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从使命到认证的虚拟孪生体验

在高度监管和竞争激烈的环境下,各行各业越来越多地采用系统工程来应对前所未有的产品复杂性。从自动驾驶到智能建筑再到医疗设备,基于模型的系统工程 (MBSE) 正成为交付由机电一体化和软件组成的任务关键型系统的最佳实践。MBSE 能够分析用户和利益相关方的要求,设计和仿真最佳解决方案,并在从投入使用到认证和停用的整个过程中对其进行优化。

达索系统解决方案将需求、系统架构、跨专业学科建模和仿真(包括嵌入式软件、确认和验证)集成到一个统一、协作且开放式的环境中。端到端的可追溯性和变更管理可支持用户做出敏捷明智的决策,便于其遵守质量和认证标准。

CATIA Systems Engineering 的主要优势

可加快产品上市进程的敏捷性

分析利益相关方的要求,并通过“假设场景”分析和仿真研究最佳解决方案权衡分析

更快更好地预测风险

做出明智的决策,以确定变更对各专业学科的影响,并制定最佳制造/购买/重用策略

降本增效

借助虚拟原型设计和仿真,检测集成错误并降低物理测试成本

遵循市场需求和法规要求

管理从需求到软件/硬件交付的端到端可追溯性和变更

充分利用标准和开放性

借助 UAF、SysML、Modelica、FMI、Autosar 等的标准支持加速 MBSE 的采用

探索系统工程子专业学科

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子学科

系统架构与行业规范

对利益相关方的需求和要求进行分析,以指定和仿真最佳解决方案权衡取舍

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子专业学科

基于模型的系统设计

利用建模和仿真确保各学科之间产品设计的一致性

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子学科

系统确认

持续集成、测试与确认嵌入式软件和系统,管理端到端的可追溯性

一套综合全面的端到端 MBSE 解决方案

Systems Engineering解决方案以经过行业验证的解决方案(CATIA Magic、Dymola、ControlBuild、Stimulus、CATIA SCANeR)为基础构建,并集成在 3DEXPERIENCE 平台中,打造了一个从需求到系统设计再到虚拟验证和测试的统一协作环境。 得益于行业标准的支持和工具的开放性,这些解决方案实现了从单点快速采用到全面企业级实施的模块化部署方式。

我们的软件解决方案当前正在为各行各业的专业人士提供支持,其中包括航空航天与国防、汽车与交通运输、工业装备、高科技、基础建设与城市以及生命科学行业。这些解决方案为 Systems Engineering 和基于模型的系统工程 (MBSE) 实践提供全面支持,以促进:

CATIA Systems Engineering 角色

CATIA Systems Engineering 软件产品以 角色的形式打包在3DEXPERIENCE 平台上,以便让您更快上手,并更高效地使用所有所需的应用,尽在您的指尖。选择一个与您在组织中的角色相对应的套餐。

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在工业程序背景下进行复杂的系统设计和验证
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使用虚拟孪生设计和验证 AD/ADAS 和前照灯,加速并保护明天的交通运输解决方案
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在工业项目背景下,把控系统的设计和验证
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允许领域专家开发多物理仿真模型/库,并共享即用型实验以用于系统评估和权衡分析
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实现从规格到验证测试的系统要求的端到端仿真和验证
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确保复杂车辆系统上的电气、电子和软件架构数据的一致性,以便通过连接点来准备详细设计。
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使用 3DEXPERIENCE 平台生成功能模拟单元 (FMU),以便在其他协同仿真平台上集成和模拟模型
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利用 Modelica 和 3DEXPERIENCE 的力量迅速开发、模拟和验证复杂机电一体化系统
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能够模拟热力分离流程的库,其中包括精馏塔、隔油池和模拟精馏工厂所需的所有零部件
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通过根据模板按需生成报告,确保文档与工程数据的一致性。
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在数秒内完成系统多年运行状态仿真,通过仿真补充 KPI 及数学计算结果,并捕获边界场景与连锁反应
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轻松探索和实验飞机的空气动力学行为,以评估推进系统性能,并考虑飞行任务的影响。
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电池系统的建模、仿真和分析,从电池工程到电池组设计和验证
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优化和调整设备或其控制器的系统参数,以针对多种条件和多种情况改善系统动态
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允许在复杂系统中集成无刷直流电机和控制装置
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针对使用 Clausius Rankine 循环的发电过程,对复杂的热力循环流程进行建模和模拟
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快速设计和验证直流和高频交流电气网络
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电力驱动系统的建模、仿真和分析,包括控制器、调制方法、逆变器、电动机及其热模型。
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加快柔性横梁、环形板和柔性几何体大型运动的分析
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对各种飞行器的飞行力学特征进行建模、仿真和分析
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三维空间中气流的建模、仿真和分析
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液压系统的建模、仿真和分析
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优化散热、通风和空调系统的设计和性能
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对建筑物居民和汽车乘客的热感舒适度进行建模和分析
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设计、模拟和优化燃料电池系统的聚合物电解膜 (PEM)
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执行控制系统分析,测试新的控制概念,优化工业流程的启动和关闭流程
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设计气动系统并预测其在多种工业应用中的行为
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轻松探索和试验由领域专家开发的即用型多物理行为模型,从而进行系统评估和权衡分析
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允许领域专家使用 Modelica 库创建多物理仿真模型,以及在整个公司中共享即用型实验
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通过代码生成、汇编和验证显著加速软件开发。
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通过提供一致的产品定义来减少设计循环
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轻松设计通风系统的控制概念、优化电池系统的冷却、研究热泵的除霜行为
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快速设计和仿真生产、存储和分布、应用中的整个氢价值链
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可快速设计和仿真复杂的汽车热系统,例如车辆舱室、空调、电机冷却、电池冷却系统。
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轻松建模和仿真相变材料热/冷存储、详细的翅片管式换热器
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对可自由配置的热动力系统执行静态和瞬态仿真
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在 Modelica 中使用 Multiflash 进行多零部件、多相位属性计算的接口库,包括气体、多个液相和凝析相。
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通过支持扩展企业中的协作和可追溯性来减少迭代循环
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通过支持扩展企业中的协作来减少迭代循环
team
对火花点火和压缩点火发动机进行建模,以执行进气/排气流、排放和扭矩评估
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预测公路车辆的主要性能、燃油经济性和能源使用情况
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预测并验证车辆齿轮箱和动力传动系统运行的性能
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针对车辆动力学开发主动悬挂系统,包括道路、驾驶员和稳定性控制模型
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在系统级别对风力涡轮机进行快速建模和模拟,以实现优化性能

