有关基于模型的设计(MBD)一些概念和理解
mbd的应用与原理
MBD的应用与原理简介MBD (Model-Based Design)是一种通过建立数学模型、进行设计和验证的方法论,用于开发复杂系统。
它逐渐成为现代软件开发领域的重要工具,被广泛应用于各个领域,例如航空航天、汽车工业、医疗器械等。
本文将介绍MBD的应用场景以及其背后的原理。
MBD的应用场景MBD可以应用于各种系统开发领域,以下列举几个常见的应用场景:汽车工业现在的汽车越来越智能化和复杂化,MBD可以帮助汽车制造商设计和验证各种控制算法和系统。
例如,MBD可以用于设计车辆的动力系统、刹车系统、稳定性控制系统等。
航空航天航空航天领域对系统的可靠性和安全性要求非常高,MBD可以在系统设计阶段就进行模型验证,减少在实际测试中出现的错误和故障。
例如,MBD可以应用于设计飞机的飞行管理系统、导航系统等。
医疗器械医疗器械的设计和开发需要从理论到实际的各个环节进行严格的验证和测试。
MBD可以帮助医疗器械制造商在设计阶段就发现问题,并高效地解决。
例如,MBD可以用于设计和验证心脏起博器、呼吸机等医疗设备。
通信系统通信系统的设计中需要考虑信号传输的可靠性、带宽利用率等因素。
MBD可以帮助通信系统的设计者进行系统建模、性能评估等工作。
例如,MBD可以应用于设计无线通信系统、网络协议等。
MBD的原理MBD的核心原理是通过建立数学模型来描述系统的行为,并在模型基础上进行设计和验证。
以下是MBD的一般原理流程:1.建立数学模型:首先,需要对系统进行建模。
建模可以采用传统的物理建模方法,也可以使用系统的逻辑模型。
模型可以通过数学公式、状态方程、状态转移图等形式来描述系统的行为。
2.设计系统:在得到系统模型后,可以使用各种工具和方法进行系统设计。
设计的目标是满足系统的要求,使系统在特定的条件下正常工作。
3.验证系统:设计完成后,需要对系统进行验证,以确保系统的正确性和可靠性。
验证可以通过模拟、仿真等方式进行。
模拟和仿真可以对系统模型进行各种测试,例如性能测试、功能测试等。
《基于MBD的三维装配工艺信息集成技术研究》
《基于MBD的三维装配工艺信息集成技术研究》一、引言随着制造业的快速发展,三维数字化技术在装配工艺中的应用越来越广泛。
其中,基于模型定义(Model Based Definition,MBD)的技术在三维装配工艺信息集成方面发挥着重要作用。
MBD技术以三维模型为基础,实现了产品定义信息的集成和共享,从而提高了装配工艺的效率和精度。
本文旨在研究基于MBD的三维装配工艺信息集成技术,探讨其应用现状、优势及挑战,并提出相应的解决方案。
二、MBD技术概述MBD技术是一种基于三维模型的产品定义方法,它将产品的设计、制造、装配等信息全部集成在单一的三维模型中。
通过MBD技术,可以实现产品信息的全面共享和快速传递,从而提高产品的研发效率和生产效率。
在三维装配工艺中,MBD技术可以提供丰富的装配信息,如装配顺序、装配路径、装配力等,为装配工艺的优化提供了有力的支持。
三、三维装配工艺信息集成技术研究基于MBD的三维装配工艺信息集成技术,是将产品的三维模型、装配信息、工艺信息等进行集成和共享。
通过该技术,可以实现装配工艺的数字化、智能化和可视化,从而提高装配效率和精度。
1. 集成方式基于MBD的三维装配工艺信息集成方式主要包括模型集成、信息集成和过程集成。
模型集成是将产品的三维模型进行整合和优化,形成完整的产品模型;信息集成是将产品的设计、制造、装配等信息进行集成和共享;过程集成则是将产品的生产过程进行数字化建模和优化,实现生产过程的智能化和可视化。
2. 关键技术在基于MBD的三维装配工艺信息集成技术中,关键技术包括三维建模技术、信息提取技术、工艺规划技术和仿真技术等。
其中,三维建模技术是实现信息集成的基础,信息提取技术可以从三维模型中提取出装配信息、工艺信息等;工艺规划技术则根据产品的特点和要求,制定出合理的装配工艺和生产流程;仿真技术则可以对装配过程进行模拟和优化,提高装配效率和精度。
四、应用现状及优势基于MBD的三维装配工艺信息集成技术已经在许多企业中得到了应用。
基于模型的设计
基于模型的设计基于模型的设计 (Model-Based Design, MBD) 是一种软件开发方法,通过使用模型来设计、构建和验证系统。
这些模型可以是数学模型、物理模型或计算机模型,用于描述和预测系统的行为。
基于模型的设计可以应用于各种领域,包括航天、汽车、医疗设备和工业自动化等。
基于模型的设计方法的核心思想是使用模型来代替传统的手动编程方法。
通过使用模型,工程师可以更容易地描述系统的功能和行为,并可以通过仿真和验证来检查设计的正确性。
这减少了错误,加快了开发周期,并提高了系统的可靠性。
2.模型验证:一旦模型创建完成,就可以使用仿真来验证模型的正确性。
通过在模型中输入不同的输入和参数,可以模拟系统的行为,并观察系统的响应。
这允许工程师在实际系统构建之前检查模型的正确性和性能。
3.代码生成:一旦模型验证通过,就可以通过代码生成工具将模型转换成可执行的代码。
这些代码可以是C、C++或其他编程语言。
这些代码可以直接用于系统的实现和部署,减少了手动编程的工作量和错误。
4.部署和测试:生成的代码可以在目标硬件上进行部署和测试。
这包括将代码编译和链接到目标硬件上,然后在硬件上进行测试。
通过在系统的实际硬件上进行测试,可以验证系统的功能和性能,并及时发现和修复问题。
1.提高开发效率:通过使用模型,开发人员可以更快地设计、构建和验证系统。
模型的可视化表示方式使得系统的开发更直观和易于理解。
此外,模型的重复使用性使得开发人员可以更快地修改和更新系统。
2.提高系统可靠性:通过使用模型进行验证和测试,可以减少系统中的错误和缺陷。
模型的仿真和验证功能可以帮助工程师在实际系统构建之前发现和解决问题。
这减少了开发过程中的返工和修复工作。
3.简化系统维护:基于模型的设计方法使得系统的维护更加简单。
通过模型的重复使用性,开发人员可以更容易地理解和修改系统。
此外,生成的代码是自动生成的,减少了手动编程的错误和困难。
基于模型的设计方法在多个领域得到了广泛应用。
浅析MBD技术在飞机制造检验中的应用
浅析MBD技术在飞机制造检验中的应用随着飞机制造技术的不断发展,为了确保飞机的安全性和可靠性,检验工作显得尤为重要。
