EDA工具如何幫助設計師實現(xiàn)EWIS一致性

一些法規(guī)或標準適用于現(xiàn)代化飛機中的幾乎每個螺栓、面板和電線。一些最嚴苛的法規(guī)與電氣線路互連系統(tǒng) （EWIS） 有關。如果在飛機設計項目開始時未能預測到這些一致性要求，那么可能會對成本產(chǎn)生很大的影響。通過在項目初期將 EWIS 法規(guī)納入考慮范圍并以此做出英明的設計決策，可以避免后期的大部分設計修改工作。推遲一致性檢查可能意味著需要做出代價最高昂的更改。

　　EWIS現(xiàn)在是《聯(lián)邦航空條例》（FAR） 第25部規(guī)定的一部分，也因此成為所有新商用飛機的一項認證條件?！癊WIS 思維”已經(jīng)延伸到旋翼機和防衛(wèi)平臺等其他工業(yè)。我們不妨來研究一些主要的關注點，并探討商用現(xiàn)貨 （COTS） 電子設計自動化工具幫助設計師實現(xiàn) EWIS 一致性的方式。

　　命名規(guī)范

　　FAR 25.1711 描述了 EWIS 組件必須帶有的認證和信息類型，包括組件的功能、冗余考慮事項、隔離要求和唯一性。在飛機中，每個組件都有且只有一個相應的標識，在飛機的整個生命周期都必須遵守這項規(guī)則。

　　舉例來說，假設電線名稱由線束標識、隔離類別、該線束特定的計數(shù)和電線規(guī)格組成，那么電線編號為 W238- FC1-101-22。按照唯一性要求，線束或車輛其它地方不能出現(xiàn)另一根編號為 W238-FC1-101-22 的電線。如今，飛機中眾多的 EWIS 組件、不同的飛機配置和生命周期變更管理挑戰(zhàn)使這項工作變得十分困難且容易出錯。這就需要系統(tǒng)化和自動化程度更高的方法。

　　一個簡單的解決辦法是在設計周期的不同階段以電子方式檢查組件名稱是否重復。但這可能使錯誤的漪漣通過流程擴散并影響飛機其它地方的連接或者歸檔。。

　　與之不同的是，先進的 COTS 工具采用“正確構建”法。該軟件從源頭上杜絕錯誤的發(fā)生，而不是等用戶出錯后依靠后續(xù)檢查來找出問題所在。當設計人員創(chuàng)建設計數(shù)據(jù)時，COTS 工具運用電線命名規(guī)則確保達到 EWIS 目標，從而自動符合 FAR 25.1711 的要求。

　　安全問題

　　FAR Part 25.1709 側(cè)重于 EWIS 系統(tǒng)的安全性。這些要求確保災難性的失效幾乎是不可能的，也不會由一個小的失效而導致，同時每種可能的發(fā)生危險故障的概率也幾近為零。

　　失效樹分析法 （FTA） 及失效模式與影響分析法 （FMEA） 對這里會用到的虛擬建模功能進行了說明。進行這類分析的軟件工具需要運用到電流的設計數(shù)據(jù)，而根據(jù)變化隨時拿出應對之策也是一個巨大挑戰(zhàn)。電氣設計師要嚴格遵守交付時間，盡量讓這些數(shù)據(jù)更加完善，因為安全工程師沒有時間在進行每項分析時都重新輸入新的數(shù)據(jù)。

　　解決這一難題的最好方法就是采用整套符合設計環(huán)境需求的安全分析工具。這樣便于重復使用信息，并將設計數(shù)據(jù)運用到服務于更大項目的應用中。理想的情況是，安全分析工具不僅提供了有關安全實施的“數(shù)據(jù)”，還提供了一種快速評估分析效果并幫助設計工程師有??效進行更改的方法。

　　最近，大多數(shù)分析工具已經(jīng)給出了文本形式的分析結果，安全工程師要根據(jù)這些結果找出最關鍵的問題。但現(xiàn)代的 COTS 設計和分析工具集已經(jīng)與一個無縫的環(huán)境形成了整體。最新的電氣設計數(shù)據(jù)可重復用于多種用途，包括以設計數(shù)據(jù)的當前狀態(tài)為對象的 EWIS 安全一致性分析。此外這些數(shù)據(jù)還能以圖形化的方式指出問題可能出在哪。

　　圖1顯示出明導 Capital Design 套件的若干相關分析窗口，標有對圖形顯示能力的注解。

　　圖1 - FMEA 結果的圖形顯示