SİSTEM MÜHENDİSLİĞİ

Yarının akıllı ürünlerinin ruhu gömülü sistemlerden ve elektronikten meydana gelecektir. Ancak daha akıllı ürünler geliştirirken, geliştiriciler aynı zamanda karmaşıklığı yönetmeli, performansı optimize etmeli ve ürün güvenliğini sağlamalıdır. Sistem mühendisleri, rekabet güçlerini artırmak için Dassault Systèmes' in 3DEXPERIENCE platformuna güvenirler.

Siber-Fiziksel Sistemleri Mümkün Kılan Araçlar

Siber-fiziksel sistemler, insanlar ve makineler için tamamen yeni yetenekler içerir. Siber-fiziksel sistemlerde, fiziksel ve yazılım bileşenleri derinlemesine iç içe geçmiştir, farklı mekânsal ve zamansal ölçeklerde çalışabilirler, çoklu ve farklı davranış modelleri sergileyebilirler ve bağlamla değişen şekillerde birbirleriyle etkileşime girebilirler.   

 

Mevcut ve gelecekteki eğilimleri desteklemek amacıyla dijital dönüşüm için bir paradigma değişimi yapmak gerekiyor. Aşağıdaki iş sağlayıcılar mevcut ve gelecekteki eğilimlerle uyumlu olmalıdır:

1.    Dijital İş Parçacığı: Bu araç, veri akışlarını birbirine bağlayan çerçeveyi tarif eder ve bir varlığın yaşam döngüsü -geliştirme, üretim, hizmet içi operasyon ve emeklilik- boyunca oluşan verisinin bütünsel bir görünümünü üretir. Dijital iş parçacığı, tipik olarak, dijital ikizleri, fiziksel varlıkların dijital modellerini veya varlık gruplarını birbirine bağlar.

2.    Dijital İkiz: Bu araç, özelliklerin ve davranışların sanal temsilidir ve sistemlerle veya süreçlerle dijital senkronizasyonu sürdürmenin yanı sıra performansı tahmin etmek ve optimize etmek için kullanılan sistemlerin veya süreçlerin sanal bir kopyasıdır.

3.    Model Tabanlı Sistem Mühendisliği (MBSE): Bu araç, belgeye dayalı bilgi alışverişi yerine mühendisler arasındaki bilgi alışverişinin birincil vasıtası olarak etki alanı modelleri oluşturmaya ve bunları kullanmaya odaklanan bir sistem mühendisliği yaklaşımıdır.

 

MBSE, dijital değer zincirinin ilk yapı taşıdır.

Siber-Fiziksel Sistem Deneyimi

Siber-Fiziksel Sistem Deneyimi, Dassault Systèmes’ in 3DEXPERIENCE platformuna dayalı tüm endüstri çözümü deneyimlerini kullanmaya olanak sağlar.  “Deneyimlerin İnterneti” ni -fiziksel dünyada ürünleri, doğayı ve yaşamı dijital olarak birbirine bağlamak için Sistemlerin Sistemini, Sistem Mühendisliğini ve Disiplin Mühendisliğini hedefleyen akıllı ve otonom deneyimleri- geliştirmek için sistem mühendisliğini genelleştiriyor.

 

Anahtar değerler şunlardır:

·       Modelleme ve Simülasyon (Mod-Sim): Tümü metodolojik bir çerçeve içinde olacak şekilde, tasarım ve modelleme yeteneği yanında doğrulama için modeli eş zamanlı simüle etme becerisi.

·       Birleştirme:

-        Uyumluluk değerlendirmesi için uçtan uca izlenebilirlik ve bir teknik değişiklik durumunda etki analizi için oluşturma aracından bağımsız bir şekilde sistem mühendisliği verilerini birleştirin.

-        Tasarlanacak çözümü doğru bir şekilde belirlemek amacıyla ara yüzlere hâkim olmak ve sistem davranışını tahmin etmek için bir sistem mimarisi içindeki farklı disiplinlerin mühendisliklerini birleştirin.