而随着数字化技术的不断进步,MBD技术在飞机制造检验中的应用也逐渐成为一种趋势。
本文将从MBD技术的基本概念入手,浅析MBD技术在飞机制造检验中的应用,并探讨其未来发展趋势。
一、MBD技术的基本概念MBD(Model Based Definition)是一种基于模型的定义技术,通过三维模型来定义零部件的尺寸、几何特征、表面处理等信息,避免了传统的二维图纸描述方式,实现了数字化的产品定义。
MBD技术主要由三个方面的内容组成:三维模型、几何尺寸与特征控制以及注释信息。
通过MBD技术,可以实现更加清晰、直观和明确的产品定义信息,避免了二维图纸在传统的产品设计和制造中所存在的不足。
1. 提高检验效率传统的飞机制造检验主要依赖于二维图纸进行指导,检验人员需要根据图纸上的尺寸和特征进行测量和验证,这种方式效率低下且容易出现误差。
而采用MBD技术后,所有的产品定义信息都可以直接在三维模型上体现,检验人员可以利用虚拟现实技术进行全面的检验和验证,大大提高了检验效率和准确性。
2. 精准的尺寸控制飞机制造中的零部件尺寸精度要求非常高,传统的二维图纸在描述尺寸信息时存在歧义性,容易引起误解。
而MBD技术可以直接在三维模型上标注具体的尺寸信息,并实现自动检测和校验,确保了零部件尺寸的精准控制,降低了因尺寸偏差引起的质量问题。
3. 智能化的检验过程MBD技术可以实现与检测设备和工具的连接,实现智能化的检验过程。
在进行飞机制造的检验时,可以借助智能检测设备和软件,直接将产品定义信息导入到检测设备中,实现自动化的检测和数据收集,提高了检验的智能化程度。
4. 支持远程协作利用MBD技术,可以将三维模型和产品定义信息通过网络进行共享,支持远程协作。
在飞机制造中,不同部门、不同厂家之间的协作是非常常见的,采用MBD技术可以实现远程的协作和交流,提高了工作效率和沟通效果。
mbd的名词解释
mbd的名词解释MBD,即Model-Based Design(基于模型的设计),是一种在工程领域广泛应用的设计方法论。
它以模型为中心,通过建立和分析系统的数学模型,实现复杂系统的设计、开发和验证。
MBD集成了建模、仿真、代码生成和自动化测试等环节,帮助工程师在系统设计过程中提高生产力和质量。
本文将对MBD的定义、特点以及应用领域进行解释和分析。
一、MBD的定义MBD可被描述为一种综合利用计算机模型来进行设计和开发的方法。
传统的设计方法往往需要用户手动编写代码,并在实际系统中进行验证。
而MBD则通过使用数学模型来描述系统,代替了繁琐的手写代码过程,从而提高了设计效率和准确性。
MBD常常在各种工程领域中使用,如电子、汽车、航空航天等,以及工业自动化和控制系统等领域。
二、MBD的特点1. 模型驱动:MBD建立在数学模型的基础上,通过建模和仿真来实现系统设计的目标。
用户可以使用各种建模工具,如Simulink等,来构建系统的数学模型,然后进行仿真和验证。
这种模型驱动的设计方法使得工程师能够更加直观地理解系统的行为。
2. 自动化代码生成:MBD不仅可以用于系统设计和仿真,还可以通过自动化代码生成实现系统的实际部署。
通过将数学模型转换为可执行代码,MBD能够大大减少手动编写代码的工作量,确保代码的正确性和一致性。
此外,MBD还可以生成可嵌入式系统使用的代码,如控制器、传感器等,进一步简化系统开发和集成。
3. 紧密集成的工具链:MBD包含了建模、仿真、代码生成和测试等环节,这些环节在一个统一的开发环境中紧密集成。
工程师可以在同一个界面下完成整个设计过程,无需在不同工具之间频繁切换,从而提高了工作效率和可行性。
此外,MBD还支持多人协同工作,使得团队成员之间能够更好地进行沟通和合作。
三、MBD的应用领域1. 汽车工程:MBD在汽车工程领域的应用非常广泛。
通过建立车辆动力学模型,设计师可以对整车性能进行分析和优化,如加速度、转向和刹车等。
依据MBD技术的船舶数据集定义与标注方法
依据MBD技术的船舶数据集定义与标注方法MBD技术(Model-Based Design,基于模型的设计)是一种通过使用实时仿真模型进行系统设计、开发和验证的方法。
在船舶领域,MBD技术可以用于船舶数据集的定义和标注方法。
船舶数据集的定义是指确定需要收集和记录的船舶相关数据的过程。
在MBD技术中,船舶数据集的定义是基于船舶设计和性能要求的。
这些数据可以包括船舶的尺寸、重量、稳性参数、推进系统特性、船舶航行性能等。
通过定义船舶数据集,可以为船舶设计和仿真提供必要的输入和验证。
船舶数据集的标注方法是指对收集到的船舶数据进行注释和标记的过程。
在MBD技术中,船舶数据集的标注方法可以包括以下几个方面:1.标注船舶性能参数:船舶性能参数是船舶数据集中最关键的部分之一、这包括标注船舶的速度、加速度、舵角、推力等信息。
通过标注这些参数,可以准确地模拟船舶在不同情况下的性能。
2.标注船舶航行状态:船舶航行状态包括船舶的位置、航向和姿态等信息。
这些信息是进行船舶运动模拟和控制的基础。
通过标注船舶航行状态,可以为仿真模型提供准确的输入和实时的反馈。
3.标注船舶传感器数据:船舶传感器数据是指通过安装在船舶上的传感器收集到的物理量数据,如温度、压力、湿度等。
通过标注船舶传感器数据,可以为船舶的监测和控制提供实时的信息。
4.标注船舶环境数据:船舶环境数据是指船舶所处环境的相关数据,如海洋环境参数、风速、海浪等。
通过标注船舶环境数据,可以为船舶的设计和运行提供参考和验证。
5.标注船舶系统数据:船舶系统数据是指与船舶相关的系统数据,如推进系统的功率、燃料消耗等。
通过标注船舶系统数据,可以对船舶的性能和效率进行评估和优化。
在使用MBD技术进行船舶数据集的定义和标注时,需要注意以下几个方面:1.数据质量:确保数据的准确性和可靠性,避免数据的误差和偏差对模型和仿真结果的影响。
2.数据一致性:保持数据的一致性,确保各种数据的衔接和关联,以提高模型的准确性和可靠性。
基于模型的设计(MBD)
MBD: Model-based design河北优控新能源科技有限公司自主研发的发动机控制器(ECU),电动车控制器(VCU),变速箱控制器(TCU),混动动力控制器(HCU)都采用模块化设计,功能多样化,支持不同的需求。
软件模型下面详细介绍下基于模型设计的定义及基本步骤。
