段、系統設計、軟硬件設計的各階段中，都需要伴隨著相應的安全相關活動，比如：項目定義、功能和故障識別、風險評估、安全目標和安全需求推導，安全需求分配到架構、FMEA和FTA、硬件失效率指標計算、安全項目管理、管理追溯性和一致性證等等。而這些工作，在實際工程中是怎么做的呢？
展開 Panasonic Automotive采用Ansys技術優化未來交通技術的功能安全性分析
Panasonic Automotive使用Ansys? medini analyze優化了新一代eCockpit研發流程的功能安全性分析
Panasonic Automotive使用Ansys? medini analyze優化了新一代eCockpit研發流程的功能安全性分析，有助于確保符合ISO 26262行業標準。medini analyze通過基于模型的方法在研發流程中完成高效、可重復且一致的分析任務，這意味著在設計最初階段就能滿足行業認證要求，從而縮短研發時間，降低研發成本。
Panasonic Automotive首席技術官Andrew Poliak表示：“我們相信，交通運輸領域的創新將在系統和軟件定義的世界中持續發展，擁有針對功能安全性的最高級流程至關重要。采用Ansys medini analyze作為功能安全性分析的基礎工具有助于我們定義流程，同時節省時間。我們與Ansys的合作使得我們能夠信心十足地交付新一代汽車系統，滿足并超越客戶對安全的期待?！?作為安全性分析的全新系統化方法的組成部分，Panasonic Automotive能直接與Ansys技術團隊合作，共同打造系統性的培訓和最佳實踐，以支持未來的流程認證計劃。
Ansys產品高級副總裁Shane Emswiler指出：“隨著新一代汽車系統的復雜性日益增加，基于模型的工程與仿真解決方案比以往更加重要。Panasonic Automotive近期取得的成就證明，運用正確的解決方案，滿足關鍵行業要求并不會放慢創新步伐。我們期待持續支持Panasonic Automotive團隊研發安全可靠的eCockpit汽車系統。”
展開 Panasonic Automotive采用Ansys技術優化未來交通技術的功能安全性分析
Panasonic Automotive使用Ansys? medini analyze優化了新一代eCockpit研發流程的功能安全性分析
Panasonic Automotive使用Ansys? medini analyze優化了新一代eCockpit研發流程的功能安全性分析，有助于確保符合ISO 26262行業標準。medini analyze通過基于模型的方法在研發流程中完成高效、可重復且一致的分析任務，這意味著在設計最初階段就能滿足行業認證要求，從而縮短研發時間，降低研發成本。
Panasonic Automotive首席技術官Andrew Poliak表示：“我們相信，交通運輸領域的創新將在系統和軟件定義的世界中持續發展，擁有針對功能安全性的最高級流程至關重要。采用Ansys medini analyze作為功能安全性分析的基礎工具有助于我們定義流程，同時節省時間。我們與Ansys的合作使得我們能夠信心十足地交付新一代汽車系統，滿足并超越客戶對安全的期待?！?作為安全性分析的全新系統化方法的組成部分，Panasonic Automotive能直接與Ansys技術團隊合作，共同打造系統性的培訓和最佳實踐，以支持未來的流程認證計劃。
Ansys產品高級副總裁Shane Emswiler指出：“隨著新一代汽車系統的復雜性日益增加，基于模型的工程與仿真解決方案比以往更加重要。Panasonic Automotive近期取得的成就證明，運用正確的解決方案，滿足關鍵行業要求并不會放慢創新步伐。我們期待持續支持Panasonic Automotive團隊研發安全可靠的eCockpit汽車系統。”
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【Ansys線上直播回看】基于模型的功能安全分析助力提高BMS安全
