ファン・チュートリアル2 - デザイン・システム - パート1

このチュートリアルでは、Requirements & Systems Portal 内でシステムを設計するための典型的なユースケースを探ります。このプロセスでは、システムのデジタル・モデルとブレークダウンの作成、パフォーマンス・パラメータの計算、トレードオフ・スタディの実行、および設計の決定を行います。

この例を2つのパートに分けて説明します。最初のパートでは、システムの分解とシステム内部の計算を扱います。第2部では、トレードオフ、設計決定、解析ブロックへの予算追加について説明します。

(1) 価値観の設定

Valitypes ensure that every new block you create already contains valis of a certain type with a default formula and unit (e.g. Mass, Power Consumption, etc.).

正しい Valitypes が存在することを確認します。

• 左側のサイドバーで、左下の設定シンボルをクリックし、ドロップダウンから Settingsを選択する。

プロジェクトの設定にアクセスする

• ナビゲーションペインの Valitypes (1)ボタンをクリックすると、既存のValitypesがすべて表示されます（図 Valitypes)

• ここで Massと PowerConsumption値が存在するかどうかを確認します。

• 存在しない場合は、右下のページ見出しの下にある +ボタンをクリックして追加してください。 Valitypesをクリックし、上記の名前のValitypesを追加してください。

• 図Valitypesのようになるように、Valitypes Propertiesを変更してください。

• 両方のチェックボックス Add by Defaultが☑になっていることを確認します。 (2).こ れ ら の値域は、 新規作成す る すべてのブ ロ ッ ク に自動的に追加 さ れます （こ のチュートリアルの手順 2 を参照）。 Be aware that the Default checkbox is a user setting; this will not affect which Valitypes other users have checked as Default.

(2) プロジェクトにシステムを追加する

Let's start building your fan! Every product can be broken down into its sub-systems, like a tree. The hierarchical system tree is one of the core features of Requirements & Systems Portal.

システム "ファン "の作成

システムデザインモジュールでは、テクニカルパラメータ（Vali）を含むすべてのシステムとサブシステムを含むシステムツリーを作成し、アクセスすることができます。左サイドバーで System Design(1) モジュールをクリックします。

• プロジェクトナビゲーションにある + Add Block(2) ボタンを使って新しいブロックを作成します。新しいブロックの名前 Fan(3) をクリックします。 Create(4) をクリックします (図 Creating a new Block)

• Valitypes設定で設定した "Mass "と "PowerConsumption "が、新しいブロックに自動的に追加されていることがわかります。また、「デフォルトで追加」になっていない場合は、右下の「プロパティを追加」ボタンをクリックすることで、いつでも新しいバリスがブロックに追加されます（図 Add a new Vali).

新しいバリの追加

システムを分解する

システムを作成したので、それをサブシステムやパーツに分解しましょう。

• ここで、ナビゲーションペインの新しい Fanブロックを右クリックして + Add Block.新 し いブ ロ ッ ク に名前を付けます Propeller.その後、ファンブロックを展開すると、ナビゲーションツリーに新しいサブブロックが表示されます。

• これを繰り返して、ファンのサブブロックを作成します。 Motor, Speed_Controller,と Structure.キーボードから「Enter」ボタンを押すか、または Create & add newオプションを選択すると、ポップアップを閉じずに複数のブロックを作成できます。

• システムツリーは図のようになります。 Fan Structure.

ファンの構造 - メインシステムのファンは、サブシステムのモーター、プロペラ、スピードコントローラー、構造に細分化されています。

(3) 技術パラメータ（Valis）の変更

In Requirements & Systems Portal, Valis are technical parameters that contain your engineering values. Valis have properties such as formulas, values, history, and much more. Your newly created Blocks already contain two Valis, Massと PowerConsumption.それでは、バリスに値を追加していきましょう！

質量と消費電力値の変更

• もしあなたのヴァリスの詳細や属性を見たい場合は、ヴァリス名をクリックするだけです。ヴァリの "詳細 "ページが開き、計算式を編集することができます。しかし今は、リストビュー内の値を変更してみましょう。

• リストビューで 0gと 0Wの値をダブルクリックし、セルをダブルクリックして新しい値を入力する。

• 各ブロックに以下の値を入力してください：

  • Motor:Mass = 110g, PowerConsumption = 1W

  • Propeller:Mass = 30g, PowerConsumption = 0W(必ず "soc() "ではなく "0W "を入力してください)

  • Speed_Controller:Mass = 15g, PowerConsumption = 0.1W

  • Structure:Mass = 80g, PowerConsumption = 0W (必ず "soc() "ではなく "0W "を入力してください)

  • 図 Adding Mass to the Motorの例を参照のこと。

モータに質量を追加する - モータに質量値を追加する例。

• Requirements & Systems Portalは、ファンの総質量を235gまたは0.235kgに、総消費電力を1.1Wに自動的に計算していることに注意してください。

(4) 新しいバリの追加

In previous steps, we have shown how to add Valitypes. However, Valis (properties) are not restricted to mass and power consumption alone. Different properties can be added to the Blocks. In Requirements & Systems Portal, the user can create new Valis that can be a number with a unit or unitless. It can also be a matrix, textvali (e.g., material), datevali (e.g., purchase date) and datasets(two dimensions). You can access Valis in formulas using the $ symbol in any field.