基于模型的设计(MBD)是一种用数字化和可视化的方法来解决问题和设计相关复杂控制的算法,是一种信号处理和通信系统。
它被广泛应用在许多动向控制、工业设备、航空航天和汽车应用领域。
基于模型的设计方法应用于嵌入式软件设计。
概述基于模型的设计在整个设计过程中提供了一个有效方法来建立一个共同通信框架,同时支持开发周期(“V”图)。
在基于模型控制系统的设计、开发体现在这四个步骤:模型设计建设;模型控制器的分析和合成;模型和控制器的模拟集成所有这些阶段模型的控制器。
基于模型的设计范式与传统的设计方法有着显著的不同。
设计人员可以使用基于模型的设计来定义模型,采用连续时间和离散时间的建筑块,而不是使用复杂的结构和广泛的软件代码,设计人员可以使用模型为基础的设计。
这些内置的模型与仿真工具,可以导致快速原型,软件测试和验证。
不仅是测试和验证过程增强,而且,在某些情况下,硬件在环仿真可以使用新的设计范例,以执行测试的动态效果更快速,更有效地比传统的设计方法。
历史电时代的曙光带来了许多创新和先进的控制系统,早在20世纪20年代的工程、控制理论与控制系统这两个方面的融合,使大型集成系统成为可能。
在那些早期的控制系统中,通常在工业环境中使用。
大型过程设备开始使用过程控制器,用于调节连续变量,如温度,压力和流量。
内置梯形网络的电气继电器是第一个独立的控制设备,自动化的整个生产过程。
控制系统获得的势头,主要是在汽车和航空航天部门。
在上世纪五十年代和60年代,在嵌入式控制系统中对空间产生了兴趣。
工程师建造的控制系统,如发动机控制单元和飞行模拟器,这可能是部分的最终产品。
MBD技术的定义与运用分析
MBD技术的定义与运用分析作者:祝光旭来源:《科技资讯》2017年第25期DOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.25.005摘要:三维模型的定义正在引领全球制造业的一场技术革新。
其影响力不亚于从手工绘图到计算机绘图的变革。
基于模型的定义(MBD)全三维设计技术,是将产品所有相关设计定义、设计属性和加工制造信息等都在产品三维模型中进行数字化三维定义,实现设计到加工无纸化操作。
该技术源于波音公司,目前在中国航空领域得到广泛运用。
为了让广大制造业企业更加深入了解MBD技术,文章针对MBD技术如何在制造业企业运用进行阐述。
关键词:三维模型定义 MBD技术数字化样机无纸化中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)09(a)-0005-02随着国产商用大飞机C919试飞成功,中国制造得到了世界认可。
伴随着国内外媒体的深入报道,在C919研制过程中,先进的技术手段和系统被人们所熟知。
MBD技术是目前大家广泛关注的技术之一。
MBD(Model Based Definition)技术作为数字化协同设计制造技术的技术信息载体是数字化协同设计制造技术中的关键应用技术,是设计与制造部门必须紧密协同,实现无纸化制造的必要手段。
1 产品设计定义演变过程产品设计定义需要明白、清晰的表达。
在古代,中国就有物理实体模型和二维绘图法表达工程设计思想。
从1795年法国科学家蒙日系统的提出画法几何原理,以及1840年发明蓝图以来,工程师们一直使用标准手绘二维平面工程视图来表达产品设计,手绘二维工程图代表了第一代工程语言。
在科学技术飞速发展的近百年间,工程技术发生了巨大变化,特别是随着计算机的飞速发展,工程设计手段和工具也产生了颠覆式的演变。
纵观发展演变过程,可以分为三个阶段。
第一阶段。
手工二维图。
基于画法几何原理用标准化的手绘二维图表达三维实体的定义方法。
但是表达的方式对传递设计信息可能存在歧义,手工绘制过程需要设计人员具备较高的绘图能力和三维空间思维能力,设计图纸质量和标准化很难保证。
《基于MBD的三维装配信息集成技术研究》
《基于MBD的三维装配信息集成技术研究》一、引言随着制造业的快速发展,三维装配技术已成为现代制造过程中的关键环节。
而模型定义(MBD)技术的出现,为三维装配信息集成提供了新的思路和方法。
MBD技术通过将产品信息直接定义在三维模型中,实现了产品信息的全面集成和共享,为三维装配提供了更为高效、准确的信息支持。
本文旨在探讨基于MBD 的三维装配信息集成技术的研究,分析其优势和存在的问题,并针对这些问题提出相应的解决方案。
二、MBD技术的概念及其在三维装配中的应用MBD(Model Based Definition)技术,即基于模型的定义技术,它以数字化产品模型为载体,将产品从设计到制造的整个过程中的信息完整地集成在一起。
这种技术广泛应用于产品设计、工艺规划、制造执行等环节。
在三维装配过程中,MBD技术能够提供详细、准确的产品结构信息、装配顺序、装配工艺等,为装配操作提供全面、有效的信息支持。
三、基于MBD的三维装配信息集成技术(一)研究背景及意义传统的三维装配信息主要通过文本描述或图纸展示,这些方式往往存在信息冗余、表达不直观等问题。
而基于MBD的三维装配信息集成技术,将产品信息直接定义在三维模型中,实现了信息的全面集成和共享。
这种技术能够提高装配效率、降低装配成本,同时还能提高产品的可靠性和稳定性。
因此,研究基于MBD的三维装配信息集成技术具有重要意义。
(二)关键技术分析基于MBD的三维装配信息集成技术主要包括以下几个关键环节:1. 模型构建:通过CAD软件构建产品的三维模型,并确保模型的准确性和完整性。
2. 信息定义:在三维模型中定义产品的结构信息、装配顺序、装配工艺等,实现信息的全面集成。
3. 接口开发:开发与各生产环节的接口,实现与ERP、MES 等系统的数据交互。
4. 集成应用:将集成后的信息应用于实际生产过程中,提高生产效率和产品质量。
(三)研究方法与步骤基于MBD的三维装配信息集成技术的研究主要包括以下几个步骤:1. 分析并总结现有的三维装配技术和MBD技术的应用现状;2. 设计基于MBD的三维装配模型结构,并构建相应的三维模型;3. 在模型中定义产品的结构信息、装配顺序、装配工艺等;4. 开发与各生产环节的接口,实现数据交互;5. 将集成后的信息应用于实际生产过程中,分析其效果并不断优化。
基于MBD的智能化工艺设计技术研究
基于MBD的智能化工艺设计技术研究近年来,随着信息技术和人工智能的快速发展,智能化工艺设计技术逐渐成为研究的热点之一。
