西門子擴展Xcelerator組合 助力電子電氣系統開發

在工業系統信息化的過程中，軟件的價值變得越來越重要。現代 E/E 系統的復雜性大幅提高，需要集成電氣、電子和軟件系統進行創新，同時更要求強大的驗證能力和可追溯性。功能復雜性的劇增提出了新的挑戰，將各個行業的能力逼到了極限。能否解決這個問題關系到生存。

Capital的破局之路

作為工業軟件的領導者，西門子工業軟件一直尋求破局之路。為了應對環環相扣的挑戰，Capital E/E 系統開發解決方案涵蓋了 E/E 系統架構、電氣系統、通信網絡和嵌入式軟件。它可以支持集成式端到端基于模型的設計、制造和維護，能夠有效提升質量并降低成本。該解決方案戰略性地和西門子基于模型的系統工程 (MBSE)、MCAD 、產品生命周期管理 (PLM) 、仿真和制造解決方案相集成，有助于實現產品的完整數字化雙胞胎。這些集成提供了需求管理、多學科功能建模、軟件仿真、應用生命周期管理和制造工廠仿真。

Capital（原名CHS）是Mentor （A Siemens Business）專為專業電氣系統設計及線束工程化設計軟件，提供了嶄新的電氣、線束設計理念，具有完善的電氣設計模塊，覆蓋了從系統原理設計、系統框圖設計到線束工程化設計、制造、分析的完整電氣系統設計流程與線束工程化流程。Capital 目前可以支持更多創新產品的開發，同時能夠提高效率并降低從設計到制造再到維修的成本。通過提供用于打造和使用全面的數字化雙胞胎的技術，西門子將繼續推動汽車、航空航天和國防等行業的數字化轉型。

作為西門子工業軟件近年來非常重要的收購，收購Mentor帶來了三個新的設計抽象。處于最小物理層面的是 Mentor 在集成電路 (IC) 開發和驗證方面的領先功能。 IC 被組裝到印刷電路板 (PCB) 中并互連，PCB 則整合到電子控制單元 (ECU) 和線路可更換單元 (LRU) 中。 此類設備被放入機械設計過程所定義的產品中，并通過電氣系統互連，賦予這些無生命的產品“生命的活力”。 “我們可以將電氣系統視為復雜終端產品的神經系統。而Capital 則支持整個電氣系統的設計、生產和利用。” 西門子數字化工業軟件集成電氣系統高級副總裁兼總經理O’Brien說道。

O’Brien指出，目前在E/E系統領域，工程流程中團隊之間缺乏整合。從流程早期負責定義特性的系統工程師，到流程末端負責發布文檔（例如向維護中心提供服務文檔）的工程師，這個過程中存在大量注入錯誤的機會。由 E/E 架構師驅動的電氣流程涵蓋負責設計、生產和利用等方面的團隊。網絡和軟件工程流程中也有對應的團隊。大多數人意識到，這種孤島思維很難消除，往往需要在質量與成本之間進行折衷，因此給行業造成了數百萬美元的利潤損失。頻頻出現的預算超支和應對不斷變化的挑戰使行業不堪重負。 能夠打破孤島壁壘、促進無縫交互的工具將極具價值。

從需求到驗證的完整產品組合

經過幾年的整合，在原有的Capital軟件基礎上，融合西門子工業軟件的深厚經驗和行業理解，西門子數字化工業軟件宣布擴展其 Capital? 電子電氣 (E/E) 系統開發軟件工具組合。基于在電氣系統設計、制造和維護方面的領先能力，Capital 將其延伸至涵蓋 E/E 系統和軟件架構、網絡通信和嵌入式軟件開發。作為 Xcelerator 軟件、運維和應用開發平臺解決方案組合的一部分，Capital 與相關的西門子解決方案緊密集成，包括用于產品生命周期管理的 Teamcenter? 產品組合、用于機械設計的 NX? 軟件以及 Mendix 低代碼開發平臺，打造全面的 E/E 系統開發解決方案，以滿足今天的智能產品設計需求。

客戶可以使用基于模型的工程解決方案來應對自動駕駛和電氣產品開發所帶來的嚴苛挑戰。汽車企業可以利用 E/E 系統來開發由架構設計驅動的汽車平臺，通過設計實現、制造和維護直面各種電氣和軟件挑戰。航空航天公司現在能夠利用這種架構驅動的方法來最大程度地降低項目風險并使其合規。

談到這次的完整產品組合，西門子數字化工業軟件集成電氣系統高級副總裁兼總經理 Martin O’Brien 這樣介紹設計的初衷。“認識到當下設計流程的改變使我們遠遠超出了電氣系統的界限，進入軟件和網絡開發的新領域，這在當今整個行業中是極為重要的熱門領域。Capital 產品組合的設計是這樣的。Capital 支持流程前端的電氣架構，這些架構與上游需求和系統模型相關聯，但它們可能是從供應商購買的。架構驅動兩個并行流程，下框顯示了電氣系統和線束流程，上框是軟件和網絡流程。 這些被組合為三個相互關聯的產品組合，從較高的層面描述了我們為應對 E/E 系統開發挑戰提出的解決方案。”

端到端的功能捕獲和 E/E 系統定義可以創建一個完整的數字化雙胞胎，用于早期仿真和驗證，設計團隊在產品開發的初期就能夠進行驗證工作，借以應對“左移”（shift-left）趨勢，進而實現更快的產品開發、更高的產品質量和更短的上市時間。通過連接產品優化、實現和認證的數字線程，Capital 基于模型的方法能夠實現高水平的自動化和數據連續性。除了支持端到端流程，其還能靈活地適應特定的客戶需求，支持單獨的工作方式，同時作為開放式生態系統的一部分，還可以支持必要的行業標準。

Capital 的封裝器使用工具內置功能或采用專業的外部工具在所有設計階段進行管理和驗證。大家知道，我們加入 Siemens 之后，合并成一家擁有出色數據管理和仿真功能的公司。這使我們能夠通過 Simcenter 產品進一步增強持續確認和驗證。之后，我們立即開展工作以加深我們的關系，從 Teamcenter PLM 的需求和編排開始，到 Polarion ALM、NX 和 MCAD，再到 Siemens 制造工具。 這些措施進一步增強了整個 Siemens Xcelerator 產品組合。

特別的，Capital 這次延伸至涵蓋 E/E 系統和軟件架構、網絡通信和嵌入式軟件開發，Martin O’Brien談到了對開發支持領域的擴展，比如原始設備制造商（OEM）和一級供應商的軟件開發團隊現在可以利用Capital來為ECU開發嵌入式軟件。CEVT（吉利集團旗下公司）等客戶利用Capital來設計車輛通訊網絡，并創建對ECU信息的提取，這也是車輛ECU上運行的嵌入式軟件的一部分。而這次升級，原有的西門子數字化工業軟件用戶獲得他們所需工具的licenses后，西門子會通過經驗豐富的咨詢機構提供培訓（包括線上和線下），以及部署支持和定制化服務。

Xcelerator功能視圖

Xcelerator產品視圖