medini analyze

Обзор решения medini analyze

Программное решение medini analyze компании ANSYS представляет из себя модельно-ориентированный и интегрированный набор инструментов, обеспечивающий анализ опасностей, оценку рисков, Исследование Факторов Опасности и Работоспособности (HAZOP), Анализ Дерева Отказов (FTA), Анализ Видов и Последствий (и Критичности) Отказов (АВПО, АВПКО, АОПД), и анализ надежности.

Решение medini analyze охватывает следующие области управления функциональной безопасностью:

  • анализ и проектирование функциональной безопасности в соответствии с положениями применимых стандартов для программно управляемых функций, связанных с безопасностью устройств и оборудования,
  • интеграцию функционального дизайна с методами анализа функциональной безопасности,
  • поддержку анализа опасностей и рисков, анализа по дереву отказов (Fault Tree Analysis, FTA), анализа видов и последствий отказов (Failure Mode and Effects Analysis, FMEA), вероятностного анализа и измерений показателей отказов оборудования,
  • фиксацию и хранение всей информации и принимаемых решений, имеющих отношение к безопасности, на протяжении всего процесса разработки продукта,
  • генерацию документов, требуемых применимыми стандартами в области функциональной безопасности.

medini analyze применяется для:

  • анализа безопасности и проектирования в соответствии со стандартами ISO 26262, IEC 61508, ARP4761, и т.п. для критичных по безопасности функций;
  • качественного анализа проекта изделия и соответствующих процессов в соответствии с SAE J1739, VDA Quality Handbook, AIAG, и т.п.;
  • интеграции архитектурных/функциональных проектных моделей с методиками анализа качества, надежности и функциональной безопасности;
  • идентификации и управления требованиями к функциональной и технической безопасности.

medini analyze является мощным инструментом исследования Факторов Опасности и Работоспособности и оценки рисков, обладая функциональностью поддержки:

  • методики Исследования Факторов Опасности и Работоспособности (HAZOP) для выявления неисправностей и системных отказов;
  • методики Исследования Факторов Опасности и Анализа Рисков (HARA) в связке с моделью системы;
  • построения графов рисков в соответствии со стандартами ISO 26262, ARP4754 и др.;
  • операционного ситуативного анализа на основе каталогов для последовательного выявления опасных событий и условий возникновения отказов;
  • удобного матричного представления комбинаций неисправностей и эксплуатационных ситуаций;
  • различных вариантов отображения информации и параметров настройки с возможностью применения пользовательских атрибутов и правил подтверждения соответствия;
  • полной трассировки и связи с требованиями по безопасности.

Возможности medini analyze для определения компонентов системы

Функциональность определения компонентов системы программного решения medini analyze:

  • содержит специализированные формы для описания компонентов,
  • позволяет дополнить имеющиеся формы ввода дополнительными пользовательскими атрибутами,
  • даёт возможность описать функции и неисправности компонента и их взаимосвязи,
  • включает в себя инструментарий проведения анализа по методике HAZOP (HAZard and OPerability studies) с предопределяемыми параметрами,
  • содержит средство описания архитектуры элементарного компонента системы с помощью SysML,
  • предоставляет возможность включить в описание компонента внешние файлы документов, а также связать описание с внешним ресурсом посредством URI (uniform resource identifier).

Возможности medini analyze для анализа и управления требованиями

Решение medini analyze предоставляет следующие возможности для анализа и управления требованиями:

  • графические и табличные редакторы требований по безопасности;
  • визуализация иерархий требований и их трассировка с использованием диаграмм;
  • привязка требований к архитектуре системы, программным, аппаратным и функциональным моделям;
  • поддержка концепций стандартов в области безопасности (например, декомпозиция Уровней Полноты Безопасности Автомобиля (УПБА, ASIL) для стандарта ISO 26262);
  • правила подтверждения соответствия для проверки соблюдения стандартов в области безопасности и корпоративных правил;
  • импорт, экспорт и обмен данными с системами управления требованиями (IBM® Rational® DOORS®, IBM® Rational® DOORS® Next Generation, PTC Integrity, Jama), включая сопоставление пользовательских атрибутов;
  • поддержка общего механизма обмена требованиями через ReqIF/RIF.

