A termék mint rendszer modellezése Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Alkalmazott Matematikai Intézet Mérnöki Informatikus MSc Modellezés és tervezés c. tantárgy 10. Előadás és laboratórium A termék mint rendszer modellezése Dr. Horváth László egyetemi tanár http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/ Ez a prezentáció szellemi tulajdon. Hallgatóim számára rendelkezésre áll. Minden más felhasználása és másolása nem megengedett! A prezentációban megjelent képernyő-felvételek a Dassault V5 és V6 PLM rendszereknek, az Óbudai Egyetem Intelligens Mérnöki Rendszerek Laboratóriumában telepített installációján készültek, valóságos működő modellekről, a rendszer saját eszközeivel. V5 és V6 PLM rendszerek a Dassult Systémes Inc. és a CAD-Terv Kft támogatásával üzemelnek laboratóriumunkban Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Tartalom Előadás Termékrendszer modellezése RFLP struktúra . Dinamikai viselkedés . Állapot logikai viselkedés Viselkedés definíció komponensben Virtual execution A logikai rendszer architektúrája Pathway set-ek Implement relation-ok Szimulációk Laboratóriumi feladat Modell definiálása a féléves feladat számára Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Termékrendszer modellezése Rendszer architektúra definiálása A rendszert diszciplína alapú alrendszerek alkotják A modellezési és szimulációs környezetekkel integrált Komplex rendszerek viselkedésének szimulációja Logikai rendszerek definiálása és szimulációja Vezérlő rendszerek definiálása és szimulációja Annak megválaszolása, hogy miként hat egy rendszer módosítása más rendszerekre Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Termékrendszer modellezése Frédéric CHAUVIN, Gauthier FANMUY System Engineering on 3DEXPERIENCE Platform - UAS Use Case Dassault Systèmes Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/ RFLP struktúra Követelmény (Requirements), funkció (Functional), logikai (Logical) és fizikai (Physical) terméknézetek A termék leírása a Systems Engineering-ből vett alapvető elemek alkalmazásával. MIL-STD 499B “Military Standard – Systems Engineering” (1974, 1994). IEEE/1220 (1994, 1999, 2005) “Standard for Application and Management of the Systems Engineering Process”. Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

RFLP struktúra Az RFLP a termékmodell számára, négy absztrakciós szinten definiált struktúra. Módszerek a systems engineering (SE) és a requirements engineering (RE) területeiről. A Requirements (R) szinten a azokat a követelményeket írják le, amelyeket a terméknek ki kell elégíteni. Amikor a mérnök definiálja, a követelmény lehet számára kötelező, általa idézett, vagy saját szándéka. A Functions (F) szint azokat a funkciókat leíró entitásokat tartalmazza, amelyeket a terméknek biztosítania kell, hogy az a követelményeket kielégíthesse. Viselkedések beépíthetők. Funkcionális dekomponálás valósul meg. A Logical (L) szint logikai port-okkal rendelkező komponenseket tartalmaz. Arra ad választ, hogy miként érik el a funkcionális követelményeket. Ez a megkövetelt logikai struktúra a funkciók biztosításához. Az információt logikai port-hoz rendelik, vagyis azon megy át. A komponensek közötti információcsere a logikai port-ok közötti relációk formájában történik. Viselkedések beépíthetők. A Physical (P) level a valós világ termék-objektumainak virtuális ábrázolását tartalmazza. Aktuális komponenseket specifikál a logikai modell végrehajtására. Forrás: Dassault Systémes V6 PLM Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/ Dinamikai viselkedés Dinamikai logikai viselkedés: Logikai komponensekben helyezik el. Logikai viselkedésről beszélünk, amikor logikai komponens dinamikai viselkedést tartalmaz. Az input alapján folyamatos, vagyis nem lépésről-lépésre történő számítás. A V6 rendszerben a Dymola dinamikai modellezőt alkalmazzák, amely a Modelica nyelvet használja. A viselkedés definíciót tartalmazó logikai komponenshez fizikai termék-komponens kapcsolható. Kontextus-dinamikai viselkedés: A logikai modell tartalmazza. A globális kontextus létrehozása érdekében valamennyi al-komponensre érvényes Példák rá a gravitációs erő és a hőmérséklet. Nincs kapcsolata a logikai komponensekkel! Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Állapot logikai modellezés F vagy L komponenshez kapcsolt állapot logikai viselkedés létrehozása. Adatfolyam modellezése A rendszeren keresztülfolyó adatokat adatfolyam-diagramok írják le. Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Állapot logikai viselkedés F vagy L komponensben helyezik el. Funkcionális vagy logikai komponens diszkrét viselkedését ábrázolja az RFLP struktúrában. Típus: Kötöttség a konstansok, funkciók, paraméterek, blokkok, port-ok és szignálok típusára. Függvény: Paraméter használ fel és valamely eredményt ad. Modul: A program strukturálására szolgál. A modul egy strukturált egység, amely relációban ábrázolt objektumokat foglal egybe. A V6 rendszerben az állapot logikai viselkedéseket a logic control modeler (LCM) nyelven definiálják. Az LCM reaktív rendszereket ír le véges állapotú gépek (finite state machines, FSM) parallel és hierarchikus kompozíciójával. Forrás: Dassault Systémes V6 PLM Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