-        Siber-fiziksel sistemin dijital bir kopyasını deneyimlemek amacıyla, oluşturma aracından bağımsız olarak sistem mühendisliği deneyimlerini yerelden küresele birleştirin.

·       Yönetim: Düzenleyici bir bağlamda, projenin sistem mühendisliği faaliyetlerinin tam kontrolü ile uyum değerlendirmesi için yetkili tek bir doğruluk kaynağı olan konfigürasyonu muhafaza etme yeteneği.

·       Açıklık: En gelişmiş modelleme ve simülasyonu desteklemek için standartların tanımında liderlik ve değer zinciri içinde anlamsal bütünlük ve değişim için birlikte çalışabilirlik araçlarının desteği.

Sistem Mühendisliği – Siber-Fiziksel Sistem Deneyiminin Kalbinde

Sistem Mühendisliği, karmaşık sistemleri yaşam döngüleri boyunca nasıl tasarlayacağına, entegre edeceğine ve yöneteceğine odaklanan disiplinler arası bir mühendislik ve mühendislik yönetimi alanıdır.

Sistem Mühendisliği, küresel bir görünüm sağlayan ve aşağıdakilere yardımcı olan sistematik bir yaklaşımdır:

·       Karmaşıklığın yönetilmesi, ara yüzlere hâkim olunması ve risklerin azaltılması.

·       Gerçek dünyanın değişen sorunlarını kavramsallaştırmak için paydaş ihtiyaçlarının daha iyi anlaşılması.

·       Optimize edilmiş verimlilikte paydaşların ihtiyaçlarını karşılayan kaliteli ve sağlam ürünler sunulması.

·       Değer zinciri içinde iş birliğinin hızlandırılması ve gereksiz yeniden çalışma döngülerinin önlenmesi.

·       Sistem mühendisliği faaliyetlerini proje yönetimi ile entegre ederek proje maliyetlerinin ve zaman ölçeklerinin yönetilmesi ve kontrol edilmesi.

 

Sistem mühendisliğine yeni başlayanlar için bir giriş olarak bu videoyu izleyebilirsiniz.

 

Sistem Geliştirme Zorlukları ve Sorunları

Sistem geliştirme sürecinde, ele alınması gereken birçok zorluk ve sorun ortaya çıkar:

·      Projenin mühendisliği üzerindeki kontrol eksikliği: İlgili kararları almak için Mühendislik Projesi verilerinin tek bir doğruluk kaynağı yoktur.

·      Verimsiz gereksinim mühendisliği: Kontrol edilemeyen sayıda belirsiz ve gereksiz gereksinimler.

·      Pro-aktif değil reaktif yaklaşım: Prototip oluşturmadan önce sistem davranışının anlaşılmaması.

·      Disiplinler arasındaki tutarsızlıklar: Disiplinler silolar halinde çalışır ve bu da ara yüzlerin dinamik davranışları üzerinde kontrol eksikliğine neden olur.

·      Tedarik zincirindeki süreksizlikler: Tedarik zincirinde takas belge tabanlıdır ve bu nedenle külfetli bir iştir.

·      Maliyetli uyumluluk süreci: Mühendislik verilerinin tek bir doğruluk kaynağı olmaması dolayısıyla uyumluluk raporları, geliştirme fazı sonunda, yüksek bir eksik ve hatalı olma riski ile oluşturulur.

 

Model-Tabanlı Sistem Mühendisliği (Model-Based Systems Engineering/MBSE) Nedir?

MBSE, disiplinler arası bir iş birliği faaliyeti olarak, endüstri sorunlarını ele almak ve kuruluşları mevcut ve gelecekteki eğilimlerle uyumlu hale getirmek için güçlü bir iş aracıdır.

 

MBSE, kavramsal tasarım aşamasında başlayan, geliştirme ve sonraki yaşam döngüsü aşamaları boyunca devam eden sistem gereksinimleri, tasarım, analiz, doğrulama ve onaylama faaliyetlerini desteklemek için şekillendirilmiş modelleme uygulamasıdır.

