1 版本目标
华望M-Design 4400版本的主要目标如下:
(1) 基于建模的标准化定义提升软件的分析和修正能力,确保语义标准化;
(2) 增强在面向实际应用场景中的模型表述能力,支持含有误差的参数表述方式;
(3) 提升建模数据资产的复用效率,在现有模型库的基础上扩充模型库的使用场景。
2 新增功能
华望M-Design 4400版本的主要新增功能如下:
(1) 术语一致化:统一术语表达,确保语义的一致性;
(2) 参数归一化:一键复用参数设置,提升建模效率;
(3) 包结构配置便捷化:一键配置包结构完成模型框架的自动生成;
(4) 命名规范化:创建标准命名的模型,使建模更规范更省心;
(5) 值属性定义精确化:灵活设置数据的显示格式;
(6) 数据单位标准化:一键选用ISO80000国际标准单位,杜绝单位使用的混淆。
3 功能详解
3.1 术语一致化
在建模过程中,不同团队对同一部件的命名可能存在差异。例如:在飞机整体的设计中,不同团队对飞机各个部分的命名可能不同,机头可以被称作“头部”“驾驶舱”或“前舱”,机身可以被称为“中央机身”或“主机身”,而机翼则存在“翼面”“翼部”等不同的表述。这种术语的不一致性将导致出现以下问题:
(1) 沟通效率低下:团队成员需反复确认各自使用术语的含义,增加了不必要的沟通成本;
(2) 模型对接困难:不同团队输出的模型因使用术语的差异而难以直接实现集成,需进行额外的转换或调整;
(3) 设计风险增加:术语歧义可能导致理解偏差进而引发错误设计,影响项目的质量和进度;
(4) 协作成本上升:跨团队评审、数据共享和版本管理常因使用术语的混乱而变得低效,提高了协作开发设计的成本。
通过华望M-Design 4400版本的术语归一化功能可对术语的使用进行统一,避免误解和确保语义的一致性。以飞机整体的设计为例,该功能的解决步骤如下:
第一步:维护飞机术语表,记录术语及其同义词;
第二步:右键点击要进行术语归一化的模型,依次点击“工具”—“术语归一化”,打开“范围选择”界面;
第三步:在“范围选择”界面选择需要进行归一化的范围,完成选择后点击“下一步”进入“术语选择”界面;
第四步:在“术语选择”界面选择需要进行归一化的术语,选择完成后点击“下一步”进入“归一化处理”界面;
第五步:在“归一化处理”界面选择已选中的术语提交进行归一化处理;
归一化处理完成后,将所有选中的同义词元素名称替换为标准术语名称。下图为归一化前后飞机组成图的对比。
3.2 参数归一化
在协同建模过程中,各专业团队对关键参数的命名和计量标准可能会存在差异。以质量参数为例,一些团队使用“重量”(单位:千克),一些团队采用“载荷”(单位:吨),还有一些团队称之为“分量”(单位:磅)。这种参数名称和单位不一致将会引起以下问题:
(1) 参数不统一:不同团队对同一参数使用不同的命名和计量单位,可能会导致数据理解的混乱;
(2) 数据整合难:参数和单位的差异使设计数据无法直接完成对接,需要进行额外的转换处理,将增加工作的复杂度;
(3) 计算隐患:单位换算错误或理解偏差可能引发计算错误,影响设计的准确性;
(4) 安全风险:参数标准不一致可能会对整体设计的可靠性和安全性带来潜在隐患。
通过华望M-Design 4400版本的参数归一化功能可对参数的名称以及单位进行统一。以质量参数为例,该功能的解决步骤如下:
第一步:维护术语表,记录术语、同义词及其对应的单位属性;
第二步:在模型树上依次点击“工具”—“参数归一化”,选择要进行参数归一化的模型元素;
第三步:在“范围选择”界面选择需要进行参数归一化的范围,完成选择后点击“下一步”进入“术语选择”界面;
第四步:在“术语选择”界面选择需进行归一化的术语,选择完成后点击“下一步”进入“归一化处理”界面;
第五步:在“归一化处理”界面选择已选中的术语提交进行归一化处理。
归一化处理完成后,将所有选中的同义词的值属性名称统一为标准术语名称,并将类型和单位统一为术语所对应的值属性单位。下图为归一化处理前后飞机组成图的对比。
3.3 包结构配置便捷化
在进行设计建模时,各个分系统均需按照相同的维度进行分析。例如,在飞机系统设计中,各分系统(如航电、飞控、动力等)均需按照"需求分析"、"功能分析"、"架构分析"和"参数分析"四个维度建立标准化的分析框架。传统创建包结构的方式存在以下问题:
(1) 多耗时:每个分系统均需逐层人工创建相同结构的包,导致出现大量重复性的工作;
