http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 03:44:10 來源:西門子工業業務領域
當(dang)今(jin)複(fu)雜(za)係(xi)統(tong)的(de)複(fu)雜(za)度(du)已(yi)經(jing)呈(cheng)現(xian)出(chu)爆(bao)炸(zha)式(shi)的(de)增(zeng)長(chang),創(chuang)新(xin)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)又(you)毋(wu)庸(yong)置(zhi)疑(yi),日(ri)新(xin)月(yue)異(yi)的(de)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)更(geng)是(shi)大(da)幅(fu)增(zeng)加(jia)了(le)設(she)計(ji)開(kai)發(fa)和(he)工(gong)程(cheng)的(de)難(nan)度(du)。同(tong)時(shi),為(wei)了(le)保(bao)持(chi)競(jing)爭(zheng)力(li),企(qi)業(ye)又(you)必(bi)須(xu)提(ti)供(gong)最(zui)佳(jia)設(she)計(ji)來(lai)保(bao)持(chi)產(chan)品(pin)優(you)勢(shi)。這些,對於設計工程師而言,真的背負了太多的責任,既要使係統設計滿足需求,又要考慮技術、成本、材料等多方麵約束,還要在有限的時間內探尋到更好的設計,可當前設計探索方式已快達極限,設計過程卻愈加複雜。
設計不易,路在何方?企業和工程師迫切需要一種新的方法論。那麼,智能化、自動化當家的今天,對於設計建模來說,建模過程本身是否也能實現自動化呢?幸運的是,創成式工程或創成式設計(Generative Engineering)tigonglezhezhongkeneng。chuangchengshigongchengshiyigeziwochuangxindeshejiguocheng,nenggougenjugeidingdeshejiyituheyueshutiaojian,tongguochuangchengshishejilaishengchengqianzaidekexingxingshejifangan,ranhoujinxingzongheduibi,jiangshaixuanfangantuisonggeishejizhejinxingzuiyoujuece。
所(suo)謂(wei)創(chuang)成(cheng)式(shi)設(she)計(ji),通(tong)俗(su)的(de)說(shuo)就(jiu)是(shi),根(gen)據(ju)需(xu)求(qiu)和(he)約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian),通(tong)過(guo)設(she)計(ji)軟(ruan)件(jian)中(zhong)的(de)算(suan)法(fa)和(he)基(ji)於(yu)知(zhi)識(shi)的(de)推(tui)理(li)方(fang)法(fa)自(zi)主(zhu)生(sheng)成(cheng)模(mo)型(xing),或(huo)者(zhe)說(shuo)是(shi)使(shi)用(yong)算(suan)法(fa)將(jiang)需(xu)求(qiu)轉(zhuan)換(huan)為(wei)產(chan)品(pin)設(she)計(ji),是(shi)一(yi)種(zhong)參(can)數(shu)化(hua)的(de)建(jian)模(mo)方(fang)式(shi)。在(zai)設(she)計(ji)中(zhong),隻(zhi)需(xu)要(yao)提(ti)供(gong)參(can)數(shu),算(suan)法(fa)將(jiang)自(zi)動(dong)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng),生(sheng)成(cheng)大(da)量(liang)備(bei)選(xuan)設(she)計(ji)方(fang)案(an),而(er)無(wu)需(xu)工(gong)程(cheng)師(shi)的(de)指(zhi)導(dao)。設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)的(de)任(ren)務(wu)主(zhu)要(yao)轉(zhuan)為(wei)創(chuang)建(jian)規(gui)則(ze),生(sheng)成(cheng)模(mo)型(xing)的(de)任(ren)務(wu)則(ze)是(shi)交(jiao)由(you)軟(ruan)件(jian)自(zi)主(zhu)完(wan)成(cheng),並(bing)且(qie)在(zai)設(she)計(ji)規(gui)則(ze)中(zhong)融(rong)入(ru)的(de)資(zi)深(shen)的(de)知(zhi)識(shi)和(he)經(jing)驗(yan)能(neng)夠(gou)指(zhi)導(dao)經(jing)驗(yan)不(bu)足(zu)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)快(kuai)速(su)優(you)化(hua)設(she)計(ji),提(ti)高(gao)工(gong)程(cheng)師(shi)的(de)生(sheng)產(chan)力(li)。這(zhe)種(zhong)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)能(neng)夠(gou)助(zhu)力(li)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi),用(yong)更(geng)少(shao)的(de)時(shi)間(jian),探(tan)索(suo)更(geng)多(duo)的(de)方(fang)案(an)可(ke)能(neng)性(xing),與(yu)更(geng)多(duo)的(de)利(li)益(yi)相(xiang)關(guan)方(fang)協(xie)同(tong),平(ping)衡(heng)更(geng)多(duo)的(de)需(xu)求(qiu),設(she)計(ji)出(chu)更(geng)加(jia)複(fu)雜(za)和(he)更(geng)好(hao)性(xing)能(neng)的(de)產(chan)品(pin)。
