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集成技術(shù)的選擇取決于哪幾個因素?

汽車電子工程知識體系 ? 來源:汽車電子硬件設(shè)計 ? 作者:汽車電子硬件設(shè)計 ? 2021-01-18 14:21 ? 次閱讀
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已實現(xiàn)要素的集成通常根據(jù)預(yù)定義的策略執(zhí)行。集成策略的定義基于系統(tǒng)的架構(gòu),并依賴于系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計方式。描述的策略是一個集成計劃,定義預(yù)期的最低配置總量,這些聚合物的組裝順序以支持有效的后續(xù)驗證和確認(rèn)操作(例如,檢查和/或測試),技術(shù)檢查或評估接口,集成環(huán)境支持和必要的功能聚合的組合。因此,從所選擇的驗證和確認(rèn)策略開始詳細(xì)闡述集成策略。請參閱系統(tǒng)驗證和系統(tǒng)驗證主題。

要定義集成策略,有幾種可能的集成方法/技術(shù)可以單獨使用,也可以組合使用。集成技術(shù)的選擇取決于幾個因素;特別是系統(tǒng)要素的類型、交付時間、交付順序、風(fēng)險、約束等。每種集成技術(shù)都有優(yōu)缺點,應(yīng)該在系統(tǒng)利益(SoI)環(huán)境中加以考慮。下面的表1總結(jié)了一些集成技術(shù)。

表1。集成技術(shù)。

集成技術(shù) 描述
全局集成 也被稱為大爆炸集成;所有交付實現(xiàn)的要素只在一個步驟中組裝。
這種技術(shù)很簡單,不需要模擬當(dāng)時不可用的已實現(xiàn)要素。
難以檢測和定位故障;接口錯誤被延遲檢測到。
“與流”集成 交付實現(xiàn)的要素在可用時進行組裝。
允許快速啟動集成。
實現(xiàn)起來很復(fù)雜,因為需要模擬還沒有實現(xiàn)的要素。無法控制端到端的“功能鏈”;因此,全局測試被推遲到非常晚的時間。
應(yīng)該保留給沒有技術(shù)風(fēng)險的知名和受控系統(tǒng)
增量集成 按照預(yù)定義的順序,在已經(jīng)集成的增量中添加一個或很少幾個已實現(xiàn)的要素實現(xiàn)。
故障的快速定位:一個新的故障通常定位在最近集成實現(xiàn)的要素中,或者依賴于一個錯誤的接口。
對于沒有實現(xiàn)的要素需要模擬器。需要許多測試用例,因為每個被實現(xiàn)的添加要素都需要驗證新的配置和回歸測試。
適用于任何類型的架構(gòu)。
子集的集成 實現(xiàn)的要素由子集組裝,然后將子集組裝在一起(子集就是集合);也可稱為“功能鏈集成”。
子集并行集成節(jié)省時間;有可能交付部分產(chǎn)品。比增量集成需要更少的方法和更少的測試用例。
設(shè)計過程中應(yīng)定義子集。
適用于由子系統(tǒng)組成的架構(gòu)。
自頂向下集成 已實現(xiàn)的要素或聚合按其激活或利用順序集成。
骨架的可用性和架構(gòu)錯誤的早期檢測,接近現(xiàn)實的測試用例的定義,以及測試數(shù)據(jù)集的復(fù)用。
需要創(chuàng)建許多存根/帽;很難定義葉實現(xiàn)要素的測試用例(最低層面)。
主要用于軟件領(lǐng)域。從更高層次的實施要素出發(fā);低層實現(xiàn)的要素被添加到分支要素實現(xiàn)。
自底向上集成 已實現(xiàn)的要素或聚合以與其激活或利用相反的順序集成。
測試用例的簡單定義;早期檢測故障(通常局限于葉式實現(xiàn)的元件);減少要使用的模擬器數(shù)量。一個集合可以是一個子系統(tǒng)。
測試用例應(yīng)該為每個步驟重新定義,驅(qū)動程序很難定義和實現(xiàn),底層的實現(xiàn)要素被“過度測試”,并且不允許快速檢測到架構(gòu)錯誤。
主要用于軟件領(lǐng)域,但可以用于任何類型的系統(tǒng)。
標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動的集成 與所選標(biāo)準(zhǔn)相比,最關(guān)鍵的實現(xiàn)要素首先是集成的(可靠性、復(fù)雜性、技術(shù)創(chuàng)新等)。標(biāo)準(zhǔn)通常與風(fēng)險有關(guān)。
允許對關(guān)鍵實現(xiàn)要素進行早期和密集的測試;設(shè)計選擇的早期驗證。
測試用例和測試數(shù)據(jù)集很難定義。