基于MBD(Model-Based Design)的智能化工艺设计技术,以模型为核心,利用计算机和软件工具来辅助工艺设计、优化和控制,具有减少试验成本、提高工艺设计效率和质量的优势。
本文将对基于MBD的智能化工艺设计技术进行探讨和研究。
一、MBD技术的基本原理MBD即基于模型的设计,是一种以模型为基础的设计方法。
它通过将系统的各个组成部分用数学模型表示,通过对模型的建立和仿真,实现对系统性能和行为的分析和优化。
MBD技术包括三个要素:模型、仿真和优化。
模型是MBD技术的核心,它对系统进行了简化和抽象,并且可以跟踪系统的各个组成部分之间的关系和相互作用。
仿真是模型的一种应用形式,通过对模型进行仿真可以实现对系统行为和性能的预测和评估。
优化则是通过对模型进行参数的调整和优化,实现系统性能的最大化或最优化。
二、基于MBD的智能化工艺设计技术的研究内容1. 基于MBD的工艺设计方法论研究基于MBD的智能化工艺设计技术的关键是建立适合于工艺设计的数学模型。
在此基础上,需要研究工艺设计的方法、流程和规范,使其能够满足实际工艺设计的需求,并提高工艺设计的效率和质量。
3. 基于MBD的智能化工艺设计案例研究为了验证基于MBD的智能化工艺设计技术的可行性和有效性,需要进行一系列的案例研究。
通过实际工艺设计案例的应用,可以评估该技术在不同工艺设计问题上的表现,并提出相应的改进意见。
三、基于MBD的智能化工艺设计技术的应用和展望基于MBD的智能化工艺设计技术具有广阔的应用前景。
它可以应用于各个工艺设计领域,例如化工、制药、电子等行业。
它可以与其他工艺优化技术相结合,形成更为强大的工艺设计和优化方法。
基于MBD的智能化工艺设计技术可以与人工智能技术相结合,实现更加智能化和自动化的工艺设计。
基于MBD的智能化工艺设计技术是一项具有广阔应用前景的研究方向。
mbd技术概念
mbd技术概念MBD技术概念MBD(Model-Based Design)技术是一种基于模型的设计方法,它将系统的设计、开发和验证过程建立在数学模型之上。
该技术是一种全新的软件开发方法,它能够使开发人员更加高效地进行系统设计和开发。
一、MBD技术的背景1.1 传统软件开发方法的问题传统软件开发方法主要是基于文档编写的方式,这种方式存在以下问题:(1)文档编写需要大量时间和精力,而且容易出现错误。
(2)文档编写不利于代码重用和维护。
(3)文档编写无法满足对系统性能、可靠性等方面的要求。
1.2 MBD技术的优势与传统软件开发方法相比,MBD技术具有以下优势:(1)基于模型的设计可以更加直观地描述系统结构和行为。
(2)模型可以自动生成代码,提高代码质量和效率。
(3)模型可以方便地进行验证和测试,并且可以提前检测出潜在问题。
二、MBD技术的基本原理2.1 模型驱动设计MBD技术采用模型驱动设计(MDD)思想,即以模型为中心进行系统设计和开发。
在MDD中,模型是系统的核心,所有的设计、开发和测试都是基于模型进行的。
2.2 模型的构建MBD技术中的模型通常是基于数学模型构建的,包括状态机、数据流图、控制流图等。
这些模型可以直观地描述系统结构和行为,并且可以方便地进行验证和测试。
2.3 模型自动生成代码在MBD技术中,模型可以自动生成代码,这样可以提高代码质量和效率。
同时,代码生成器还可以根据不同平台生成相应的代码,使得软件能够在不同平台上运行。
三、MBD技术的应用领域MBD技术已经广泛应用于各个领域,包括航空航天、汽车制造、电子设备等。
下面分别介绍一下这些领域中MBD技术的应用情况。
3.1 航空航天在航空航天领域,MBD技术主要用于飞行控制系统和导航系统等方面。
通过采用MBD技术,可以更加准确地描述飞行器的动态特性,并且能够提高飞行器的安全性能。
3.2 汽车制造在汽车制造领域,MBD技术主要用于汽车控制系统和发动机控制系统等方面。
Model_based_definition介绍
交流,设计、工艺和制造数据不关联,设计数据的更改,工艺、制造 部门需要针对设计更改进行相应的更改,会带来设计、工艺和制造数 据的不一致性问题。
基于MBD的产品设计制造过程
设计部门
三维模型 三维标注
全三维的完整产 品定义信息表达
问题: 插入工序时,工序号如何处理;采用中间序号的方式。 工序顺号,第一次编辑在NX中生成;发布后更改顺号手工填写;
工装申请及返填流程
在NX提交工装申请流程,创建工艺申请单对象, 并记录工装编号。
业务流程按照原业务模式处理,在流程的工装返 填节点,启动NX Manager加载整个工艺,手动 点击刷新按钮,在NX下刷新卡片的工装信息。
设计 批准 添加权限
更改流程
会签
校对 协作工艺会签
审核
材料定额 会签
自动签字
移除权限
发放归档
其他审批流程
业务要求无明显变化 主要功能:
1、审批工艺集合时,优化自动添加对象到目标 的功能; 2、PDF格式卡片签字,先单个工序的PDF签字, 然后再将签字后的问题合并成整本工艺。
3、手动和自动生成整本PDF格式工艺
内容
MBD概念 基于MBD工艺过程 MBD
当前产品设计制造过程
设计部门
二维图纸
基于三维模型的二维 工程图关联设计
生产部门
工艺部门
工艺规程 作业指导书
存在的问题
需要消化二维图纸:工艺、制造部门要花费大量的时间消化二维图样。 数据重复录入:工艺、制造部门需要重新录入数据,以实现工装模具
创建修改 单
工艺变更业务流程
mbd技术解析与应用探讨
mbd技术解析与应用探讨1. 什么是MBD技术?MBD(Model-Based Design)技术,即基于模型的设计技术,是一种将系统设计、开发和验证的过程建立在模型的基础上的方法论。
它通过使用数学模型来描述系统,并借助模型验证、仿真和代码生成等工具来实现系统开发和验证过程的自动化。
MBD技术主要用于软件、控制系统、电子系统等领域,它能够提高系统开发的效率和质量,并加快产品上市的速度。
2. MBD技术的核心概念在MBD技术中,以下几个核心概念是非常重要的:2.1 系统模型:系统模型是MBD技术的核心,它是对系统进行描述的数学模型。
系统模型可以是连续时间的物理模型,也可以是离散时间的控制模型。
根据系统的特性和需求,可以选择不同的数学模型来描述系统。
2.2 模型验证:模型验证是通过对系统模型进行仿真和验证来验证系统的设计是否满足要求。