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作為電動汽車電池系統中最為復雜的控制中心，BMS的安全直接影響著電動汽車的整體安全性，某些功能要求嚴格的BMS，其安全完整性等級要求可以達到ASIL D級，也就是ISO 26262 最高的安全完整性等級。 如何保障BMS的安全，并高效完成其功能安全分析，這給BMS廠商帶來了新的挑戰和巨大的工作量。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
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立即提交作品參加Ansys“仿真的藝術”圖片作品大賽
為紀念公司成立50周年，Ansys于近期推出全新“仿真的藝術”圖片作品大賽，讓您有機會充分發揮自身超強的建模能力，開展巧奪天工的設計，并展示您精彩的作品。歡迎提交采用Ansys仿真解決方案制作的設計作品，可選擇的參賽仿真設計主題有16類，涵蓋主要物理領域和新興技術。
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展開 下午直播：半導體功能安全分析
Ansys medini半導體安全分析解決方案，可以無縫導入IP設計數據，自動進行故障率及其分布的確定，派生FMEDA，支持FMEDA數據交換和重用，還包含所有medini通用解決方案的所有功能，比如安全需求的派生和追溯管理、架構設計、FMEA、FTA、DFA等。
未來自動駕駛系統功能安全模型拆解分析
此通用方法可以作為安全自動駕駛的基準，但不包含完整且安全的特定產品。預期功能的安全性，功能安全性和網絡安全性如何一起工作，以及如何將它們組合在一起以創建一個可靠的系統。
自動駕駛的安全分析能力推導
自動駕駛系統具有一組基本的系統屬性，此處將這些屬性指定為功能。這些功能分為故障安全功能（FS）和故障降級功能（FD）。故障安全功能可提供并實現客戶價值，但是它們還可以使系統在發生故障時達到最小風險狀態。故障安全功能可能會中斷，因為其不可用時的安全相關性較低，也可能被故障降級功能所覆蓋。
在系統正常運行期間，可以使用機器人技術和自動駕駛控制中經典的軟件架構 — “感知-規劃-決策執行”設計范式來理解系統運行。在此模型中，感測、規劃、控制以及制動和穩定性執行策略為自動駕駛系統提供了與實現無關的一般視圖。如下圖展示了這種常用模型：
該模型中顯示的感知端詳細闡述了包含如下幾個分類信息：
1）V2x：包括V2V、V2I、V2P等；
2）環境感知傳感器：Radar、Camera、Lidar等；
3）先驗環境感知：HD-Map；
4）車輛狀態：車身信息（如速度、加速度、橫擺率、轉向角等）；
5）駕駛員狀態：疲勞、注意力狀態等；
6）交通規則、人機交互接口；
功能目標分解——故障安全功能
基于自動駕駛系統功能對感知，規劃和決策的基本功能分配，可以為自動駕駛車輛合理安全且與要素分配相關功能安全需求，如下圖所示。
基于如上圖所示實現的功能降級能力模型，我們可以進一步實現自動駕駛功能目標分解，以便從系統層面上對自動駕駛進行相關安全分析。
展開 客戶案例 | 通過medini工具完成FMEA/FTA定性和定量分析，并實現功能安全設計各層級的追溯
汽車的功能安全分析就成了汽車系統研發設計的關鍵要素。因此，一款用于復雜產品的系統，硬件，軟件的安全分析和可靠性計算、且滿足功能安全認證標準要求的專業軟件對汽車研發團隊就是非常必要的了。medini含有的可靠性計算模型和失效模式分布等特性，可以為安全分析提供有力的支撐，減少其中的無效步驟，提高研發效率，medini中帶有的分析安全需求的追溯鏈接設置，有助于確保各層級設計的追溯性和合理性。
客戶簡介
深圳麥格米特電氣股份有限公司是一家專注于電能的變換、控制和應用的電氣自動化公司，以電力電子及工業控制為核心技術，業務涵蓋智能家電電控、電源產品、工業自動化、新能源&軌道交通、智能裝備、精密連接六大板塊。
主營業務涵蓋智能家電電控、電源產品、工業自動化、新能源&軌道交通、智能裝備、精密連接六大領域并包括三大核心技術平臺分別是數字化電源控制技術平臺、功率變換硬件技術平臺、系統控制與通訊軟件技術平臺。
所遇工程挑戰
需要一個可靠性高的并且通過功能安全認證的軟件工具，進行包括硬件BOM的失效模式定義、失效率設置和計算等在內的功能安全的定量分析功能；
需要軟件內置多種常用知名標準的失效率數據庫，同時該工具業內知名度較高、客戶廣泛，生成的工程文件可通用；