通常,選擇混合集成技術(shù)作為上面列出的不同技術(shù)之間的權(quán)衡,從而允許優(yōu)化工作并使流程適應(yīng)開發(fā)中的系統(tǒng)。優(yōu)化考慮了實施要素的實現(xiàn)時間、它們的交付計劃、它們的復(fù)雜性水平、技術(shù)風(fēng)險、裝配工具的可用性、成本、截止日期、特定的人員能力等。

過程方法

過程的活動

在此過程中執(zhí)行的主要活動和任務(wù)包括:

建立集成計劃(該活動與系統(tǒng)的設(shè)計活動同時進行),該計劃定義:

v優(yōu)化的集成策略——使用適當(dāng)?shù)募杉夹g(shù)來實現(xiàn)集合的順序。

v為了集成的目的要處理的V&V操作。

v要裝配和驗證的聚合體的配置。

v集成方式和驗證方式(專用實現(xiàn)產(chǎn)品),可能包括裝配程序、裝配工具(線束、特定工具)、V&V工具(模擬器、樁/帽、發(fā)射裝置、測試臺、測量設(shè)備等)和V&V程序。

獲得集成計劃中定義的集成方法和驗證方法。方式的獲取可以通過采購、開發(fā)、復(fù)用和分包等多種方式實現(xiàn);通常一整套方式的獲得是這些方法的混合。

接收每個實現(xiàn)要素的交付:

v解包并重新組裝已實現(xiàn)的要素及其附件。

v檢查交付的配置,實現(xiàn)要素的一致性和接口的兼容性,并確保強制性文檔的存在。

將實現(xiàn)的要素組裝到聚合中:

收集要裝配的已實現(xiàn)要素、集成方法(裝配工具、裝配過程)和驗證方法(V&V工具和過程)。

使用裝配工具將實現(xiàn)的要素相互連接起來,以按照集成計劃和裝配過程中規(guī)定的順序構(gòu)成聚合。

添加或連接V&V工具到預(yù)定義的聚合。

完成焊接、上膠、鉆孔、攻牙、調(diào)整、調(diào)優(yōu)、噴漆、參數(shù)化等最終操作。

驗證每個聚合:

檢查集料是否按照既定程序正確組裝。

執(zhí)行使用驗證和確認(rèn)程序的驗證過程,并檢查集合是否顯示了正確的設(shè)計特性/指定的要求。

記錄集成結(jié)果/報告和潛在的問題報告,變更請求,等等。

工件和本體要素

這個過程可能會創(chuàng)建一些工件,例如:

v一個集成的系統(tǒng)

v裝配工具

v匯編程序

v集成計劃

v集成報告

v問題/異常/故障報告

v變更請求(關(guān)于設(shè)計)

該過程利用表2中討論的本體要素。

表2。在系統(tǒng)集成中處理的主要本體要素。

要素 定義 屬性
聚合 聚合是由幾個系統(tǒng)要素或應(yīng)用了一組驗證操作的系統(tǒng)組成的系統(tǒng)的子集。 標(biāo)識、名稱、描述
裝配程序 裝配過程對一組基本裝配操作進行分組,以構(gòu)建已實現(xiàn)的系統(tǒng)要素的聚合。 標(biāo)識符,名稱,描述,持續(xù)時間,時間單位
裝配工具 裝配工具是一種物理工具,用于連接、裝配或鏈接幾個已實現(xiàn)的系統(tǒng)要素,以構(gòu)建聚合(特定工具、工具等)。 標(biāo)識、名稱、描述
風(fēng)險 一種事件,具有發(fā)生的概率和其對系統(tǒng)任務(wù)或其他特征的后果的嚴(yán)重性(用于工程中的技術(shù)風(fēng)險)。風(fēng)險是脆弱性和危險或威脅的結(jié)合。 標(biāo)識符,名稱,描述,狀態(tài)
基本原理 為工程要素的選擇提供正當(dāng)理由的論證。 標(biāo)識符、名稱、描述(基本原理、定義聚合的原因、裝配過程、裝配工具)

注:驗證和確認(rèn)本體要素在系統(tǒng)驗證和系統(tǒng)驗證主題中進行了描述。

本體要素之間的主要關(guān)系如圖2所示。

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原文標(biāo)題:系統(tǒng)集成策略

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