通过对模型进行仿真和验证,可以在早期阶段发现系统设计中的问题,并及时进行调整和优化。
2.3 代码生成:代码生成是将系统模型转化为可执行代码的过程。
通过代码生成工具,可以将系统模型转化为C、C++、Matlab等编程语言的代码,并在硬件上进行部署和运行。
3. MBD技术的应用领域MBD技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个应用领域的案例:3.1 汽车行业:在汽车行业中,MBD技术被广泛用于汽车控制系统的开发和验证。
通过建立汽车系统的模型,可以实现对车辆性能、燃油效率、安全性等方面进行优化。
3.2 航空航天行业:在航空航天行业中,MBD技术被用于飞机控制系统的开发和验证。
通过建立飞机系统的模型,并进行仿真和验证,可以提高飞机的性能和安全性。
3.3 电子产品行业:在电子产品行业中,MBD技术被广泛应用于电路设计、系统建模和验证等方面。
通过使用MBD技术,可以提高电子产品的设计效率和质量。
4. MBD技术的优势和挑战MBD技术带来了许多优势,但同时也面临一些挑战。
4.1 优势:- 提高开发效率:MBD技术可以通过自动化的方式进行系统开发和验证,从而提高开发效率,缩短开发周期。
新型航天器基于模型定义(MBD)方法研究与应用
2022年·第08期39航天工业管理Management & Practice管理与实践航天新型产品研制领域面临着外部竞争激烈,内部任务重、周期紧、技术难度大等困难,为确保我国新型航天器预研领域大有可为,必须放眼国际前沿,突破传统观念,寻求最佳研制模式,大幅缩短产品研制周期,提高研发质量。
航天新型飞行器航空航天结合,协作单位跨越航空航天多家单位,急需突破传统航天型号设计工具、设计平台、研制模式和体系,建立适用于复杂协作关系和复杂飞行器构型的高效研发模式。
一、MBD概念的提出基于模型定义(MBD)是采用全三维模型设计,将产品模型的几何、非几何信息按照一定规范用统一的模型进行定义表达的设计方法。
美国通过ASME Y14.41完成了相关标准的制定工作并应用于波音787、777等客机研制,极大提高了研制效率,推动了数字化设计技术无纸化跨越式发展。
在新型航天器产品研制过程中,项目团队结合ASME Y14.41对数字化产品数据集定义及国内外先进航空宇航企业相关规范,面向国内航空航天实际技术水平,制定合理的MBD 数据集定义方案。
不仅需要将传统的基于二维图样定义技术中尺寸公差、注释等标注信息移植到三维模型中,更关键的是要满足管理技术以及并行工程要求。
二、 MBD主要内容新型航天器产品MBD 将传统二维图样上的尺寸公差、旗注、技术要求、材料属性等信息通过标准规范集成到三维模型文件中。
根据《新型航天器数据集定义规范》,MBD 数据集包括实体模型、三维注释、尺寸及公差标注等信息,满足完整定义产品的所有要求,典型MBD 数据结构如图1所示(实体模型+三维标注称为设计模型,其他非几何信息定义在特征树中)。
三、MBD数据结构数据结构主要包括主几何、工程数据集和设计环境相关零部件,其中主几何数据集包括主几何模型数据集、接口控制几何。
1.MBD 数据集的分类(1)主几何主几何包含构成飞行器外形和骨架的主要几何元素,新型航天器概念设计到产品详细出图的基准模型。
MBD
MBD标题:MBD:创新管理理念的引领引言:在快速变革和竞争激烈的时代,企业面临着更高的管理要求。
MBD(Management by Design)作为一种创新的管理理念,正逐渐引起广泛关注。
本文将介绍MBD的基本概念、核心原则以及在实践中的运用,并探讨其在企业发展中的重要意义。
一、MBD的基本概念MBD,即管理设计,是一种将设计思维应用于管理的理念。
它强调将创新、设计和执行力结合起来,以实现企业的长期战略目标。
MBD不仅仅关注产品或服务的设计,更关注企业的整体结构、流程和文化的设计。
二、MBD的核心原则1. 以人为本:MBD强调人与组织之间的互动和协作。
它鼓励员工的参与和创造力的发挥,提倡开放式沟通和协作的文化,营造一个积极、创新的工作环境。
2. 从用户出发:MBD强调从用户的角度思考和设计。
通过深入了解用户需求和期望,企业能够提供有针对性的解决方案,并不断改进和创新产品和服务,从而提高用户满意度和忠诚度。
3. 持续创新:MBD鼓励企业实现持续创新,不断推陈出新。
通过不断迭代和改进,企业能够保持竞争优势,并顺应市场和技术的变化。
4. 跨界合作:MBD倡导不同部门之间的跨界合作和知识共享。
通过打破组织边界,企业能够获得更多的创新思路和机会,提高工作效率和质量。
三、MBD的实践运用1. 设计思维的应用:MBD借鉴了设计思维的方法和工具,将其应用于企业的管理和运营。
通过用户调研、洞察和创意工具的运用,企业能够更好地理解用户需求,开发出更符合市场需求的产品和服务。
2. 创新团队的建设:MBD鼓励企业建立跨职能、跨部门的创新团队。
这些团队由不同领域的专家组成,通过跨界合作和知识分享,能够快速响应市场变化,为企业带来创新的力量。
3. 管理模式的优化:MBD推崇以实践为基础的管理模式。
通过不断试错和学习的过程,企业能够实现管理的不断优化和升级。
MBD强调以结果为导向,注重团队的共同目标和价值观的塑造。
四、MBD的重要意义MBD作为一种创新的管理理念,具有以下重要意义:1. 强化了用户导向:MBD注重从用户的角度出发,深入了解用户需求和期望。
MBD简介
MBD,基于模型的定义(Model Based Definition)弥合了三维模型直接用于制造的间隙。
实际上,MBD是一种基于3D 的产品数字化标注技术,它采用三维数字化模型对产品数字化信息的完整描述,如:
●对三维空间实体模型的尺寸、几何形状、公差、注释的标注。
●对产品的非几何信息进行标注(产品物理特征、制造特征、数据管理特征、状态特征的属性)和零件表的描述。
非几何信息定义在“规范树”上。
MBD是产品设计技术的重大进步:
●在三维模型上用简明直接的方式加入了产品的制造信息,进一步实现了CAD到CAM(加工、装配、测量、检测)的集成,为彻底取消二维图纸创造了可能
●定义了非几何信息(包括BOM)
●是数字化和结构化的。
给制造管理系统的数字化创造了条件!
●为并行工程创造信息并行和共享的基础!