可以在安全分析(演繹法、歸納法)和安全需求，甚至安全架構、安全機制之間形成清晰的、有邏輯的追溯關系， 因為使用傳統的Excel和手寫工具進行定量分析，效率較低，復用性差；
需要軟件含有一系列成功應用的案例和最佳實踐模版，以及有良好的售后支持，包括提供軟件的使用培訓、二次開發和持續改進的能力。
展開 功能更新 | medini analyze — 符合ISO 26262的功能安全平臺工具
汽車電子電氣系統的功能安全隨著智能駕駛、新能源等新興技術的發展而愈發受到重視。在國際功能安全標準ISO 26262的落地過程中遇到了很多的棘手問題：如何有效地實施HARA以得到合適的安全目標？如何進行安全分析才能安全需求而充分？如何驗證系統/軟件/硬件設計方案的安全性？硬件指標的評估計算要如何開展？開發過程的追溯性如何保證？
功能介紹
medini analyze工具是專業的功能安全開發平臺工具，符合ISO 26262開發全流程，功能覆蓋ISO 26262要求的開發活動，它的主要功能如下：
refer to ISO26262 2018
? 項目定義
? 支持功能定義、行為設計、初始架構建模；
? 提供HAZOP模板用于失效識別等。
? 危害分析和風險評估
? 提供駕駛場景數據庫以支持HARA情景分析；
? 提供標準HARA模板，讓HARA分析過程更加清晰簡單。
? 安全需求開發
? 提供滿足ISO 26262要求的半形式化需求模板，需求編寫的規范性；
? 支持基于安全分析（如FTA）的安全需求導出，安全需求不被遺漏；
? 支持創建UML需求樹，滿足可視化的需求追溯關系建立和維護；
? 支持和DOORS、DNG、PTC等主流需求管理工具進行交互。
? 安全架構設計
? 支持標準SysML語言的架構設計，支持向架構分配需求，實現需求和設計的追溯性；
? 支持導入Simulink、SCADE、EA、Rhapsody等主流建模軟件的輸出模型文件。
展開 Ansys medini 功能安全技術交流會（兩天線上培訓）
隨著汽車智能化和網聯化的發展，安全也成為至關重要的一部分。Ansys medini analyze是一款專業的系統安全開發平臺工具，可用于安全關鍵電氣電子 (E/E) 和軟件控制系統的開發，符合汽車、軌道交通、航空航天及工業設備等領域的安全開發流程，支持一致、高效地執行適用安全標準所要求的安全相關活動。
Ansys medini analyze根據 ISO 26262、ISO21448、ISO21434、IEC 61508 以及 ARP4761 等安全標準進行專門定制，應用范圍廣泛，包括產品早期概念設計階段、產品研發以及半導體級的詳細分析。4月1日，Ansys中國將舉辦一場 “Ansys medini 功能安全技術交流會” 。
本次活動將通過對一個項目進行完整的功能安全分析，詳細介紹如何在medini中實現全生命周期的功能安全分析工作，同時展示medini在預期功能安全分析以及信息安全分析的解決方案。
活動主題：Ansys medini analyze功能安全技術
會議日程：
費用：收費，199/人
主講講師簡介
韓慶洋
Ansys SBU應用工程師，擁有自動駕駛領域功能安全以及預期功能的功能安全開發經驗，曾參與L3級別自動駕駛功能的功能安全開發工作，熟悉ISO26262以及SOTIF標準，目前負責Ansys medini工具的支持與咨詢工作，對于自動駕駛安全分析有著深入見解。
點擊圖片或點擊報名鏈接報名：http://event.31huiyi.com/1835708191/index?c=jishulink
展開 Ansys medini 功能安全技術交流會（兩天線上培訓）
隨著汽車智能化和網聯化的發展，安全也成為至關重要的一部分。Ansys medini analyze是一款專業的系統安全開發平臺工具，可用于安全關鍵電氣電子 (E/E) 和軟件控制系統的開發，符合汽車、軌道交通、航空航天及工業設備等領域的安全開發流程，支持一致、高效地執行適用安全標準所要求的安全相關活動。
Ansys medini analyze根據 ISO 26262、ISO21448、ISO21434、IEC 61508 以及 ARP4761 等安全標準進行專門定制，應用范圍廣泛，包括產品早期概念設計階段、產品研發以及半導體級的詳細分析。4月1日，Ansys中國將舉辦一場 “Ansys medini 功能安全技術交流會” 。
