Проектирование системы

В этой части руководства мы рассмотрим типичный сценарий проектирования системы в Requirements Portal. Этот процесс включает создание цифровой модели и декомпозиции системы, расчёт параметров производительности, проведение сравнительных (trade-off) исследований и принятие проектных решений.

Настройка Valitypes

Valitypes гарантируют, что каждый новый блок, который вы создаёте, уже содержит valis определённого типа с формулой и единицей измерения по умолчанию (например, масса, потребляемая мощность и т. д.). Нам нужно убедиться, что существуют корректные valitypes.

1. Нажмите значок  вверху справа и выберите Settings в появившемся меню. На открывшейся странице выберите пункт Valitypes на панели слева, чтобы увидеть все существующие valitypes. 

   

2. Убедитесь, что существуют valitypes Mass и PowerConsumption. Если их нет, добавьте их, нажав кнопку  внизу справа на странице, и создайте valitypes с этими именами.

3. Единицы измерения для valitype PowerConsumption могут быть в kW или W. Если единица измерения — kW, дважды щёлкните по ячейке и измените kW на W. Также в этом руководстве мы будем использовать свойство массы блоков в граммах; вы можете оставить единицы в kg или g — на ваш выбор.

4. Включите свойство add by default для valitypes Mass и PowerConsumption. Дважды щёлкните по ячейке для одного из этих valitypes и выберите True в появившемся меню, затем сделайте то же самое для второго valitype. Эти valitypes будут автоматически добавляться в каждый новый блок, который вы создадите далее в этом руководстве.

   Обратите внимание, что это свойство является пользовательской настройкой, то есть это не повлияет на то, какие valitypes другие пользователи отметили как значения по умолчанию.

   

Добавление систем в проект

Начнём собирать ваш вентилятор! Любой продукт можно разложить на подсистемы, как дерево. Иерархическое дерево системы — одна из ключевых возможностей Requirements Portal.

В модуле Blocks вы можете создавать и просматривать дерево системы, которое включает все системы и подсистемы, а также технические параметры (valis).

1. Перейдите в модуль Blocks, щёлкнув пункт Blocks в дереве проекта слева.

2. По умолчанию проект содержит блок, названный по имени проекта (в нашем случае Valifan). Щёлкните правой кнопкой мыши по его записи в дереве проекта и выберите команду Add Block. Введите Propeller в поле Name в появившемся окне Create new block и нажмите . Разверните блок Valifan, чтобы увидеть новый подблок в дереве навигации.

   

   

    

3. Аналогично создайте следующие подблоки для блока Valifan: Motor, Speed_Controller и Structure.

   • В окне Create new block можно нажать опцию кнопки , чтобы создать несколько блоков, не закрывая окно.

   • Вы можете перетаскивать блоки в дереве, чтобы менять их уровень в иерархии.

   

Изменение технических параметров (Valis)

В Requirements Portal Valis — это технические параметры, содержащие ваши инженерные значения. Valis имеют такие свойства, как формулы, значения, история и многое другое. Итак, давайте добавим значения в ваши valis!

1. Выберите блок Valifan в панели навигации. Нажмите кнопку  вверху слева, чтобы открыть окно Create Property. В этом окне убедитесь, что открыта вкладка Vali, и выберите valitype Mass в выпадающем списке поля Name. Оставьте значения по умолчанию для остальных полей и нажмите .

   

2. Аналогично добавьте ещё один vali типа PowerConsumption. Созданные valis будут показаны в представлении Properties блока Valifan.

   

   Если вы хотите видеть больше информации и атрибутов для ваших valis, можно щёлкнуть по имени vali. Откроется страница деталей vali, где также можно редактировать его формулу. В этом руководстве мы просто изменим значения в режиме списка.

3. Вновь созданные подблоки блока Valifan уже содержат valis Mass и PowerConsumption (поскольку эти valis были настроены на добавление по умолчанию в настройках valitype). Теперь измените значения этих valis в каждом подблоке. Для этого выберите подблок, дважды щёлкните соответствующую ячейку в столбце Value. Введите следующие значения:

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

   • Propeller: Mass = 30g, PowerConsumption = 0W (убедитесь, что вводите 0W вместо soc())

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

   • Structure: Mass = 80g, PowerConsumption = 0W (убедитесь, что вводите 0W вместо soc())

   • При вводе свойства Value важно указывать и числовое значение, и единицу измерения, например 110g.

   • В столбце Display Unit можно указать единицу, в которой вы хотите отображать значение. Таким образом, если изначально ввести значение как 110g и задать Display Unit как kg, вычислительный движок преобразует и отобразит его как 0.11kg.

   • Для вычислений движок использует единицу, указанную в поле Value . Если требуется, чтобы единица отображалась в другом формате, например в фунтах (lbs), вычислительный движок соответствующим образом преобразует отображаемую единицу. Узнайте больше о списке единиц, используемых вычислительным движком.

   • Убедитесь, что всегда используете точку (.) в качестве десятичного разделителя для значений.

   Пример значений, добавленных в подблок Motor, показан ниже.