Возможности medini analyze для управления надёжностью

Решение medini analyze предоставляет следующие возможности для управления надёжностью:

  • механизм прогнозирования интенсивности и видов отказов, встроенный в модели SysML для систем и аппаратных компонентов;
  • определение интенсивности отказов с помощью встроенных каталогов SN 29500, IEC TR 62380, FIDES Guide, и MIL-HDBK-217F;
  • различные модели прогнозирования для агрегации или распределения интенсивности отказов (например, по компонентам, портам, и т.п.);
  • применение предопределенных режимов работы и их подстройка для определения интенсивности отказов (например,для уровней достоверности,факторов ускорения);
  • поддержка библиотек элементов для управления интенсивностью и видами отказов для быстрого и согласованного применения на всех проектах;;
  • моделирование кратковременных и постоянных видов отказов;
  • импорт и синхронизация данных состава изделия (BOM) из CSV/Excel и IP Design (разработка микроэлектроники);
  • согласованное использование данных по интенсивности и видам отказов в количественных видах анализов (FTA, АОПД);
  • доступные по умолчанию библиотеки видов отказов в соответствии с методиками, изложенными в IEC TR 62380, MIL-HDBK-338B, Reliability Engineering (A.Birolini);
  • поддержка полностью настраиваемых методик определения интенсивности отказов.

Возможности medini analyze для Анализа видов и последствий отказов (АВПО, FMEA)

Решение medini analyze предоставляет следующие возможности для Анализа видов и последствий отказов (АВПО, FMEA):

  • поддержка АВПО для функций, систем и процессов в соответствии с VDA/AIAG, SAE J1739, IEC 60812 (ГОСТ Р 51901.12-2007 (МЭК 60812)) и связанными стандартами;
  • модельно-ориентированные таблицы АВПО, синхронизированные со структурными элементами и функциями из проектных и процессных моделей;
  • управление оценками и проектными решениями;
  • редактор сети отказов для причинно-следственных цепочек на всех уровнях абстракции;
  • целостный расчет номеров приоритетов риска (RPN) по всей сети отказов;
  • матрицы рисков для оценки рисков и оптимизации метрик;
  • настраиваемые таблицы с пользовательскими атрибутами, включая формулы и доступ к данным по надежности (например, интенсивность отказов для АВПКО);
  • связь с управлением требованиями и управлением задачами в проектах;
  • импорт и обновление данных MSR-FMEA (например, из APIS IQ-FMEA, PLATO SCIO™).

Возможности medini analyze для Анализа Отказов, их Последствий и Диагностики (АОПД) и метрики диагностического охвата

Решение medini analyze предоставляет следующие возможности для Анализа Отказов, их Последствий и Диагностики (АОПД) и метрики диагностического охвата:

  • анализ отказов, их последствий и диагностики (АОПД) с расчетом долей безопасных отказов (SFF) в соответствии со стандартом IEC 61508 (ГОСТ Р МЭК 61508);
  • расчет метрик архитектуры аппаратных средств по метрикам одиночного сбоя (SPF) и скрытого сбоя (LF) в соответствии с ISO 26262-5;
  • синхронизация содержимого таблиц, данных по видам и интенсивности отказов из аппаратных моделей (например, BOM, IP Design);
  • комбинированный и индивидуальный анализ метрик SPF/LF для достижения комплексных целей безопасности;
  • расширяемый каталог механизмов обеспечения безопасности в соответствии со стандартами в области безопасности (например, ISO 26262-5, IEC 61508-7);
  • поддержка метрик кратковременных сбоев;
  • целостная интеграция с причинно-следственными цепочками АВПО на базе сети отказов;
  • богатая функциональность в области проверок подтверждения соответствия для диагностического охвата механизмов обеспечения безопасности;
  • трассировка механизмов обеспечения безопасности к требованиям и программным/аппаратным компонентам.

