Gli ingegneri utilizzano il Model-Based System Engineering (MBSE) per gestire la complessità dei sistemi, migliorare la comunicazione e creare sistemi ottimizzati. Per essere efficiente, il MBSE richiede di sintetizzare le esigenze dei vari stakeholder in requisiti di progettazione di sistemi e in modelli di architettura per ottenere descrizioni intuitive dei sistemi.
Unendo MATLAB, Simulink, System Composer e Requirements Toolbox, è possibile creare un unico ambiente per creare modelli di architettura descrittivi in grado di connettersi senza difficoltà a modelli di implementazione dettagliati. L'ambiente connesso così ottenuto garantisce la costante sincronizzazione di tutti gli elementi di implementazione e architettura. Gli ingegneri sistemisti sono in grado di stabilire un thread digitale che consente di navigare tra requisiti di sistema, modelli di architettura, modelli di implementazione e software embedded.
Con MATLAB, Simulink, System Composer e Requirements Toolbox, è possibile:
- Creare modelli di architettura per definire un sistema tramite struttura, comportamento e viste
- Catturare e gestire i requisiti di sistema consentendo analisi di impatto e copertura
- Eseguire studi di trade-off per ottimizzare le architetture di sistema e analizzare le architetture con viste personalizzate dei modelli
- Creare architetture software, orientate ai servizi e AUTOSAR
- Connettere i modelli di architettura a progettazioni dettagliate di componenti implementate in Simulink, Stateflow e Simscape utilizzando la progettazione Model-Based, le FMU e il codice
- Validare i requisiti e verifica le architetture di sistema tramite test basati sulla simulazione
Uso di MATLAB, Simulink, System Composer e Requirements Toolbox per il MBSE
Sviluppo di modelli di architetture
Usa System Composer per disegnare in modo intuitivo i sistemi gerarchici delle architetture tramite l'uso di componenti, porte e connettori. Crea delle interfacce per garantire che le informazioni scambiate tra componenti abbiano proprietà compatibili, quali i tipi di dati, le dimensioni e le unità.
Lavora a un livello di dettaglio adatto alle tue esigenze ed entra sempre più nello specifico. Parti da una panoramica generale di sistemi complessi costituiti da più sottosistemi, concentrati sulle attività dettagliate dei sistemi con i diagrammi comportamentali oppure scegli un qualsiasi livello di dettaglio intermedio.
Importa progetti di architetture SysML, AUTOSAR (ARXML) Capella e di altro tipo da strumenti di terze parti per un’integrazione perfetta con MATLAB e Simulink. Esporta i progetti in modo tale da poter comunicare le variazioni. Riutilizza gli artefatti di progettazione esistenti e i documenti di controllo di interfaccia (ICD) importando archivi e file esterni tramite un’API MATLAB. In più, estrai i modelli di architettura dai modelli di sistema Simulink esistenti.
Processo di affinamento delle esigenze degli stakeholder in requisiti di sistema per giungere a requisiti dettagliati.
Gestione dei requisiti di sistema
Durante lo sviluppo di modelli di architettura, cattura, visualizza e gestisci direttamente i requisiti di sistema con Requirements Toolbox. Collega i requisiti di sistema a diversi elementi del modello di architettura per stabilire un thread digitale ai fini della tracciabilità dei requisiti ed eseguire analisi di copertura dei requisiti. I requisiti collegati mantengono una cronologia delle revisioni che consente di eseguire analisi di impatto e comunicare le variazioni ai team delle fasi successive.
Usa altri prodotti MATLAB e Simulink per eseguire analisi e test. Simulink Fault Analyzer consente un’analisi sistematica degli effetti dei guasti e della sicurezza mediante la simulazione. Simulink Coverage esegue l’analisi della copertura del modello e del codice in grado di misurare la completezza del testing nei modelli e nel codice generato.
Riferimenti
Esecuzione di studi di trade-off e analisi delle architetture con le viste
Utilizza gli stereotipi per estendere i tuoi modelli di architettura con dati di progettazione specifici del dominio, come dimensioni, peso, potenza o costo. Raggruppa gli stereotipi correlati in profili applicabili nella tua architettura o riutilizzabili in altre architetture. Per gestire la complessità dell’architettura, crea viste personalizzate per isolare i componenti che interessano i diversi stakeholder, modifica una sottosezione dell’architettura o facilita attività di analisi specifiche. System Composer consente di creare ed eseguire diagrammi comportamentali per contribuire all’analisi dei flussi delle azioni e delle informazioni di sistema della tua composizione.
Utilizza MATLAB per eseguire direttamente analisi e studi di trade-off sulla tua architettura, come:
- Analisi e ottimizzazione multidisciplinare di progetti (MDAO)
- Bottom-up roll-up o allocazione top-down (dimensioni, peso, potenza, costo, ecc.)