 

MBSE, sistemin birden çok bakış açısını yansıtan tutarlı ve eksiksiz bir sistem modeline dayalı bir dizi görsel temsildir. Bu temsiller statik veya dinamik (simülasyon), açıklayıcı veya kestirimci olabilir. Ürünün işlevsel bir dijital ikizi olarak, geliştirme aşamasının başlarında sistem davranışının anlaşılmasına imkân sağlar.

 

 

3DEXPERIENCE platformunda MBSE

MBSE’ nin faydaları şunları içerir:

·      Misyonun, senaryoların ve paydaş ihtiyaçlarının daha iyi anlaşılması.

·      Davranışsal ve yapısal analiz yoluyla ürün tasarımcıları için tutarlı ve eksiksiz bir sistem spesifikasyonu tanımlamaya yardımcı olması.

·      Genellikle gereksinimlerde açıklanan arabirimlerin yalnızca statik tanımlamasının değil, aynı zamanda karmaşık sistemlerin doğasında bulunan ara yüzlerin dinamik takasının da doğru bir şekilde belirtilmesi.

·      Prototipler mevcut olmadan önce sistem davranışını anlayarak maliyetli tekrarlı çalışmaların önlenmesi.

·      Değişik mühendislik ilgili alanlarına özgü özel görünümlere dayalı bir sistem modeli etrafında disiplinler arası iş birliğinin desteklenmesi.

Dassault Systèmes’ in Siber-Fiziksel Sistem Portföyü

Sistem Mühendisliği alanı için Dassault Systèmes’ in ortamı aşağıdaki katmanları içerir:

 

·      Sistemlerin Sistemi / Kurumsal katman: Sistemler ve kuruluşlar için bir şartname olarak görevleri, senaryoları, kullanımı anlama.

·      Sistem katmanı: Fonksiyonel davranışı, senaryoları çözüm tasarım sistemi için bir şartname olarak tanımlama.

·      Çözüm katmanı: Çözümün globalden detaya, bileşenleri (donanım, yazılım, parçalar) ile fonksiyonları hem kontrol hem de tesis davranışları olarak dikkate alan bir ürün olarak tasarlama.

·      Gerçekleştirme katmanı: Disipline özgü bileşenleri çözüm katmanında tanımlandığı gibi geliştirme.

 

Siber-Fiziksel sistemler için 3DS Portföyü, program/proje geliştirmeye (varyantlar, değişiklik, konfigürasyon, zamanlama, görevler, iş akışları) ve ürün kalitesi ve performansına hâkim olmak ve program/proje maliyetini ve gecikmeleri kontrol etmek için önemli bileşenler olan Sistem Mühendisliği etkinliklerine de imkân sağlar.

 

Birden çok entegre Rol ve Uygulama, Sistem Mühendisliğini destekler:

 

Magic System of Systems Architect	Systems Quality Analyst
Magic Cyber Systems Engineer	Connected Software Engineer
Magic Software Architect	Systems Traceability Analyst
Magic Model Analyst	Systems Traceability Engineer
Magic Collaboration Studio	Report Producer
Stimulus Requirements Simulation Engineer	Report Template Designer
Dynamic Systems Engineer	Virtual Systems Experience Designer
Systems Architect	Electrical and Electronics Architect
Requirements Engineer

 

MBSE Kullanımı – Demo Videosu

 

Bu senaryoda, tüm paydaşların güncel doğru bilgilere erişebildiği güvenli ama açık 3DExperience platformu kullanılarak, “European New Car Assessment Program” standardına göre 5 Yıldızlı derecelendirmeye sahip daha güvenli bir araç üretmek için yeni bir gereksinimin uygulaması gösteriliyor.

 

Bu güvenlik gereksinimini gerçekleştirmek için algılayıcılara ve elektronik kontrol ünitelerine entegre edilmiş yazılıma sahip ileri seviye bir sürücü destek sistemi geliştirilmelidir.

Kaynak: Dassault Systemes...