●部分零件可以直接进入制造,成倍的减少NC编程时间
目前MBD已经相对成熟。
美国制造工程师协会与2003年发布了“数字化产品定义数据实践ASME Y14.42-2003” 各个CAD软件(CATIA,SIMENS,PTC)都对ASME Y14.41标准支持。
波音等航空制造商制订自己的3D开发标准,与CATIA、Delimia 软件集成,在产品中应用,众多的二级供应商和伙伴也制订自己的3D开发标准开始应用。
有关基于模型的设计一些概念和理解
有关基于模型的设计一些概念和理解基于模型的设计(Model-Based Design,MBD)是一种软件工程方法,它在设计、开发和验证复杂系统时使用模型为中心的方法。
MBD通过使用数学模型来描述系统的行为和特性,可以提供更快、更高效、更准确的系统开发过程。
以下是有关MBD的一些概念和理解:1.模型:模型是对系统行为、功能和特性的抽象描述。
它可以基于物理原理、数学方程或系统规范来构建。
模型可以是连续的、离散的或混合的,并且可以包括不同层次的细节。
2.模型驱动设计:MBD的核心原则是使用模型来驱动系统设计、开发和验证的过程。
这种方法可以减少手工编码的错误,并提供更好的可重用性和可维护性。
3.模拟和验证:使用模型可以通过模拟和验证来评估系统的行为和性能。
通过在模型中输入不同的条件和参数,可以预测系统的响应和改进设计。
4.自动代码生成:MBD的一个关键优势是可以将模型直接转换为实际的可执行代码。
这种自动代码生成可以提高开发效率,并减少潜在错误的风险。
5.硬件-软件协同设计:MBD可以更好地支持硬件和软件的协同设计。
通过将硬件和软件的模型集成到同一个开发环境中,可以更好地进行系统级设计和验证。
6.系统级仿真:MBD可以用于进行系统级仿真,以评估系统的整体性能和交互。
通过使用模型来描述组件之间的交互,可以更好地理解系统的整体行为。
7.模块化设计:MBD鼓励系统的模块化设计。
通过将系统分解为多个模块和子系统,可以更好地管理系统复杂性,并支持并行开发。
8.迭代设计:MBD支持迭代式的设计和开发过程。
通过快速重复建模、仿真和验证,可以更早地发现和解决设计问题,并逐步改进系统的性能。
9.可重用性和可维护性:MBD通过使用模型和自动生成的代码来提供更好的可重用性和可维护性。
模型可以以可读易懂的方式描述系统,使得其他人员可以更容易地理解和修改系统。
10.系统集成和部署:MBD可以更好地支持系统的集成和部署过程。
通过将模型和代码直接与目标平台集成,可以更快地将系统部署到实际环境中。
基于MBD的智能化工艺设计技术研究
基于MBD的智能化工艺设计技术研究随着信息技术的高速发展和工业制造的智能化需求,基于MBD(Model-Based Design)的智能化工艺设计技术受到了广泛关注。
MBD是一种以模型为基础的设计方法,它将设计的复杂性和工程过程的多样性转化为计算机模型,以便于对设计进行分析和优化。
在工艺设计领域,MBD技术可以帮助工程师在设计阶段快速建立工艺模型,进行智能化分析和优化,提高设计效率和产品质量。
本文将从MBD技术在工艺设计中的应用现状和发展趋势、智能化工艺设计的需求和挑战、以及基于MBD的智能化工艺设计技术的研究重点和方向等方面展开讨论。
一、MBD技术在工艺设计中的应用现状和发展趋势MBD技术是近年来工业制造领域的热门技术,它已经广泛应用于产品设计、系统工程和控制领域。
在工艺设计方面,MBD技术主要用于建立数字化的工艺模型,对工艺流程进行仿真和优化。
通过MBD技术,工程师可以在计算机上模拟工艺流程,快速进行试验和优化,降低开发成本和缩短产品上市时间。
MBD技术在工艺设计中的应用前景广阔,将成为未来工业制造智能化的重要支撑。
随着3D打印、数字化工厂和工业互联网的快速发展,MBD技术在工艺设计中的应用也将得到进一步拓展和深化。
未来,MBD技术将更加注重人机协同设计和智能化优化,更好地满足个性化定制和柔性制造的需求。
MBD技术还将与人工智能、大数据分析等技术相结合,实现智能化的工艺设计和优化。
MBD技术在工艺设计中的应用将成为未来工业制造智能化的重要驱动力。
二、智能化工艺设计的需求和挑战随着工业制造向数字化和智能化的转型,智能化工艺设计成为了工业制造发展的必然趋势。
智能化工艺设计在提高生产效率、优化资源利用和提高产品质量方面具有重大意义。
通过智能化的工艺设计,企业可以更好地适应市场需求和客户定制需求,降低生产成本和提高产品市场竞争力。
智能化工艺设计也面临着诸多挑战。
工艺设计的复杂性和多样性使得传统的手工设计方法已经无法满足工程师的需求,需要更加高效和智能的设计方法。
有关基于模型的设计(MBD)一些概念和理解
有关基于模型的设计(MBD)一些概念和理解先胡乱问几个大问题:1.什么叫基于模型的设计?2.为什么要基于模型的设计?3.基于模型的设计过程中,需要做什么事情?再问几个小问题:1.模型验证是否必要?2.模型验证有哪些工作可以做?3.模型验证是否一定需要被控对象模型?4.代码生成效率如何?5.底层驱动是否要建模?6.Embedded Coder(以前的RTW Embedded Coder)支持哪些芯片?、SIL、PIL、HIL的目的和实现方式?8.如何定点化?9.如何做代码集成?什么叫基于模型的设计?这是一个很大的话题,因为本人能力所限,仅讨论使用Simulink模型开发嵌入式软件的设计过程。
也就是说,我只能聊基于模型的嵌入式软件设计。
我的理解是,通过对算法建模进行软件设计的过程,都可以叫基于模型的设计。
当然,如果仅限于算法建模,把Simulink/Stateflow当做Visio使用,而不去进行其他环节的工作,这样的基于模型设计是不完整的,可能对你的开发效率不会有很大的提升。
如果想通过基于模型的设计提升软件开发团队的开发效率,提高软件品质,我觉得至少有如下几点可以考虑:1.算法建模2.算法模型的验证3.文档自动化4.代码生成5. 代码和模型的等效性验证传统的开发过程中,我们有一个环节,需求捕获,也即,从系统需求分解出软件需求。
在基于模型的设计过程中,我们同样可以通过分析系统需求,获得软件需求。
当然,根据系统需求的详细程度,我们可以考虑是否要写专门的软件需求。
在基于模型的软件设计中,我们主要关心的是系统的功能需求,或者说可以通过软件实现的功能需求。
如果这部分需求在系统需求文档里已经有非常清楚的定义,那么我们可以以系统需求文档作为依据建立模型。
当然,如果系统需求不是足够清楚,那我们有必要编写专门的软件需求文档。