- Analisi di rete o di flusso (latenza end-to-end, percorso più breve, flusso di materiali, ecc.)
- Analisi personalizzata con script MATLAB (o Python®)
- Indagini commerciali (identificazione della soluzione migliore)
Creazione di viste personalizzate per gestire la complessità dell'architettura e comunicare con le diverse parti coinvolte.
Per saperne di più
Creazione di architetture software
Utilizza System Composer per creare architetture software e architetture orientate ai servizi (SOA) usando un paradigma componente-porta-connettore con componenti software e porte di interfaccia, incluse le porte client/server.
- Visualizza e modifica le tue composizioni software con Class Diagram Viewer
- Collega l’architettura software ai progetti dei componenti in Simulink e Stateflow
- Visualizza e modifica l’ordine di esecuzione delle simulazioni per le funzioni del tuo modello di architettura software prima di eseguire le simulazioni
- Affina in modo iterativo il tuo progetto per soddisfare i requisiti
- Genera automaticamente codice per distribuire il tuo progetto su hardware embedded, su piattaforme di calcolo ad alte prestazioni e nel Cloud
Riferimenti
- Migrazione di un algoritmo monolitico a un'architettura orientata ai servizi (SOA) (24:36)
- Utilizzo della progettazione Model-Based per lo sviluppo di applicazioni SOA per il sistema operativo su veicolo (15:53)
- Arbitraggio delle funzioni ADAS orientato ai servizi con la progettazione Model-Based (15:36)
- Framework basato su modelli per l’architettura di sistemi basati su dati e conoscenze dimostrato su un aereo sperimentale a idrogeno
Connessione alla progettazione Model-Based
Con la progettazione Model-Based, integra in modo nativo modelli di progettazione dettagliati in Simulink e Stateflow. Usa Simscape per modellare e simulare sistemi fisici multidominio. Importa FMU e codice C/C++ per semplificare il processo di sviluppo.
Implementa un workflow top-down per generare automaticamente modelli Simulink e Simscape a partire da componenti di architettura oppure crea un componente da un modello di componente Simulink. Collega i modelli di architettura ai modelli comportamentali Simulink per fare in modo che i modelli di architettura e implementazione siano sempre sincronizzati e per simulare il comportamento del sistema.
Esecuzione della verifica del sistema per il debug dei progetti e identificazione dei requisiti inconsistenti.
Verifica e validazione dei sistemi
La simulazione ti consente di esplorare le architetture, prototipare componenti e creare specifiche di componenti comprendendo e affinando al contempo i comportamenti del sistema fin dalle prime fasi del processo MBSE. Ai fini della gestione di complessi sistemi di grandi dimensioni, automatizza la verifica utilizzando le suite di test per validare i requisiti e verificare iterativamente i comportamenti del sistema durante l’intero processo di MBSE.
Specifica dei test a livello di sistema per garantire la coerenza e la correttezza dei requisiti che dovranno usare i team di implementazione nelle fasi successive. Traduci i requisiti con una logica di segnali complessa e dipendente dal tempo in valutazioni dalla semantica chiara e definita per eseguire il debug dei progetti e individuare le incoerenze.
Simulink Fault Analyzer consente un’analisi sistematica degli effetti dei guasti e un’analisi della sicurezza, come l’analisi Failure Mode and Effects Analysis (FMEA), mediante la simulazione. Dopo la verifica e validazione dei modelli, strumenti quali Simulink Check, IEC Certification Kit e DO Qualification Kit, insieme alla consulenza MathWorks, possono semplificare i tuoi workflow di certificazione per DO-178, ARP-4754, ISO-26262 e così via.
Progetta e genera report automaticamente a partire dai modelli e dalle simulazioni, comunicando in modo efficace con gli stakeholder e gli enti di regolamentazione e risparmiando tempo per altre attività MBSE.
Per saperne di più
- Validazione dei requisiti con simulazioni e metodi formali
- Sviluppo Agile basato sul comportamento e su test con la progettazione Model-Based
- Uso di progettazione Model-Based per ARP-4754
- Trova gli errori nelle linee guide relative alle architetture di software e sistemi in fase di modifica (3:32)
- Nozioni base su Simulink Fault Analyzer - Serie di video
- Che cos’è la FMEA? (5:50)
Esempi
- Controllo di volo di un elicottero: esempio di progettazione Model-Based per DO-178C e DO-331
- Analisi di un esempio di mantenimento della corsia su autostrada
- Definizione dei comportamenti di guasto
- Esportazione in Excel delle informazioni sui collegamenti da Safety Analysis Manager
- Verifica della logica di rilevamento guasti in un sistema di controllo dell’equilibratore di un velivolo
- Esecuzione di uno studio di sensibilità ai guasti su un robot di magazzino
30 giorni di prova gratuita
Per iniziare
Hai domande?
Parla con un esperto di Model-Based System Engineering.
System Composer Onramp
Esplora i corsi online
