Maple—多領域系統級建模模擬和科學計算軟體

MapleSim—基於多學科數字孿生的虛擬除錯應用服務

       MapleSim是一個多學科系統級建模模擬環境，從數字孿生實現虛擬除錯到車輛實時模擬、重型機械模擬分析等，MapleSim幫助企業降低開發風險、支援創新。產品介紹如下：

• 建模

      利用預製的建模元件庫建模，專業模型庫包括：訊號庫、機械庫、多體庫、電氣庫、液壓庫、氣動庫、熱庫、電池庫、電磁庫、動力傳動庫、輪胎庫、熱傳導庫、滑輪繩索庫、卷料處理庫等

      匯入第三方工具生成的FMU模型

      CAD Toolbox匯入，可以將各種CAD軟體生成的機械CAD模型匯入到MapleSim軟體中，自動捕捉模型部件的運動學和動力學特性，以及模型之間的空間關係，方便在MapleSim快速建立系統級模型。支援的CAD軟體包括Inventor®、 NX®、 SOLIDWORKS®、 CATIA® V5、 Solid Edge®、 3D ACIS® Modeler、Pro/Engineer® / PTC® Creo Parametric™、Parasolid®、 AutoCAD® 3D 以及 I-deas®等，支援匯入STEP和STL檔案

     利用底層數學軟體Maple，輕鬆將數學模型轉化MapleSim模擬模型，無需程式設計，提供強大的自定義模型二次開發環境

• 模擬分析

      內建大量的設計分析模板，包括多體分析、最佳化、敏感度分析、蒙特卡洛模擬、模型線性化、運動軌跡生成等

      利用Maple內建的數學計算功能，例如矩陣計算、統計和資料處理、訊號處理、深度學習、微分方程、動態系統、最佳化、繪圖、單位和公差計算等擴充套件和建立客戶化的分析功能

      控制設計工具箱

      全域性最佳化工具箱

      計算書和計算管理模組Maple Flow

• 程式碼輸出

      輸出獨立的C程式碼

      輸出S-function

     輸出FMI標準的FMU模型，支援第三方工具，包括dSPACE、 Amesim、 QTronic Silver、 IPG CarMaker、 VI-CarRealTime、 B&R Automation Studio等

      透過EtherNet/IP通訊連線到基於CODESYS的工具

 

• 與其他工具的整合

      透過模組MapleSim Insight直接連線自動化軟體實現3D實時視覺化，實現對控制器的基於模擬的測試

      透過私有云計算平臺MapleNet和私有云模擬計算平臺MapleSimServer，建立基於網頁的應用程式

      與基於雲的數字孿生平臺進行雙向連線

      與工業自動化PLC軟硬體連線實現機器的虛擬除錯

MapleMBSE—MBSE系統工程模型建模工具

• MapleMBSE技術特點

       MapleMBSE是一個基於Excel使用者介面、面向特定任務檢視的系統工程工具，讓企業範圍內的系統工程應用和人員廣泛參與成為可能。透過針對系統模型實時的雙向連線，讓參與者都能夠進入系統模型，確保大家都可以透過系統模型進行協作，從而讓他們更快地工作、避免錯誤和減少未知的成本。

 

• 軟體框架

       MapleMBSE支援基於Excel介面開發系統模型，使用EMF（Eclipse Modeling Framework），可以透過Adapter連線不同的工具，例如透過Teamwork Cloud連線Cameo Systems Modeler和MagicDraw，或者直接訪問Rhapsody或者Capella建立的系統模型；同時可以連線其他工具鏈，例如ARTOP Autosar、MapleSim、Simulink、IBM DOORS、Sodius PLMs等。

       在Excel中，使用者可以編輯模型，支援表格和矩陣，從而靈活設定電子表格的格式。在EMF(Eclipse Modeling Framework)上支援各種模型，支援匯入和輸出Excel表格，從而允許使用者僅透過Excel編輯模型。

 

MapleMBSE軟體架構示意圖

 

• 軟體組成

       MapleMBSE軟體基於EMF（Eclipse Modeling Framework），透過Excel使用者介面連線主流的MBSE平臺，MapleMBSE主要由2個模組組成：MapleMBSE 2020、MapleMBSE 2020 Adapter。

       其中MapleMBSE提供了一個平臺，使用者可以使用該平臺將基於圖表模型中的模型資訊對映為表格形式。 基於圖的模型可以是以UML或SysML定義的模型，也可以是建模工具專用的其他格式。

      MapleMBSE 2020 Adapter針對不同的MBSE平臺提供不同的介面程式，包括：MapleMBSE Rhapsody Adapter、MapleMBSE TeamworkCloud Adapter、 MapleMBSE Capella Adapter，這些Adapter介面提供MapleMBSE與這些平臺的系統模型之間的資訊互動。

 

• 主要功能

     與常用的基於SysML的MBSE平臺整合，包括No Magic的Cameo Systems Modeler、IBM的Rational Rhapsody以及Capella

      在不同工具之間自動轉換系統，確保MapleMBSE與系統模型中的資訊是同步的

      針對常用系統工程任務的最佳化工具檢視：影響分析、失效模式和影響分析FMEA、比較研究、設計結構矩陣

     讀取系統模型，能夠檢視、輸入、修改系統設計資訊，支援Requirements、Use-case、Block Definition、Internal Block、Activity、State Machine、Parametric、Package等型別得框圖的自動轉換、顯示、修改和編輯的操作

• 技術優勢

      易學易用：熟悉MBSE（基於模型的系統工程方法）人員較少，與系統相關的大部分人員並不熟悉如何實施MBSE，MapleMBSE直觀的基於Excel的使用者介面讓參與者能夠訪問和操作SE系統模型，幾乎沒有學習曲線

      擴大系統工程的參與範圍：透過為專案相關人員提供一個熟悉的使用者介面，減少軟體使用培訓所需的時間，讓相關部門和人員能參與到系統工程流程。使用MapleMBSE使用者不需要成為系統工程專家就可以為這個過程做出貢獻。面向特定任務和基於Excel的檢視，僅向每個使用者顯示他們需要檢視的內容；MapleMBSE 在熟悉MBSE 方法的系統工程師與不熟悉MBSE方法的參與者之間建立一個橋樑，使MBSE 的方法應用於相關部門和人員，並貫穿於系統開發過程中

      容易使用的基於Excel介面的系統工程工具，減少使用MBSE工具常犯的錯誤：MapleMBSE提供了一個直觀的、基於Excel介面的使用環境，可輕鬆輸入系統定義，即使使用者不是一個MBSE工具專家

      主要的系統工程工具不具有的強大的電子表格功能：靈活的剪下和貼上操作、資料驗證和重複驗證、基於Excel表的公式功能、可編輯幾乎所有的系統模型，而不僅僅是依賴項、使用雙向查詢路徑表示式 (QPE) 語言靈活地查詢模型元素、只需新增新行或列即可建立新的模型元素

      減少錯誤和成本：簡化資訊輸入，降低出錯風險，MapleMBSE允許您使用自然的語言和數字輸入，從而減少與MBSE工具複雜輸入機制相關的錯誤

      提供模型檢視和資料整合的快速定製：由於每個系統工程專案各不相同，MapleMBSE允許面向不同使用者定製模型任務檢視

 

MapleMBSE促進整個企業應用MBSE