本次活動將通過對一個項目進行完整的功能安全分析，詳細介紹如何在medini中實現全生命周期的功能安全分析工作，同時展示medini在預期功能安全分析以及信息安全分析的解決方案。
活動主題：Ansys medini analyze功能安全技術
會議日程：
費用：收費，199/人
主講講師簡介
韓慶洋
Ansys SBU應用工程師，擁有自動駕駛領域功能安全以及預期功能的功能安全開發經驗，曾參與L3級別自動駕駛功能的功能安全開發工作，熟悉ISO26262以及SOTIF標準，目前負責Ansys medini工具的支持與咨詢工作，對于自動駕駛安全分析有著深入見解。
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自動駕駛預期功能安全要素及準入難點解讀
對于已知危害場景中的問題，即S>0且C>0的危害事件，在進行了功能修改后，若仍不能使S=0或C=0，則需定義風險可接受準則（作為驗證目標的依據），作為該危害場景下的驗收標準。
式中——λ 為單位里程（或單位時間）內危害行為事件的平均發生次數；——α 為置信度水平；——τ為危害行為事件發生的平均里程或時間間隔（即無事故里程或時長）。例如，當無危害行為事件里程數達到100×104 km時，具有99% 置信度水平認為該系統在同等駕駛場景中危害事故率能達到4.6×10-6次/km。
二（二）應識別和評估潛在功能不足和觸發條件（含可合理預見的人員誤用），并應用功能改進等措施減少預期功能安全相關的風險。
如上需求主要通過ODD分析、事故場景數據分析、安全分析方法分析識別功能不足和導致危害事件的觸發條件（具體危險場景）。根據SOTIF安全分析標準所闡述的過程主要包括將需要的輸入要素（系統設計規范、整車級危害分析、風險評估、風險可接受條件）參照ISO PAS 21448 SOTIF安全分析方法策略分析得到相應的SOTIF分析結果（功能不足、誤用、觸發條件）。
如上提到的安全分析方法可以歸納為包括STPA、FMEA、FTA。同時，基于已有的分析和經驗積累，形成預期功能安全場景庫，提前建立仿真測試（通常包括SIL、HIL測試），便于識別所有觸發條件，事后進行實車（包括場地測試和道路測試）降低SOTIF風險。
展開 行業應用方案 | 面向無人駕駛的安全性分析與驗證技術
Ansys解決方案
Ansys提供了一套完整的面向自動駕駛安全分析與驗證的解決方案，包括基于模型的功能安全、預期功能安全分析平臺，基于物理的傳感器仿真及駕駛仿真平臺以及面向感知算法的魯棒性測試平臺，從而全面的覆蓋功能安全、預期功能安全的分析驗證流程,保證自動駕駛系統的安全性。
行業應用方案 | 面向無人駕駛的安全性分析與驗證技術
Ansys解決方案
Ansys提供了一套完整的面向自動駕駛安全分析與驗證的解決方案，包括基于模型的功能安全、預期功能安全分析平臺，基于物理的傳感器仿真及駕駛仿真平臺以及面向感知算法的魯棒性測試平臺，從而全面的覆蓋功能安全、預期功能安全的分析驗證流程,保證自動駕駛系統的安全性。
行業應用方案 | 面向無人駕駛的安全性分析與驗證技術
一、預期功能安全的分析與驗證
通過medini與VRX仿真工具鏈的集成，完成自動駕駛功能的預期功能安全分析與驗證工作
運行場景的危害分析與風險評估
ODD的分析與驗證
系統故障與觸發條件的因果關系分析
系統架構與冗余設計的分析與改進
傳感器的性能限制分析與驗證
感知算法的缺陷分析與驗證
人機交互的分析與驗證
報警及降級策略的分析與驗證
邊緣場景的分析與驗證
環境參數對于自動駕駛系統的安全分析與驗證
感知算法的魯棒性分析驗證
二、功能安全的分析與驗證
通過對傳感器進行功能安全分析與驗證，降低自動駕駛功能因E/E失效產生危害的可能性
傳感器的可靠性分析與失效率的計算
系統安全機制的設計與驗證
傳感器的失效模式與影響分析
故障容忍時間的分析與驗證
安全狀態的分析與驗證
Ansys完整的功能安全、預期功能安全分析驗證方案
Ansys通過提供完整的功能安全、預期功能安全分析驗證方案，減少大量人工確認和重復性工作，大幅提高安全分析驗證的工作效率，并保證安全分析與驗證的追溯性和一致性。
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