A modell virtuális végrehajtása Viselkedés definíciókat igényel. A dinamikai viselkedés modell alkalmazása. A termék koncepcionális definiálása során történik. Meghatározott modell paraméter értékeket alkalmaz. Szimuláció, amely értékeket használ a funkcionális-logikai modellből. Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Viselkedés definíció komponensben Behavior representation to a function or logical component. Example: Csomó, amely viselkedést ábrázol. Forrás: Dassault Systémes V6 PLM Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

A logikai rendszer architektúrája Logikai komponensek az RFLP struktúrában. Logikai port-ok komponensen. Logikai kapcsolat két komponens között. Alakábrázolás logikai komponens számára Forrás: Dassault Systémes V6 PLM Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Pathway set-ek Rendszerekkel és al-rendszerekkel, nem pedig logikai komponensekkel kapcsolatosak. Az RFLP struktúra tartalmazza, az aktív rendszer alatt. Egy pathway és egy szegmens alkotja. Pathway-ek között, valamint a pathway bármely pontján elágazás létesíthető. Forrás: Dassault Systémes V6 PLM Pathway hálózat: helyfoglalás kábel, cső és egyéb releváns fizikai objektumok számára. Pathway hálózat információt szállít komponens rezervációk számára. Logikai kapcsolatok vezetése pathway-okon és út-komponenseken át. Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Implement relation-ok Implement relation-ok az RFLP struktúra különböző szintjein definiált komponenseket kötik össze. Kapcsolat logikai komponens és funkció között. Kapcsolat logikai és fizikai komponensek között. Forrás: Dassault Systémes V6 PLM Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Implement relation-ok Kapcsolat követelmény és rendszertípus között. Forrás: Dassault Systémes V6 PLM Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Szimulációk A szimulációt modell, szcenárió és eredmény alkotja. A modell az ábrázolás kontextust foglalja magában, amelyben a szimulációt alkalmazzuk. (Pl. termék, véges elem háló, mechanizmus) A szcenárió objektumokat foglal magában amelyeket a szimuláció utasításként használ. (Pl. terhelések, kényszerek) Az eredmény a szimuláció eredményeit tartalmazza. A szimulációk különféle modell-definíciókhoz kapcsolódnak. (Pl. szerkezeti elemzés, kinematikai elemzés, interferencia ellenőrzés) Szimuláció-specifikus paramétereket alkalmaznak. (Pl. sztatikus terhelések, hő terhelések, mozgások) Szimuláció-specifikus objektumokat vesznek figyelembe. (Pl. alkatrész, anyag, mechanizmus) A szimulációkat PLM szinten azonosítják, feltárják és kezelik. A szimulációkat különállóan definiálják, hajtják végre és elemzik. Ugyanakkor kontextusok definiálhatók. A szimulált modellen semmiféle hatás nincs. Dr. Horváth László OE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/