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早期验证助力开发团队提高设计效率

信息来源:chuandong.biz  时间:2009-09-29  浏览次数:134

  The MathWorks 公司 Fellow
  Jim Tung 是The MathWorks公司 Fellow,专注于业务和技术的发展战略与分析。Jim 在科学计算软件市场拥有超过 27年的经验,包括在The MathWorks 公司工作的21年,他曾经担任市场营销副总裁和业务拓展的副总裁。在他早期的职业生涯中,他在Lotus Development 和Keithley DAS 公司(一家基于 PC 的数据采集系统的领先制造商)从事市场和销售管理方面的工作。Jim拥有哈佛大学的学士学位。
  随着中国汽车行业的迅猛发展,中国逐渐成为全球重要的汽车生产国和消费国,而快速发展的汽车产业为汽车电子产品提供了广阔的应用市场。作为世界领先的科学计算与基于模型设计的软件开发商,The MathWorks产品在几乎所有汽车系统开发中均得以应用。工程师依赖这些工具探查和分析新的创意,进行系统建模和仿真,建立车辆概念的快速原型,然后将其应用到产品级硬件中。
  早期验证消除“验证危机”
  随着系统设计复杂度的增加及产品上市时间压力的加大,开发团队面临着更加严峻的挑战。在传统的开发流程下,开发团队在完成系统集成或原型硬件开发之后才能进行测试和验证,然而,这一阶段发现的设计错误将会迫使开发团队付出高昂的代价去对其进行修正,甚至有可能需要彻底重新设计,从而导致项目被迫延期。
  针对传统开发流程所存在的这一问题,The MathWorks提出采用基于模型的设计进行早期验证的开发理念,在需求和设计阶段就对系统进行验证,以便尽早发现错误并进行修正,以开发和设计具有高可靠性的产品,提高设计效率,并缩短产品上市时间。
  据The MathWorks公司首席研究员(Fellow) Jim Tung先生介绍,早期验证的主要特点包括在可执行的规范下进行需求分析;使用模型作为算法和组件的系统级测试平台;对设计权衡、组件交互以及系统度量进行仿真和评估;从虚拟系统集成到完成系统开发,对测试平台进行重复利用。
  根据开发团队对于基于模型的设计的使用和依赖程度,The MathWorks公司将其分为三大类,即基于模型的设计的高级采用者(大量使用模型进行设计和代码生成)、开发控制系统的中小型团队(在原型机上手动调节控制器算法)、算法集中的信号处理、图像处理以及通信系统设计者(使用MATLAB 进行研究,但不同组件使用独立的工作流程)。
  Jim Tung先生介绍道,基于模型的设计的高级采用者一般广泛存在于高端制造业中,如汽车和航空航天。这类开发团队采用高级的基于模型的设计使建模和需求联系在一起,如引擎必须与底盘、安全系统和许多其他单个组件相联系,以确保在制造完成后,车辆能作为一个系统发挥作用,同时确保高度集成的系统里不会出现代价高昂的设计错误。因此在设计流程的早期保持沟通和彻底验证就显得尤其重要。采用了MATLAB 和Simulink的基于模型设计增强了虚拟集成及测试,这就使得汽车和航空航天行业的设计工程师可以在需求分析阶段更精确地理解需求,以优化他们的设计并且更好地理解这些复杂的集成系统。
  对于开发控制系统的中小型团队来说,他们面临的一个重要挑战是如何在时间和预算的限制下,完成系统性能和可靠性的交付。工程师在硬件原型上测试软件,是一个广为采用而且传统的方法。然而,这一阶段出现的设计缺陷会导致代价高昂的延迟,甚至可能必须彻底重新设计。现在,具有创新性的工程师团队通过早期验证已经解决了这个问题,即:在测试硬件原型之前将建模与仿真应用到他们的系统和控制器中重复试验,以尽早发现并修复潜在设计缺陷。这样,在开发阶段就节省了宝贵的时间。
  信号处理和通信设计团队经常开发包括模拟、数字和软件元素的复杂系统。这些组件由处于不同区域的小型团队创建并平行开发出来,只有当第一个集成系统原型完成之后才能测试这些组件。鉴于其复杂性,工程师总是希望他们开发的复杂信号处理算法和系统能按预期设想运转。这些团队也希望在实现之前先进行验证,以减少在稍后的开发过程中修正软件设计缺陷方面所需的时间和工作量。通过基于模型的设计支持的早期验证,全球团队能跨多专业领域开发、共享和集成设计和规范。
  拓展中国市场 连接中国与世界
  采访最后,对于金融危机的影响,Jim Tung先生谈到,制造业要走出这次金融危机可能需要几年的时间,而在这段时间里,企业要做的就是创新。对The MathWorks来说,中国是一个正在快速增长的重要市场。它不仅拥有世界上最快的经济发展速度,而且它还是很多跨国企业新建的研发中心所在地。中国汽车工业发展迅猛,并与国外市场开始接轨,面对全球金融危机,国内汽车企业当前的任务就是提高产品竞争力,首要问题就是提高企业的自主研发能力。
  目前中国汽车行业的自主研发能力和技术水平还在成长阶段,政府正积极推动企业加强创新、提高竞争能力,并提倡节能和核心电控技术的开发。The MathWorks公司一直都致力于如何通过采用最新的开发流程和工具以加快科学研究和工程开发的进程,利用基于模型的设计方法进行汽车控制系统的开发和早期验证,从而提高产品质量、合理控制研发成本、加速及简化设计开发流程,相信能为中国汽车行业带来更多新的设计技术和服务支持。

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