(2) 易出错:人工操作可能会遗漏关键包或命名不一致,进而影响模型的规范性;
(3) 低效率:不同分系统存在的包结构差异会增加团队间在模型对接时的成本。
通过华望M-Design 4400版本的包结构配置功能可完成对不同分系统包结构的快速配置。以飞机系统设计为例,该功能的解决步骤如下:
第一步:创建包结构配置元素,选择“包结构配置”在模型树上新建元素;
第二步:在设置包结构元素时,点击包结构配置元素属性面板中的“创建元素属性”按钮,将打开包结构配置信息界面;
在该界面上配置包结构的信息
第三步:在分系统上应用已创建的包结构配置信息。例如在“电力系统”上应用包结构信息时,可在模型树中点击“电力系统”,然后依次选择“工具”—“快速应用包结构配置”;
在弹出的选择包结构配置页面中,选择已创建的包结构配置元素后,点击“应用”。应用成功后,将在所选包下创建与配置元素一致的结构信息。
3.4 命名规范化
在复杂系统的建模过程中,模型元素的命名往往存在以下问题:
(1) 命名随意性大:不同的设计人员采用各自不同的命名习惯,将导致在整体设计中模型元素的名称风格混乱;
(2) 缺乏统一标准:相同类型的元素在不同模块中可能使用不同的命名方式(如"约束"可能被命名为"限制"、"约束条件"等);
(3) 修改效率低下:需要逐一对每个新建元素的默认名称进行人工修改。
通过华望M-Design 4400版本的命名规范化功能可对新建元素的命名进行规范。在系统建模中,针对约束模块的命名规范,需采用"分系统名称+约束"的标准化格式;对于活动,则需将默认名称统一设置为"功能"。针对本项场景,该功能的解决步骤如下:
第一步:依次点击“设置”—“命名规则设置”,打开命名规则设置界面;
第二步:在命名规则设置界面设置规则保存位置,并新增命名规则;
对于约束模块:设置适用元素为“约束模块”,前缀规则为“所有者名称作为前缀”,分隔符为“-”,默认名称为“约束”。
对于活动:设置适用元素为“活动”,前缀规则为“无前缀”,默认名称为“功能”。
命名规则创建成功后,在项目中创建相应元素时,元素的默认名称将自动根据设定的规则生成。
3.5 值属性定义精确化
在进行系统设计的过程中,质量、体积等关键参数的数值呈现可能存在以下问题:
(1) 数据展示格式混乱:原始数值精度不统一以及科学计数法缺失,导致关键参数的可读性差;
(2) 人工调整效率低下:工程师需反复手动调整数据格式,耗费大量时间且难以保证一致性;
(3) 跨团队标准不统一:不同团队采用不同的数据展示方式,影响设计的评审效率和决策的准确性。
通过华望M-Design 4400版本的值属性定义精确化功能可对值属性的精度进行规范。例如,对于飞机的质量需要用科学计算法表示,并且限制精度为2位。以此项场景为例,该功能的解决步骤如下
第一步:使用DataPrecision构造型,在值属性“质量”的属性面板中找到构造型属性,搜索“DataPrecision”构造型并应用;
第二步:在属性设置面板中定义精度,将科学计数法勾选为“是”,将精度限制勾选为“是”,同时设置精度为2(软件支持设置的精度范围为0~12);
设置完成后,给“质量”属性设置默认值时,将会按照所设置的精度进行显示。
3.6 数据单位标准化
软件在未集成ISO80000标准单位库时,用户需自行构建完整的度量体系,可能会面临以下问题:
(1) 单位创建效率低下:需人工逐一定义度量单位和类型,耗费大量时间且容易出错。
(2) 标准化程度不足:不同人员自建单位时命名不一致,缺乏统一标准,增加理解难度。
(3) 协作成本高昂:非标准化的单位定义导致团队沟通成本上升,影响工作效率。
(4) 质量管控风险:人工创建单位容易出现遗漏或错误,影响后续工程计算的准确性。
通过华望M-Design 4400版本的数据单位标准化功能可对数据的单位进行规范。以动力系统中有效能采用ISO 80000标准中的单位“焦耳”(joule)为例,该功能的解决步骤如下:
第一步:导入ISO80000单位库,依次点击“资源”—“扩展包管理”,打开扩展包管理界面。在界面中点击“常用”,找到并选中ISO80000,点击“导入”;
第二步:使用ISO80000单位库,在设置“有效能”单位时可直接使用“active energy[joule]”
END
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