基于集成系统模型和流程模型实现复杂性管理

近年来,工业领域的系统愈来愈复杂,这种复杂性体现在机、电、软、控等组件的多功能应用,从而满足系统功能及其他各种特性要求,如安全性、可靠性、环境适应性等。为了有效满足客户需求和市场需求,并在系统研发时统筹开展技术管理和项目管理,需要采取更加规范的策略来应对系统复杂性和流程复杂性。目前,一种比较有希望解决系统复杂性的方法是基于模型的系统工程,其通过形式化的语言对复杂系统进行模型化表达,该模型可以实现系统表述的可视化,让系统的组成、属性、接口等更加规范,便于不同系统之间的信息集成。但是,该模型尚未完全集成到系统研发流程中,原因之一是系统模型与业务流程之间的互连不足。基于此,笔者提出一种将系统模型与业务流程模型合并的方法,并在某机械平台的压力加载模块设计分析中进行了验证,期待通过业务流程模型和系统模型的结合能够实现系统的复杂性管理。

船舶管路辅助布置系统设计与开发

针对船舶管路布置工作中目前存在的自动化水平低,重复操作量大,经验依赖性强等问题,根据船舶管系设计流程和技术特点,建立了人机协作的整体方案,基于A算法构建了管路自动布置策略,开发了一种面向设计频繁变更、有效结合人工设计经验与机器执行效率的船舶管路系统辅助布置算法。采用船舶实际模型对所开发的系统进行了测试,测试结果表明经由辅助布置系统可快速得到与手动设计近似的船舶管路布置方案,所开发的系统可用于支撑船舶管路辅助布置。

从学术界和工业界两个视角看设计科学

阐述了设计科学的内涵,从学术界视角介绍了国外两种设计科学框架。分析了中国设计领域当前存在的问题,从工业界视角提出了新的"以模型为中心"的设计科学范式。提出设计科学研究应关注设计知识的数字化和模型化表达、模型的标准化、基于模型的知识流动机制、模型如何集成4个方面。

MBSE在核工程设计中的应用

通过阐述目前核工程设计面临的问题和困难以及核电工程的复杂性与安全性,探究了一种面向未来的设计模式和方法——基于模型的系统工程(MBSE)。调研了国外核电研发企业对MBSE的实践和应用情况。针对核电项目非能动安全系统进行了MBSE实施流程的案例试点,探索了MBSE方法在核电研发设计中的指导作用,进而摸索了核电工程研发设计模式的创新,为数字化转型提供了一种可行的解决方案。