   

4. Перейдите к блоку Valifan и обратите внимание, что его суммарная Mass была автоматически рассчитана как 235 g (или 0.235 kg), а суммарная PowerConsumption — как 1.1 W.

   

Добавление нового Vali

В предыдущих шагах мы показали, как добавлять valitypes. Однако valis (свойства) не ограничиваются только массой и потребляемой мощностью. В блоки можно добавлять разные свойства. В Requirements Portal вы можете создать новый vali, который может быть числом с единицей измерения или без неё. Он также может быть матрицей, textvali (например, материал), datevali (например, дата покупки) и datasets (две размерности). Вы можете обращаться к valis в формулах, используя символ $ в любом поле.

В следующих шагах мы добавим КПД пропеллера и отдаваемую мощность.

1. Перейдите к блоку Propeller и нажмите кнопку  вверху слева, чтобы открыть окно Create Property. В этом окне убедитесь, что открыта вкладка Vali, и введите Efficiency в поле Name и 0.85 в поле Formula and unit . Оставьте поле Display Unit пустым и нажмите .

   

2. Аналогично добавьте ещё один vali с именем power_delivered и задайте формулу как $Motor.PowerConsumption*$Propeller.efficiency. Когда вы вводите символ $ в поле Formula and unit, появится выпадающий список, из которого можно выбрать нужное.  Оставьте поле Display Unit пустым (корректные единицы, W, будут назначены автоматически на основе расчёта) и нажмите .

   

   Вы также можете обращаться в формуле или анализе к vali из другого проекта, введя $ и выбрав show other projects в выпадающем списке.

   Valis блока Propeller теперь должны выглядеть, как показано ниже.

   

3. Щёлкните по имени vali power_delivered, чтобы открыть страницу деталей с дополнительной информацией и свойствами. Здесь вы можете увидеть Formula, Properties, Info, Connected Copies, Actions и получить доступ к History этого vali.

   

Детализация проекта

Все valis с формулой soc() (Sum of Children) имеют связанную таблицу бюджета и диаграмму, которые можно просмотреть в информации о vali.

1. Перейдите к блоку Valifan и щелкните имя vali Mass, чтобы открыть его подробности.

2. Нажмите элемент управления Budget вверху, чтобы посмотреть разбивку общей массы вентилятора. Дочерние элементы блока можно показать, щелкнув стрелку слева от имени блока.

   

3. Нажмите элемент управления Breakdown Chart, чтобы посмотреть разбивку общей массы вентилятора. Круговая диаграмма показывает разбивку массы для непосредственно нижнего уровня подсистем.

   

Использование запасов (Margins)

На ранней стадии разработки обычно нет уверенности в точных значениях каких-либо свойств. Поэтому добавление запаса к значению может быть полезным. Requirements Portal распространяет эту неопределенность на все ваши расчеты (линейное распространение неопределенности).

Например, вы можете не знать окончательное значение массы. В большинстве случаев итоговая масса оказывается выше ожидаемой. Для таких случаев можно добавить защитный запас к вашему vali. С этим запасом Requirements Portal автоматически рассчитывает наихудший случай (worst-case) для вашего vali. Сделаем это для массы пропеллера.

1. Перейдите к блоку Propeller и включите видимость столбцов Margin + и Margin - в таблице с помощью элемента управления Columns справа.

   

2. В столбце Margin + для vali Mass введите 10 (это означает запас +10%).

   

3. Щелкните имя vali Mass, чтобы открыть его подробный вид. Значение Worst Case будет показано как 33g | 30g из‑за запаса +10%.

   

4. На основе запаса, заданного на блоке Propeller, Requirements Portal автоматически обновляет запасы и наихудшие случаи на более высоком уровне. Перейдите к блоку Valifan и откройте подробный вид его vali Mass. Как видите, масса вентилятора теперь имеет общий запас +1.28% и наихудший случай 238g | 235g.

   

Добавление тегов под ваши пользовательские нужды

Теги — это многоцелевой инструмент для конкретных потребностей вашей команды. Их можно использовать для маркировки valis и блоков. Используйте их, чтобы обозначать:

• Надежность значения (например, assumption/calculated/measured).

• Действия для участников команды (например, review: Tom/approval: Christine).

• Любую другую маркировку или группировку.

1. Перейдите к блоку Motor.

2. Дважды щелкните ячейку в столбце Tags для vali Mass, введите measurement и нажмите Enter, чтобы добавить тег.

   

Связывание блоков с требованиями

Main page: Применимые блоки

Теперь, когда у вас есть базовая структура системы, давайте установим связь между системой Valifan и требованиями из нашей спецификации Fan_Specs. Это создает прямую связь между проектированием системы и требованием.

1. Перейдите к спецификации Fan_Specs (разверните запись Requirements в дереве проекта и щелкните запись Fan_Specs).

2. Установите флажок слева от заголовка столбца Identifier, чтобы выбрать все требования в спецификации.

3. Дважды щелкните внутри ячейки столбца Applicable Block, выберите Valifan из раскрывающегося списка и подтвердите массовое обновление.