可视化设计

作为未来复杂系统工程实例的ENTIME 项目

2015-04-29 02:07:42

       将借助于集群it's OWL 向智能技术系统拓展的工程过程,从许多局部视角来看,是以研究项目"智能机电一体化系统的设计方法" (ENTIME) 为依据的。这一项目由帕德博恩大学领导,已于2013 年结束。项目研究了设计复杂系统的新方法,特别是把语义网和基于模型的方法联合起来,用来更快地找到具体机器的解决方案。
       语义网是从万维网(WWW) 和互联网进一步扩展出的新概念。在物联网的扩展框架内,机器能够处理机器搜集到的信息是必不可少的。用人类语言表达的信息一一特别是出现在互联网上的一一也应该具备能被计算机所"理解"的唯一的含义表达(语义学) ,至少是能被计算机所处理的。工业开发过程的应用应该设法做到:通过符合要求的网络检索,能够找到产品开发所必需的部件的信息。更确切地说,要让广大供应商都能做到这一点。这里的部件指的是具备具体工作原理的解决方案中的要素。
       ENTIME 项目有三个具体目标:
      1.实现并在工业上应用一套跨专业的设计工具套件(方法、规范技术、软件支持) 。
      2. 在参与其中的合作企业中实现较快的产品创新。
      3 . 在项目进行的时间内建立广泛的用户圈子以维护和传播制定的标准,并且就开发语义网的可能而对企业进行培训。
      设计的第一步是拟订跨专业领域的草案,其成果就是系统主要解决方案。这里覆盖了三个任务范围:
     1.在描述和用计算机表达设计意图方面的规范化/模型化。
     2. 综合,也即借助于工作原理和方案要素的实践和改良。
     3. 分析,就是通过形式化或实验方法实现的模拟和验证。
       跨专业领域的主要解决方案将在单一专业领域被特别具体化并加以处理口在每个专业领域都分别执行相同的步骤,最终合并成具体的解决方案。项目中尤其重要的是控制设计和软件设计,它们被证实是最大的模拟应用领域。可以证明,大部分具体解决方案都是可以通过类似Matlab/ Simulink 或Simulation X 这样的模拟工具开发出来的。
      项目中,无论在合作企业开发产品时,还是在建立技术示范时,都要运用开发方法论。解决方案的要素及其模拟模型由工业合作伙伴提供,比如电气传动方面的可以由Lenze 公司提供。
      有一个工作原理的例子是传送带,在所有功能里面,必须为传送带实现的是传动的中心功能。为此有不同的机电工作原理可以考虑,比如通过直流电或交流电工作。基于维护费用低和简单的设备安装的要求,被选中的是三相交流电,可供使用的工作原理有异步和同步电机。之后就是具体解决方案的改良。为选择工作原理,开发工程师得到的支持包括对功能和工作原理的恰当描述,以及基于语义网络的合适的推理机制。推理机制是一个基于知识的系统的组成部分,它的任务是从知识库导出结论,而这一结论将为待处理问题的解决方案做出贡献。
结果可以证明,模拟技术的运用促进了系统观点的运用。此外很明显的是,在综合过程中必须重视不同部件的相互作用。一个例子是, 一个速控传动装置的最大力矩和当前变频器/马达组合的关系。
       这必须是自动提供的,否则很难得出优化的解决方案。
       另一个重要的结果是跨学科领域的开发过程。受专门的学科术语所限,在规范化阶段,在所有对模型化至关重要的方面实现统一命名是极其重要的。这发生在所有专业领域的合作中。在本项目里,针对跨学科领域的模型化采用了一种形式化的做法,在这种做法下用词规定是强制执行的。为了在复杂系统的产品开发中强调各专业间协调一致的绝对必要性,上述方法被取名为CONSENS。
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