Model Based Design – the course and final work

14:00 15-12-2013
 
הפקולטה לניהול טכנולוגיה מזמינה לסמינר:
 
תכן הנדסי מבוסס מודל (MBD)
Model Based Design – the course and final work
 
מרצה:
ד"ר דרורה גושן מסקין | Dr. Drora Goshen-Meskin


יום ראשון | י"ב בטבת תשע"ד | 15.12.2013| 14:00 | בניין 2, חדר 105

Model Based Design

 
תקציר
תהליך פתוח של מערכת מוכר וידוע למעלה משני עשורים: קיימים בנושא זה מאמרים רבים ונכתבו עבורו סטנדרטים. תהליך הפתוח, מתחיל בדרך כלל בשלב הגדרת הצורך ומסתיים בשילובים ובדיקות ברמת מערכת, וכולל בתוכו את כל העבודה הנדרשת לסיומו המוצלח של הפרויקט. תהליך תכן הנדסי מתמקד בשלבים החשובים והקובעים ביותר בתהליך הפיתוח - שלבי הגדרת המוצר, יצירת קונספט הפתרון ואפיונו עד לרמת המודול (יחידת חומרה/תוכנה).
 
המטרה בהרצאה שלהלן הינה להציג תהליך תכן הנדסי מבוסס מודל (MBD) המתמצת את עבודת הנדסת המערכות עד לשלב ה- CDR.

תהליך התכן ההנדסי, מוצג כאבן בניין בעלת 4 שלבים, החוזרת ומתבצעת בכל רמת הפשטה המקבילה לרמה המערכתית הנדרשת. אבן בניין זו מוצגת ב- 4 שקפים המגדירים את תכולת עבודת הנדסת המערכות בכל אחד מהשלבים. תוך כדי תהליך התכן ההנדסי נבנה מודל למערכת: מודל המבוסס על מבנה מקושר של דרישות, תפקודים, רכיבים ובדיקות. המודל המלא כולל גם תרחישים מערכתיים, ממשקי חומרה ותוכנה וכמובן פלטים, קלטים ומעוררים. מודל מערכתי זה ניתן לבדיקה לצורך אימות ותיקוף התכן ההנדסי של המערכת.
 
על המרצה
ד"ר דרורה גושן-מסקין, בעלת תואר ראשון ושני בהנדסת אלקטרוניקה ותואר שלישי בהנדסה אווירונאוטית – כולם מהטכניון בחיפה. עבדה בתע"א החל מסיום הטכניון ועד ל- 2009. בתע"א, עסקה בפתוח מערכות מסוגים רבים, לדוגמא: פיתוח מערכת הניווט רתומת-הדופן לטיל ה-pop eye של רפאל, פתוח מלט ה- hunter עבור הצבא האמריקאי וכן מערכות אחרות. בשנים האחרונות בתע"א, שהתה בבריסל כנציגת התע"א לתוכנית המו"פ האירופית.
לאחר הפרישה (המוקדמת) פתחה בקריירה שנייה במכון הטכנולוגי בחולון: כמרצה לתואר שני בהתמחות להנדסת מערכות שבפקולטה לניהול טכנולוגיה. מרצה בקורס "תכן הנדסי מתקדם 1+2" (קורס בן שני סימסטרים).

Introduction:

Systems design is the process of defining the architecture, components, modules, interfaces, and data for a system to satisfy specified requirements. A Model Based Design (MBD) method is a mathematical and visual method developed for designing complex systems. MBD provides an efficient approach for establishing a common framework for communication throughout the design process while supporting the development cycle ("V" diagram).

While modeling and simulation tools have long been in use, only on the last decade they become mature for system design. Today, graphical modeling tools can be used in all aspects of system design. These tools provide a very generic and unified graphical modeling environment; they reduce the complexity of model designs by breaking them into hierarchies of individual design blocks.
 
Designers can thus achieve multiple levels of model fidelity by simply substituting one block element with another. Graphical models are also the best way to document engineers’ ideas. It helps engineers to conceptualize the entire system and simplifies the process of transporting the model from one stage to another in the design process.
The "System Design” courses present a comprehensive multistage methodology for implementing the MBD method, using a dedicated software tool – CORE. Along the courses, 2-teamed students perform a weekly evolving exercise for a well-known system that is selected at the beginning of the class.
 
The evolving exercise follows the system design process from the basic need definition, through customer requirements specification, functional and physical system modeling, architecture selection, system wide design decisions, modules determination and external and internal interface and data flow. A system model is developed and simulations for verification and validation can be performed.

During the Final Work, individual students are required to perform a full System Design process for an innovative system following an appropriate literature survey. Extensive simulations have to be provided for system verification and validation.