如果不考虑Simulink/Stateflow的应用上的问题,也就是说,如果我们都是熟练的Simulink/Stateflow用户,那么建模过程的主要工作是需求分析,通俗点讲,需求弄清楚了,建模也就是非常简单的事情了。
分析对MBD的认识
分析对MBD的认识MBD,基于模型的定义(Model Based Definition)弥合了三维模型直接用于制造的间隙。
实际上,MBD是一种基于3D的产品数字化标注技术,它采用三维数字化模型对产品数字化信息的完整描述,如:●对三维空间实体模型的尺寸、几何形状、公差、注释的标注。
●对产品的非几何信息进行标注(产品物理特征、制造特征、数据管理特征、状态特征的属性)和零件表的描述。
非几何信息定义在“规范树”上。
MBD是产品设计技术的重大进步:●在三维模型上用简明直接的方式加入了产品的制造信息,进一步实现了CAD到CAM(加工、装配、测量、检测)的集成,为彻底取消二维图纸创造了可能●定义了非几何信息(包括BOM)●是数字化和结构化的。
给制造管理系统的数字化创造了条件!●为并行工程创造信息并行和共享的基础!●部分零件可以直接进入制造,成倍的减少NC编程时间目前MBD已经相对成熟。
美国制造工程师协会与2003年发布了“数字化产品定义数据实践ASME Y14.42-2003” 各个CAD软件(CATIA,SIMENS,PTC)都对ASME Y14.41标准支持。
波音等航空制造商制订自己的3D开发标准,与CATIA、Delimia 软件集成,在产品中应用,众多的二级供应商和伙伴也制订自己的3D开发标准开始应用。
工程定义为实现贯穿于飞机全生命周期的三维数字化制造技术,以集成的三维数字化模型替代二维工程图纸成为唯一制造依据的本质,建立了三维数字化设计制造一体化集成应用体系,真正达到无图纸、无纸质工作指令的三维数字化集成制造。
当前,我国航空制造业的数字化技术发展迅猛,三维数字化设计技术和数字化样机技术得到了深入应用。
同时,随着计算机和数控加工技术的发展,传统以模拟量传递的实物标工协调法被数字量传递为基础的数字化协调法代替,缩短了型号研制周期,提高了产品质量。
但是,在当前我国的三维数字化模型并没有贯穿于整个飞机数字化制造过程中,二维数字化模型依然是飞机制造过程的主要依据。
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有关基于模型的设计(MBD)一些概念和理解先胡乱问几个大问题:1.什么叫基于模型的设计?2.为什么要基于模型的设计?3.基于模型的设计过程中,需要做什么事情?再问几个小问题:1.模型验证是否必要?2.模型验证有哪些工作可以做?3.模型验证是否一定需要被控对象模型?4.代码生成效率如何?5.底层驱动是否要建模?6.Embedded Coder(以前的RTW Embedded Coder)支持哪些芯片?、SIL、PIL、HIL的目的和实现方式?8.如何定点化?9.如何做代码集成?什么叫基于模型的设计?这是一个很大的话题,因为本人能力所限,仅讨论使用Simulink模型开发嵌入式软件的设计过程。
也就是说,我只能聊基于模型的嵌入式软件设计。
我的理解是,通过对算法建模进行软件设计的过程,都可以叫基于模型的设计。
当然,如果仅限于算法建模,把Simulink/Stateflow当做Visio使用,而不去进行其他环节的工作,这样的基于模型设计是不完整的,可能对你的开发效率不会有很大的提升。
如果想通过基于模型的设计提升软件开发团队的开发效率,提高软件品质,我觉得至少有如下几点可以考虑:1.算法建模2.算法模型的验证3.文档自动化4.代码生成5. 代码和模型的等效性验证传统的开发过程中,我们有一个环节,需求捕获,也即,从系统需求分解出软件需求。
在基于模型的设计过程中,我们同样可以通过分析系统需求,获得软件需求。
当然,根据系统需求的详细程度,我们可以考虑是否要写专门的软件需求。
在基于模型的软件设计中,我们主要关心的是系统的功能需求,或者说可以通过软件实现的功能需求。
如果这部分需求在系统需求文档里已经有非常清楚的定义,那么我们可以以系统需求文档作为依据建立模型。
当然,如果系统需求不是足够清楚,那我们有必要编写专门的软件需求文档。
如果不考虑Simulink/Stateflow的应用上的问题,也就是说,如果我们都是熟练的Simulink/Stateflow用户,那么建模过程的主要工作是需求分析,通俗点讲,需求弄清楚了,建模也就是非常简单的事情了。
当然,建模的时候,要考虑未来的验证、实现以及后期维护的问题。
我个人的体会,这个阶段,不要着急建模,一定要先弄清需求,另外,建模的时候,模型架构非常重要。
有了模型之后,接下来要做什么事情?代码生成?这是很多比较初级的用户容易犯的错误,犯这个错误的用户,很大程度上是因为没有弄清楚为什么要做基于模型的设计?为什么要做基于模型的设计?我相信很多用户没有仔细考虑这个问题,很多用户做基于模型的设计的理由是:国外的公司都这么做,同行其他公司都这么做......弄清为什么要基于模型的设计,也就是要弄清楚基于模型的设计到底可以给我们带来哪些好处?很多人会非常自然的想到,代码生成,代码生成可以提高软件开发效率。
没错,代码生成是一个很大的好处,但,代码生成不是唯一的,也不是最大的好处。
最大的好处是,算法的早期验证,之前NASA有研究表明,开发初期引入的bug,如果到了晚期才发现出来,那么修复这一的bug,会产生非常大的费用。
所以,我们期望能够尽早的发现开发过程中引入的bug。
如何尽早的发现设计上的错误?传统的开发模式里,我们使用review的方式去发现错误,在质量体系ISO9001里面有定义,任何一份设计,都必须要评审。
评审的目的,也就是为了发现这个阶段的错误,以防错误被带到后续的开发过程中。
而评审的效率,却是非常低下的。
我想凡是参加评审的网友都会有体会。
比如,我在做完一份设计之后,我会邀请我的同事来评审我的工作,而参加评审的这些同事,往往不能有足够的时间了解我的这份工作,而只能在评审会上听我介绍我做的工作,这样的评审,可能会发现一些非常明显的问题,除此之外的,很难发现问题。
评审作为一种非常传统的验证方式,并不能及时发现设计过程中引入的各种错误。
而仿真,从效率上讲,要远高于评审,仿真更容易发现设计中的问题。
仿真是可以运行的,如果我们设定一些输入,运行模型之后,我们会得到相应的输出,我们很容易观测到此时的输出是否是我们期望的输出。