係統架構設計中的創成式工程
在MBSE正zheng向xiang設she計ji過guo程cheng中zhong的de係xi統tong架jia構gou設she計ji,體ti現xian的de是shi係xi統tong的de核he心xin價jia值zhi,也ye是shi企qi業ye價jia值zhi工gong程cheng之zhi所suo在zai。設she計ji工gong程cheng師shi在zai進jin行xing係xi統tong架jia構gou設she計ji時shi,為wei了le滿man足zu各ge利li益yi相xiang關guan者zhe的de需xu求qiu和he係xi統tong頂ding層ceng的de功gong能neng,需xu要yao從cong係xi統tong的de不bu同tong維wei度du進jin行xing設she計ji,而er這zhe一yi複fu雜za係xi統tong的de設she計ji過guo程cheng也ye是shi創chuang新xin的de過guo程cheng。設she計ji來lai自zi於yu想xiang法fa,但dan不bu僅jin是shi想xiang法fa,更geng是shi基ji於yu規gui劃hua,分fen析xi每mei一yi步bu的de複fu雜za實shi現xian,尤you其qi是shi對dui架jia構gou進jin行xing細xi化hua定ding義yi和he分fen解jie的de過guo程cheng中zhong,更geng需xu要yao有you效xiao探tan索suo設she計ji空kong間jian。換huan言yan之zhi,在zai對dui係xi統tong的de功gong能neng和he架jia構gou進jin行xing建jian模mo之zhi後hou,架jia構gou創chuang成cheng和he優you化hua就jiu成cheng為wei了leMBSE中很重要的環節。
創成式工程始於係統功能模型,代表的是需要實現的係統功能(但並不指定如何實現該功能)。然ran後hou,將jiang係xi統tong定ding義yi和he功gong能neng作zuo為wei輸shu入ru,理li清qing各ge目mu標biao功gong能neng間jian的de相xiang互hu關guan係xi,並bing以yi規gui則ze來lai描miao述shu。再zai基ji於yu規gui則ze,自zi動dong且qie快kuai速su地di生sheng成cheng係xi統tong的de邏luo輯ji和he物wu理li架jia構gou方fang案an,並bing評ping估gu和he比bi較jiao多duo個ge架jia構gou方fang案an進jin行xing優you化hua設she計ji。在zai這zhe一yi過guo程cheng中zhong,企qi業ye能neng夠gou通tong過guo創chuang成cheng,利li用yong算suan法fa和he基ji於yu知zhi識shi的de推tui理li方fang法fa自zi動dong生sheng成cheng選xuan項xiang,盡jin早zao地di進jin行xing創chuang新xin解jie決jue方fang案an的de探tan索suo,並bing且qie協xie助zhu向xiang下xia選xuan擇ze替ti代dai方fang案an並bing驗yan證zheng最zui佳jia概gai念nian和he設she計ji,也ye就jiu是shi說shuo創chuang成cheng式shi工gong程cheng旨zhi在zai支zhi持chi從cong產chan品pin創chuang意yi到dao最zui終zhong產chan品pin的de工gong作zuo流liu程cheng。
創成式工程對複雜係統工程架構設計的創新意義非凡,應用的領域也很廣。以阿波羅號使命任務架構設計為例,該應用使用西門子的Simcenter Studio工gong具ju,首shou先xian從cong使shi命ming任ren務wu角jiao度du出chu發fa,定ding義yi設she計ji問wen題ti,再zai對dui係xi統tong模mo型xing進jin行xing定ding義yi和he架jia構gou生sheng成cheng,然ran後hou將jiang模mo型xing轉zhuan換huan為wei數shu學xue公gong式shi並bing求qiu解jie,最zui後hou進jin行xing架jia構gou的de評ping估gu,以yi及ji權quan衡heng研yan究jiu,從cong而er探tan索suo出chu將jiang宇yu航hang員yuan送song入ru月yue球qiu並bing帶dai回hui地di球qiu的de最zui佳jia概gai念nian性xing解jie決jue方fang案an。
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《阿波羅號使命任務架構設計》案例

火星車2030的具體案例,也通過機器推理技術(Machine Reasoning)或其他技術進行綜合對比,進行了優化設計,展示了創成式工程的基本過程。
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《火星車2030》案例