Возможности medini analyze для Анализа дерева отказов (FTA)

Решение medini analyze предоставляет следующие возможности для Анализа дерева отказов (FTA):

  • графический редактор для количественного и качественного анализа деревьев отказов;
  • автоматические графические представления и поддержка работы с большими деревьями отказов с помощью множественных диаграмм;
  • создание событий и ветвей дерева методом «drag & drop» элементов модели и видов отказов из системной модели;
  • согласованные и несогласованные деревья отказов;
  • поддержка различных вероятностных моделей (фиксированная, экспоненциальное распределение, модель с мониторингом и восстановлением, Weibull, пользовательская, и других);
  • оценка минимальных сечений отказов (с настраиваемыми ограничениями по размеру и анализом пути);
  • расчет недоступности, ненадежности, интенсивности условных отказов относительно временной шкалы для событий верхнего и среднего уровней;
  • важные метрики, такие как семейства распределений Бирнбаума-Сондерса, значимость базисных событий по Fussell-Vesely, критичность по первичным событиям и сечения);
  • автоматический пересчет вероятностей при внесении изменений в проект);
  • интеграция с АОПД для механизмов обеспечения безопасности и видов отказов);
  • удобная навигация между элементами событий и системной моделью);
  • импорт деревьев отказов из Isograph® FaultTree+.

Анализ угроз, оценка рисков, определение уровня полноты безопасности (Automotive Safety Integrity Level, ASIL)

Решение medini analyze является эффективным инструментом автоматизации применения принципов и требований отраслевого стандарта ISO 26262 «Дорожные транспортные средства - Функциональная безопасность».

Стандарт ISO 26262 является адаптацией международного стандарта IEC 61508 («Функциональная безопасность электрических/электронных/программируемых электронных систем безопасности») для автомобильной промышленности.

Аспекты функциональной безопасности являются неотъемлемой частью каждого этапа разработки продукта от его описания к проектированию, внедрению, интеграции, выпуску, проверке и производству. Стандарт ISO 26262 определяет функциональную безопасность автомобильной техники в течение жизненного цикла всех автомобильных электронных и электрических систем безопасности.

Функциональность анализа угроз, оценки рисков, определения уровня полноты безопасности (Automotive Safety Integrity Level, ASIL) программного решения medini analyze:

  • предоставляет базирующийся на интерфейсе табличного вида инструмент управления дорожными ситуациями и опасными событиями,
  • содержит поддержку каталогов дорожных ситуаций с функцией drag & drop,
  • включает в себя функцию матрицы для лёгкого сопоставления неисправностей и дорожных ситуаций,
  • позволяет определить уровень полноты безопасности транспортного средства (Automotive Safety Integrity Level) в соответствии с требованиями стандарта ISO 26262,
  • даёт возможность устанавливать и отслеживать сложные взаимосвязи внутри анализируемой системы,
  • позволяет оценить достижимость целей в области функциональной безопасности.

Анализ и управление по целям в области функциональной безопасности

Функциональность анализа и управления по целям в области функциональной безопасности программного решения medini analyze:

  • содержит графические и табличные редакторы для описания целей и требований в области управления функциональной безопасностью,
  • предоставляет возможность кастомизации с использованием пользовательских атрибутов,
  • включает функции управления функциональными и техническими (в отношении оборудования и программного обеспечения) требованиями к безопасности,
  • поддерживает структурирование требований и декомпозицию уровня полноты безопасности (SIL, ASIL),
  • содержит в себе правила проверки на соответствие системы применимому стандарту,
  •  включает в себя функцию назначения описанных требований элементам архитектуры системы, системным моделям её аппаратных и программных компонентов и функциональной модели системы,
  • предоставляет инструментарий для импорта и экспорта из/в смежные системы автоматизации управления требованиями.