另外还有好处,仿真的结果是确定的,给定输入,就会得到确定的输出,当然,期望输出也是确定的。
而不像评审,同样的文字,对于不同人,可能理解成不同的含义。
代码生成和早期验证之外,基于模型的设计,还可以给我们带来其他好处,比如文档自动化。
我们经常听到这样的说法:•我们终于把软件发布出去了,现在可以有时间补文档了...•下个月要audit了,所有同事都在补文档....这里我要问:为什么要补文档?补文档,我们可以从中得到两个方面的信息:1.文档很重要,不能没有,至少从质量体系上要求我们必须有文档2.工程师都不愿意写文档,是啊,如果愿意写文档的话,在开发过程中自然会把各类文档写起来的。
好,工程师不愿意写,开发过程中又不能少,如果计算机可以帮我们写,岂不是很美好的事情。
基于模型的设计,可以帮助我们实现文档自动化,至少有相当大的一部分文档可以让计算机替我们写。
其实,基于模型的设计,还有一个天然的优势:图形化设计。
对于工程师来讲,图形化的东西,本身就比文字更容易理解,否则我们在软件开发过程中也不会去画流程图和状态机了所以总结一下,基于模型的设计可以从以下方面给我们提供便利:1. 图形化设计2. 早期验证3. 代码生成4. 文档自动化前面我大概论述了为什么要做基于模型的设计,或者说基于模型的设计可以给我们带来哪些好处。
这些好处,最终会大大提高开发效率,并且改善软件品质。
下面,我在说说基于模型的设计里有哪些事情要做,刘博士说的没错,基于模型的设计,自然模型最重要,如何建模,毫无疑问是最为重要的环节。
在软件产品开发中,建模活动里,耗时最多的,就应该是需求分析了,需求分析不仅包括如何正确理解软件需求,而且要考虑如何通过模型实现,真正的画模型的时间,相比之下并不多,如果Simulink/Stateflow用的熟的话,真正打开MATLAB画模型的时间占建模阶段总时间的1/3都不到。
建模之后,接下来就是模型验证,验证,英文单词Verification,英文里面还有另外一个词Validation,确认,很多人不清楚这两个词之间的区别,通俗点讲:Verification是考察你是否正确的做了一件事,而Validation,则是考察你是否做出了正确的东西。
一个强调的是过程,一个在乎的是结果。
闲话少说,咱们继续回到模型验证上来,通常模型验证包含如下活动:建模标准的检查、评审、单元测试、快速原型。
(如果说的不完善,欢迎大家补充)建模标准的检查,可以通过模型检查工具自动完成,建模标准检查的意义,和传统开发模式里C编码标准的意义一致,这里不展开了。
模型验证之后,接下来就可以做代码生成了,有关代码生成,也专门讨论吧。
1.代码生成之后,需要做代码验证,基于模型的开发过程里面,SIL、PIL都是常用的代码验证方式。
2.在代码做完SIL或者PIL测试之后,要考虑软件集成了,即应用层软件,也就是通过Simulink模型生成的软件,和底层驱动软件之间的集成。
3.软件集成之后,后面的事情,基本上和传统的开发模式差不多了,当然,相对于传统的开发模式,你可以多一个HIL环节出来,不过话又说回来,即便是传统的开发模式,也一样可以有HIL这个环节的。
有关HIL的实现及目的,以后再说。
再说说模型验证的必要性。
我在进入MathWorks之后,接触过很多客户,不少客户在最初引入基于模型设计的时候,根本不在意模型验证工作,他们经常在模型编译通过之后就拿去生成代码,有了代码之后将代码下载到各种快速原型设备上去测试算法,Simulink的仿真功能基本上成了摆设。
并且在这个阶段,不管我如何苦口婆心的给他们介绍模型验证的重要性,在他们那边,却总有各种各样的借口去省略模型验证环节,“项目时间太紧,模型来不及测”,“我们知道规范的开发流程,但是现在人手不够”。
当然,这类用户经常在这样折腾了一段时间之后,还是要回到模型测试上来,他们最终会发现,在HIL设备上测试算法,实在太难,当然,也有坚持的,坚持的结果就是他们所谓的基于模型的设计,开发效率比传统的开发模式高不了多少。
其实,这个问题我们可以这么去看,模型阶段的测试,我们是可以分模块进行的,而HIL上测试,基本上是集成之后的软件。
比如,一个软件有10个模块,在HIL设备上,你很难分离出每个模块的bug,而如果是按模块做单元测试,则就是针对的一个具体的模块。
打一个不算恰当的比方,我们都知道一块2克拉的钻石,价格肯定不是一块1克拉钻石的两倍。
类似的,如果每个软件模块有2个bug,那么你从集成好的软件里去消除这20个bug,耗费的精力肯定不是从每个单元模块里去消除bug所耗精力的总和。
说白了,早期验证是非常重要的,很多软件工程的教材里都有相关的统计数据说明早期验证的重要性,对应到基于模型的开发过程,能在模型级别做的验证,一定不要拖到后续的环节中。
中国有句老话,“心急吃不了热豆腐”,“项目时间紧”或者“人手不够”不能成为我们忽略模型测试的借口。
继续说一下MBD开发过程中都有哪些验证工作要做。
模型出来并且可以编译之后,首先要做建模标准检查,这个过程使用工具(比如MathWorks公司的Simulink Verification & Validation提供的model advisor)自动化的完成,检查过后,修改模型中不符合公司建模规则的项目。
接下来,就可以进行模型评审了,也就是说,评审的模型有两个前提,一是可以编译的,二是符合公司建模规则的。
这两个前提可以帮助我们消除模型中的一些低级错误,避免在评审过程中有太多的时间花费在这些错误上。
因为评审是建模的工程师和其他同事共同参与的活动,做到上述两个前提,也是对其他同事工作时间的一种尊重。
评审之后,建模的工程师会修改评审中发现的问题,问题多的话,一般会要求修改之后再进行“再评审”,直到在评审中不会发现大量问题。
接下来,我们可以使用Simulink Design Verifier进行模型的结构分析,借助于Simulink Design Verifier自动生成测试用例的功能,去检查结构上是否存在问题,比如是否有不合理的逻辑设计,是否有运行不到的分支等。
再往后,就可以进行模型单元级别的功能测试了。
软件开发过程中,对单元测试的要求是很高的,一般会根据应用的安全性、可靠性要求,给出测试的覆盖率要求。
这个过程中工作量最大的应该是测试用例设计以及测试向量的生成。
测试用例设计,我们一般会根据需求去设计测试用例,当然,也会结合模型结构设计测试用例,这样说来,这里的测试,已经包含了黑盒测试和白盒测试。
有了测试用例,如何把测试用例转换为测试向量,这也是非常重要的环节。