汽車電氣設計中如何縮短時間和降低成本
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設計瀏覽器的功能表明以數(shù)據(jù)為中心協(xié)議的實際意義，并強調(diào)特定領域數(shù)據(jù)環(huán)境的重要性。選中一個部件的文本實體會自動定位并高亮顯示相關的圖形元素，甚至這些元素不在當前顯示的頁面上。
設計者通過設計瀏覽器的符號選項卡可以訪問存儲的電氣原理符號，但是這些符號不是單純的線條圖形。他們包含了庫定義和電氣分析模型，允許設計者檢查電壓降、電流流向等等。零件庫的定義包含了客戶和供應商的名稱信息、連接器接口信息及其他的細節(jié)。 在設計流程的早期，不是每一個細節(jié)都可能被定義，但是在以數(shù)據(jù)為中心的環(huán)境中允許新的信息隨時添加到已有的數(shù)據(jù)中并提供結(jié)構(gòu)化的報表。 傳入的數(shù)據(jù)都將被自動標記并可在流程的每一個階段由設計者進行同步更新。
在圖2的邏輯設計中定義了設備的互連但是故意不定義這些連接是如何用連接線和對接件實現(xiàn)的。下一步的接線設計將承擔這樣的任務。這代表了更細節(jié)的電氣連接示意圖，它再次從更廣的數(shù)據(jù)流中獲取數(shù)據(jù)，包括導線規(guī)格以及連接器內(nèi)各個引腳的分配細節(jié)。值得注意的是，連接器可能攜帶著從幾個不同子系統(tǒng)來的無關信號，而每一個信號又被幾個不同的工程師管理。由此發(fā)生沖突的可能性很高，如果沒有數(shù)據(jù)集成來允許工程師在整個流程進行協(xié)同工作，將很難控制在這種級別的復雜性。
在一個完整的平臺上有數(shù)百個系統(tǒng)的邏輯和接線設計。以數(shù)據(jù)為中心所規(guī)定的原則，使每個設計都有自己的語境和與其他所有設計類似的環(huán)境，這更便于管理。以數(shù)據(jù)為中心的數(shù)據(jù)流系統(tǒng)，可以確保數(shù)據(jù)從一個設計階段到下階段的一致性，系統(tǒng)本身就確保了設計者無需再次輸入相同的數(shù)據(jù)。此外，系統(tǒng)加載約束和反饋以強迫數(shù)據(jù)在零件定義和在同一個項目團隊中工作的各人之間的一致性。
以數(shù)據(jù)為中心的設計流程支持和幫助企業(yè)組織有效的配置管理過程。在這個過程中數(shù)據(jù)的及時性和可訪問性確保工程師知道在使用哪一設計版本、可用的規(guī)范和當前與設計數(shù)據(jù)庫兼容匹配的原理圖。
圖表3是改編自美國空軍技術支持中心的資料，標識了配置控制的4個主要方面：識別，狀態(tài)記賬，審計和變更控制
圖 3: 一個嚴格的配置控制結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)中心的方法，可以幫助企業(yè)在迅速增加復雜性時仍保持領先地位
例如，導線的識別，工程師必須防止在同一設計中分配導線/零件識別名稱時使用那些已經(jīng)被分配給其他部件的名稱。在傳統(tǒng)的以繪制為中心的工具中，這肯定是一個問題，因為它依賴于工程師的命名規(guī)則的正確執(zhí)行，并要求額外的步驟進行檢查和驗證，以防止錯誤。在具有嚴格的數(shù)據(jù)為中心的方法中，系統(tǒng)持續(xù)跟蹤相關元素，防止不正確的選擇和部件自動命名。
當幾十個電氣設計工程師各自獨立地進行設計時，許多的配置和版本變更不可避免。如何管理所有這些設計呢？以數(shù)據(jù)為中心的解決方案包括兩個步驟：
要求工程師按照特別規(guī)定的形式即配置管理進行定義和記錄有效的配置。