プロペラ効率と伝達パワーを追加する

• ブロックに移動します。 Propellerブロックに移動します。

• 右下の +右下のボタン (1)ダイアログを開きます。 Create Propertyダイアログが開きます。タイプ Efficiency(2)を入力し 0.85フィールドに Formulaフィールドに (3)

• をクリックする。 Create(4)

• 別のValiに名前 power_deliveredとして式を追加します。 $Motor.PowerConsumption*$Propeller.efficiencyドル記号($).

• 要件 & システム・ポータルが、計算（W）に基づいて適切な単位を自動的に割り当てるように、単位フィールドは空白のまま にしておきます。 Create.をクリックします。 Propellerは、図 Creating valis and using them in formulas.

バリの作成と計算式での使用 - ドル記号（$）を使用すると、バリを計算式フィールドに取り込んで計算を実行することができます。

• 特定のバリの名前をクリックすると、追加情報とプロパティが表示されます。試しに power_deliveredをクリックしてみてください。下図のような表示になります。

Valiの詳細ビュー - ここでは、Formula、Properties、Info、Connected Copies、Actionsを見ることができ、History、Sensitivity Analysis、Connections Graphなどの追加機能にアクセスすることができます。

(5) 設計の詳細化とブロックの再利用

Once you have a basic design in place, you can create a more detailed model of your product. If there are Blocks that need to be duplicated, you can utilize the "connected copies" feature. This ensures that they remain synchronized: if you make changes to one connected Block, all others will be automatically updated as well.

この例では、3つのローターブレードがあり、それらはすべて同じです。

接続された3つの回転翼を作成します。

• ブロックを右クリックし Propellerブロックを右クリックし + Add Blockという名前のサブブロックを作成します。 Blade1.

• このブロックを作成したら、そのブロックを右クリックして Copy & connect.新しい連結ブロック Blade2が同じレベルに現れます。

• 前の手順を繰り返して Blade3.

• つのブレードのいずれかを選択し、そのブレードを Massを 10gを PowerConsumptionに変更する。 0W.接続されているすべてのブレードが同じ Massと PowerConsumption.

接続されたコピー - 3つの接続されたブレードがすべて同じプロパティを共有しています。

マスバジェット

式"soc()"(子供の和)を持つ全てのヴァリには、関連する予算表とチャートがあり、ヴァリ情報(図 Budget Tables).

• ブロックに向かい “Fan“ブロックに向かい Massヴァリ をクリックして詳細タブを開く。"予算 "をクリックします。 (1)をクリックすると、ファンの総質量の内訳が表示されます。

• 矢印(2と 3).

• 詳細セクション内の円グラフをクリックします。 (1)をクリックすると、ファンの総質量の内訳が表示されます。この円グラフには、直下のサブシステムの質量の内訳が表示されます。

(6) 余白を利用する

At an early development stage, you are usually not sure about the exact values of any property. This is why adding a margin to the value can be helpful. Requirements & Systems Portal propagates this uncertainty throughout all your calculations (linear uncertainty propagation).

ヴァリテーブルのカラムに余白をつける

• プロペラブロックをクリックします。テーブルで、マージンの列が表示されているか確認する。もし表示されていなければ、列タブをクリックする。 Margins) (1).

• リストから Margin+そして Margin-(2).

プロペラの質量に不確定マージンを追加します。

• 設計の初期段階では、質量の最終的な値がわからないことがあります。ほとんどの場合、予想よりも高い質量になってしまいます。このような場合、Valiに安全マージンを追加することができます。このマージンの助けを借りて、Requirements & Systems Portalは自動的にValiのワーストケースを計算します。例えば、プロペラの質量を計算してみましょう（図 Margins on Valis).

• ブロックをクリックし Propellerブロックをクリックし Massバリ

• 上マージン "Margin+"を追加する。 (1)セルをダブルクリックし、値を10（10％のマージン＋を意味する）と入力する。 (2).

• の詳細タブを開く。 Propeller Mass(プロペラの Massバリ (3)).これにより、10％のマージン＋により、ワーストケースの値が0.033kgになったことがわかる。

プロペラのワーストケース値 - ワーストケース値は、定義されたマージンに基づいてプロペラの質量について計算されます。

• 次に Fanブロックに移動し、ファンの Massに入ると、ファンの Massの総マージンは+1.28％、ワーストケースは0.238kgである。