Системное моделирование

Функциональность системного моделирования программного решения medini analyze:

  • содержит графический редактор SysML для моделирования системы,
  • поддерживает обмен системными моделями с такими решениями, как IBM Rational Rhapsody and Enterprise Architect,
  • позволяет описать спецификацией типы и интенсивности отказов для элементов системной архитектуры,
  • предоставляет возможность ведения библиотеки системных элементов для их повторного использования с поддержкой автоматического обновления модели системы при изменениях в библиотеке,
  •  даёт возможность описать интенсивность отказов с использованием готовых каталогов (например, SN 29500),
  • включает инструмент импорта ведомости материалов (BOM),
  • позволяет построить единое хранилище данных для проведения анализа функциональной безопасности системы по методам FME(D)A, FTA и др.,
  • содержит средства расчёта и визуализации результирующих значений уровней полноты безопасности (SILs, ASILs) компонентов системы.

Моделирование функций системы

Функциональность моделирования системных функций программного решения medini analyze позволяет:

  • осуществлять импорт, обмен и визуализацию системных моделей, созданных в среде MATLAB Simulink и Stateflow,
  • устанавливать (назначать) соответствие между системными элементами medini analyze и элементами модели в среде Simulink,
  • поддерживать связи и историю связей с требованиями и атрибутами анализа функциональной безопасности, такими как FTA и FMEA,
  • проводить выверку корректности описаний моделей аппаратных и программных элементов системы,
  • автоматически создавать деревья отказов (Fault Tree) из моделей MATLAB Simulink с использованием инструментария Structural Path Analysis (SPA),
  • выполнить последовательную актуализацию (перерасчёт) системных моделей MATLAB в случае изменения проекта (дизайна) системы в medini analyze.    

Измерения показателей отказов оборудования в соответствии со стандартом ISO 26262

Функциональность для измерения показателей отказов оборудования (в соответствии с разделом 5 стандарта ISO 26262) программного решения medini analyze:

  • содержит встроенное средство вычислений значений Single Point Fault (SPF) и Latent Fault (LF),
  • поддерживает возможность работы с элементами системы типа Safety Element out of Context (SEooC),
  • предоставляет инструментарий оценки показателей работы оборудования на базе значений целей в области функциональной безопасности и уровней полноты безопасности (Automotive Safety Integrity Levels, ASILs),
  • автоматически синхронизирует данные типа и интенсивности отказа, исходя из архитектуры имеющейся системной модели,
  • включает в себя расширяемый каталог элементов безопасности в соответствии с положениями раздела 5 стандарта ISO 26262,
  • позволяет описать значения Single Point Fault (SPF) и Latent Fault (LF) по умолчанию для элементов безопасности в системе,
  • содержит широкий набор автоматических проверок корректности и целостности модели.

Выявление сложных взаимосвязей

Функциональность выявления сложных взаимосвязей программного решения medini analyze позволяет:

  • определять типовые и нетиповые взаимосвязи между информационными элементами любых типов в среде medini analyze,
  • применять для определения взаимосвязей встроенные инструменты матричного и оперативного анализа,
  • перемещаться по взаимосвязям системы к связанным элементам любой описанной модели,
  • использовать фильтры и  иерархии для поддержки анализа даже очень сложных матриц взаимосвязей,
  • настраивать в соответствии с пользовательскими предпочтениями способы графической визуализации взаимосвязей для идентификации отношений элементов системы между собой и анализа из взаимного влияния друг на друга.

Технологические возможности medini analyze

Решение medini analyze обладает мощным технологическим инструментарием, делающим работу пользователя удобной и эффективной.

В числе значимых технологических особенностей решения medini analyze:

  • поддержка полной трассируемости,
  • настраиваемое формирование пользовательской рабочей и проектной документации,
  • совместная работа над проектом с возможностью детального сравнения и слияния элементов проекта,
  • полная интеграция с инструментами ANSYS для проектирования, анализа и симуляции встраиваемых систем – ANSYS SCADE Architect и ANSYS RedHawk,
  • интеграция с MATLAB®/Simulink® Stateflow®, IBM® Rational® DOORS®, PTC Integrity, MS® Office, TortoiseSVN, IBM® Rational® ClearCase, и другими решениями,
  • графический редактор системных моделей на языке SysML,
  • структурное моделирование архитектуры и дизайна систем с помощью блоков, элементов, портов и связей,
  • моделирование функций и процессов путем привязки к проектным моделям (система/ПО/аппаратное обеспечение),
  • специфицирование видов и интенсивности отказов для элементов модели на языке SysML,
  • определение типов блоков и библиотек элементов с возможностью многократного использования для полуавтоматического обновления в случае внесения изменений,
  • расчет, подтверждение соответствия и визуализация уровней полноты безопасности при проектировании систем,
  • импорт и синхронизация с моделями систем, спроектированными в ANSYS SCADE Architect, IBM® Rational® Rhapsody, Sparx Systems Enterprise Architect, IP Design (разработка микроэлектроники),
  • импорт, обновления и визуализация моделей MATLAB®/Simulink® и Stateflow®,
  • трассировка моделей систем и требований для выполнения различных видов анализа безопасности, таких как HARA, FTA, АВПО и АОПД,
  • автоматическое создание моделей деревьев отказов по данным из моделей MATLAB®/Simulink® с помощью структурного анализа пути.

Предоставляемые решением medini analyze возможности обеспечения отслеживаемости:

  • описание связей (трассировки) между информационными элементами любого типа внутри medini analyze,
  • описание связей с использованием матриц трассировки или функциональности быстрой трассировки,
  • навигация по связанным элементам других моделей через трассировку,
  • визуализация связанных (трассируемых) элементов на любой диаграмме,
  • фильтры и иерархии для поддержки работы с очень большими матрицами трассировки,
  • анализ влияния путем графической визуализации трассируемых элементов (настраиваемый просмотрщик зависимостей).

Возможности генерации отчётности и выполнения настроек в решении medini analyze:

  • генерация отчетов в форматах PDF, Word, Excel, или HTML для всего содержимого проекта,
  • готовые отчеты для результатов анализов HARA, концепции безопасности, требований к безопасности, АВПО, АОПД и FTA,
  • настраиваемый генератор отчетов для создания корпоративных отчетов по вопросам безопасности,
  • механизм профилирования для добавления пользовательских полей, ссылок и запросов ко всем видам моделей и анализа,
  • расширяемый набор правил подтверждения соответствия для проверки целостности всех проектных данных,
  • скриптовый API с интегрированным языком JavaScript для добавления возможностей автоматизации и расширений существующей функциональности инструментария).

Групповая работа и совместное управление задачами (проектами)

Функциональность для групповой работы и совместного управления задачами программного решения medini analyze позволяет:

  • сравнивать проекты путем 2-стороннего и 3-стороннего анализа отличий,
  • выполнять слияние проектов для обеспечения командной работы,
  • управлять версиями моделей, синхронизировать данные между командами,
  • осуществлять интеграцию с такими решениями для управления конфигурациями, как SVN, ClearCase, MKS Integrity, TortoiseSVN, IBM® Rational® ClearCase, PTC Integrity и подобными,
  • управлять версионностью системных моделей с поддержкой их синхронизации в режиме групповой работы,
  • организовать интеграцию с такими решениями для управления историей событий/проблем, как Bugzilla, Trac, RTC, Redmine, Jira, Mantis, PTC Integrity, Microsoft® Outlook и подобными,
  • создавать задачи/комментарии для произвольных элементов системной модели,
  • осуществлять переходы от задач к системным элементам и наоборот,
  • визуализировать контекст активных задач,
  • документировать все решения, принимаемые в процессе решения задачи,
  • организовать для задач календарное планирование (расписание, назначение исполнителей, уведомления по электронной почте и многое другое).

Решение medini analyze и другие программные решения KPIT medini Technologies AG уже успешно используют в своей деятельности такие компании и организации, как Toyota Technical Development Corporation, EDAG GmbH & Co, MECEL AB, Centro Tecnológico de Automoción de Galicia, NTT Data, а также другие ведущие производители сложных транспортных систем и оборудования.

Наши компетенции