執(zhí)行徹底的設計驗證以確保所有的設計兼容，設計定義沒有引用另外一個設計中不存在的導線等等。
在后一個步驟中，傳統(tǒng)的以繪制為中心的流程中，單單這一步就需要一個人*月的工作量。 相比之下，以數(shù)據(jù)為中心的軟件工具在幾分鐘之內(nèi)就可以自動完成該任務。實際上，以數(shù)據(jù)為中心的過程使用有效的配置和版本管理使得人們有可能去面對現(xiàn)在迅速提高的復雜性
狀態(tài)記賬要求維護產(chǎn)品描述記錄、配置驗證記錄、更改狀態(tài)記錄、更改批準追溯。許多這些功能很自然融合到產(chǎn)品生命周期管理中， 但是特定領域的工具提供了以數(shù)據(jù)為中心的方式來生成更細節(jié)的記錄。
在這樣一個系統(tǒng)，從系統(tǒng)設計到接線設計再到線束設計，部件定義變得越來越豐富，到某一點就以庫零件定義為主。庫定義，例如連接器，就包含了物理描述、顏色、材料、孔位數(shù)等等。還提供了圖形符號，作為修訂記錄。狀態(tài)記賬的意圖即以數(shù)據(jù)為中心的系統(tǒng)提供一種手段來驗證設計活動，并捕捉狀態(tài)記賬記錄作為配置定義。
審核包括正式的資格審查、物理配置審核和功能配置審核。審核跟蹤是有關于跟蹤在平臺設計數(shù)據(jù)上誰做了什么、在哪里、以及什么時候。為滿足這些要求，三種類型的功能是必不可少的：審核跟蹤，配置定義和有效性。
以數(shù)據(jù)為中心的線索審核通常列出了例如版本修訂、設計規(guī)則檢查、線束加工等主要的操作，再加上某天的某一時刻、被修訂的對象、修改者的名字等等。主要的意圖是 跟蹤主要的步驟如設計釋放或者設計狀態(tài)中的更改。全功能設計工具提供了針對某種特別要求的審核過濾，例如平臺、一個特別的設計或者用戶等等。此外，工具知道每一個設計和修訂的有效性范圍，并能夠在給定的有效性范圍內(nèi)自動產(chǎn)生配置定義和完成設計配置 。
變更控制包括用戶訪問控制，更改策略定義和其與他設計活動中的設計比較。
用戶范圍控制，系統(tǒng)管理員建立每個用戶的角色：庫管理員、設計員、項目管理者等等。這些角色的每一個人都可以有針對性的更進一步的細化。 這些指定是有用的，例如，有必要區(qū)分承包商和內(nèi)部的工程師對零件和設計數(shù)據(jù)的訪問。
更改策略是整個以數(shù)據(jù)為中心的設計過程的基石，意味他們控制著設計階段之間的數(shù)據(jù)流。簡單來說，更改策略提供精細的數(shù)據(jù)傳輸控制。例如可能會建立一個策略控制導線的定義，該定義是由幾個不同的組協(xié)同工作的。當參與該設計的其他的工程師或者供應商提交更改時，該策略定義是否忽略或者允許特別的導線屬性更改。
當驗證不同設計修訂的變更時，設計比較就是一個非常寶貴的能力?？雌饋硐嗤脑O計，其隱藏的屬性有可能不同。在輸入良好的情況下，計算機可以準確無誤地處理大量的數(shù)據(jù)。以數(shù)據(jù)為中心系統(tǒng)中的圖形和屬性設計比較工具會準確地計算最新的數(shù)據(jù)，決不會由于疲勞或者厭倦而錯過關鍵細節(jié)。
結(jié)語
以數(shù)據(jù)為中心的流程提供一種有效的解決汽車設計中成本和復雜性的方案。傳統(tǒng)的保存記錄的方法根本無法跟上當今汽車或者飛機系統(tǒng)中的成千上萬的變型和數(shù)以百萬計的設計細節(jié)。以數(shù)據(jù)為中心的環(huán)境集成特定領域的專門工具和企業(yè)數(shù)據(jù)庫，以縮短開發(fā)時間、消除系統(tǒng)錯誤并提高設計質(zhì)量。它能以更低的成本帶來更好的產(chǎn)品。
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