系统工程常见问题答疑

系统工程为何至关重要?

系统工程之所以至关重要,是因为它有助于管理复杂性,促进跨专业学科协作,降低风险,优化资源和性能,将系统的整个生命周期都考虑在内,使解决方案完美契合利益相关方的需求,以及促进创新和适应性。它可确保成功开发和运行跨多个领域的复杂系统。

系统工程的实例有哪些?

系统工程技术主要应用于一些复杂项目:印刷电路板设计、机器人技术、桥梁建设、软件集成和航天器设计。 但也适用于以下领域:

航空航天:设计和开发飞机或航天器系统,包括航空电子、推进和导航系统,以满足性能、安全性和可靠性要求。
汽车:集成车辆内的各种子系统,比如发动机、变速箱、制动和电气系统,以确保实现最佳性能、燃油效率和安全性。
信息技术 (IT):设计和实施复杂的 IT 系统、网络和软件架构,以支持组织运营、数据管理和通信需求。
医疗保健:开发和集成医疗设备、电子健康记录系统和远程医疗平台,以改善病患护理、效率和医疗服务。
能源:设计和优化发电厂、可再生能源系统和智能电网等能源系统,以确保实现可靠且可持续的能源生产和分配。
交通运输:规划和实施交通运输系统,包括公路、铁路和城市公交系统,以促进人员和货物的高效、安全移动。
国防与安全:开发综合防御系统,包括指挥控制系统、监控系统和导弹防御系统,以保护国家安全利益。
建筑和基础设施:基础设施系统涉及支持人类活动的基础设施的设计、分析和管理,例如电力、石油和天然气、水和废水、通信、交通运输以及构成城市和农村社区的建筑群。

系统工程有哪三种类型?

产品系统工程:针对单个产品的外形、功能和用户体验进行设计。
企业系统工程:关注汽车、轨道车辆、船舶等交通工具及相关系统。
服务系统工程:在建筑环境中创造空间,包括室内设计和建筑。

系统工程师的职责是什么?

系统工程师设计、集成和测试复杂系统,确保它们满足要求并正常运行。他们管理和监控所有已安装的系统和基础设施及其风险,并记录相关流程。系统工程师对于确保复杂系统的成功开发、性能和运行至关重要。

系统工程与基于模型的系统工程 (MBSE) 之间有何区别?

系统工程与 MBSE 之间的主要区别如下:

系统工程是一种设计和管理复杂系统的的整体方法,侧重于需求、架构、集成和维护。
基于模型的系统工程 (MBSE) 是建模的形式化应用,用于支持从概念设计阶段开始、贯穿于整个开发和后期生命周期阶段系统需求、设计、分析、确认和验证活动。

工业和系统工程与哪些领域息息相关?

工业和系统工程 (ISE) 与多个领域交叉串联,包括运筹学、管理科学、供应链管理、制造、质量工程、人因工程和数据分析等工程专业学科。其充分运用这些领域的原理和方法来优化不同行业的系统、流程和运营。

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