Danfoss 開發(fā)的產(chǎn)品依賴嵌入式軟件控制電力電子器件。為滿足消費(fèi)者對其產(chǎn)品不斷增長的需求，Danfoss 電力電子集團(tuán)雇傭了一些新工程師，重新評估了其在此之前依賴手工編碼的嵌入式軟件開發(fā)流程。采用傳統(tǒng)開發(fā)流程和手工編碼，直到硬件原型和認(rèn)證測試階段才檢測到隱藏的錯誤。

Danfoss 認(rèn)識到需要縮短開發(fā)周期并減少軟件錯誤的數(shù)量，便與 MathWorks 咨詢服務(wù)部門合作，采用基于模型的設(shè)計(jì)（一種嵌入式軟件的開發(fā)流程，基于MATLAB 和 Simulink實(shí)現(xiàn)建模、仿真和自動代碼生成）。

“我們知道自己需要新流程，但擔(dān)心采用基于模型的設(shè)計(jì)可能會超出最后期限。”Danfoss 的控制工程架構(gòu)師 Jens Godbersen 說，“通過與 MathWorks 咨詢工程師交流，我們減輕了這一風(fēng)險(xiǎn)。我們首次便通過了產(chǎn)品認(rèn)證測試，縮短了幾個月的產(chǎn)品上市時間。”

Danfoss VLT AutomationDrive FC302

挑戰(zhàn)

Danfoss 決定采用基于模型的設(shè)計(jì)，在滿足嚴(yán)格的質(zhì)量和性能要求的同時，縮短新型太陽能逆變器在競爭激烈的市場中的上市時間。

他們是一個小團(tuán)隊(duì)，正在雇傭更多工程師。培訓(xùn)該團(tuán)隊(duì)掌握新流程需要時間。另外，新產(chǎn)品開發(fā)工作已經(jīng)開始。必須在開發(fā)過程中引入基于模型的設(shè)計(jì)，而且不影響現(xiàn)有項(xiàng)目截止日期。

在新工作流程中，該小組想讓仿真模型充當(dāng)他們設(shè)計(jì)的一個主要來源。此外，他們需要從這些模型生成的代碼如同手工編寫的代碼一樣高效。

最后，Danfoss 團(tuán)隊(duì)需要證明新方法的成功，以便能夠說服管理層，投資基于模型的設(shè)計(jì)的工具和培訓(xùn)是值得的，并且可以在整個組織范圍內(nèi)推廣使用。

解決方案

在 MathWorks 咨詢服務(wù)部門切實(shí)的支持下，Danfoss 確認(rèn)了他們能夠?qū)嵤┑挠?jì)劃，以確保成功地采用基于模型的設(shè)計(jì)。

Danfoss 工程師參加了由 MathWorks培訓(xùn)服務(wù)部門主辦的有關(guān) Simulink、Stateflow 和 Embedded Coder 的現(xiàn)場培訓(xùn)課程。該團(tuán)隊(duì)完成了一個試點(diǎn)項(xiàng)目，重建了一個采用手工編碼的現(xiàn)有軟件組件。對于試點(diǎn)項(xiàng)目，他們決定重點(diǎn)關(guān)注基于模型的設(shè)計(jì)的三個核心功能：建模、仿真和代碼生成。在完成試點(diǎn)項(xiàng)目后，該團(tuán)隊(duì)全面過渡到基于模型的設(shè)計(jì)，進(jìn)行新型太陽能逆變器的開發(fā)。

在每周的電話交流上，MathWorks 咨詢工程師對他們?nèi)绾胃玫亻_始提出了建議，對早期版本的模型提供了反饋，并幫助該團(tuán)隊(duì)運(yùn)用行業(yè)最佳實(shí)踐，最大限度地提高模型重用率，改進(jìn)生成代碼的性能。

能夠隨時聯(lián)系 MathWorks 咨詢工程師并立即得到解答，我們的問題得以快速解決，這些是確保我們準(zhǔn)時完成的關(guān)鍵所在。他們審查我們的模型，并提出關(guān)于如何生成最高效代碼的指導(dǎo)，這讓我們受益匪淺。

—— Jens Godbersen

Danfoss

該團(tuán)隊(duì)按時完成了開發(fā)工作，由于該團(tuán)隊(duì)在準(zhǔn)備過程中進(jìn)行了大量仿真，測試和認(rèn)證活動進(jìn)展順利。在更多工程師的參與下，遵循相同的工作流程，該團(tuán)隊(duì)重用最初項(xiàng)目中的Simulink模型完成了第二個產(chǎn)品的開發(fā)。

提早的成功讓 Danfoss 管理層相信基于模型的設(shè)計(jì)的效益，基于模型的設(shè)計(jì)正在被推廣到各個電機(jī)驅(qū)動器產(chǎn)品開發(fā)組。

結(jié)果

將基于模型的設(shè)計(jì)建立為一個開發(fā)流程。“既然我們已經(jīng)證明了新工作流程的成功，那么組織內(nèi)的更多工程師可以投身于基于模型的設(shè)計(jì)。”Godbersen 說，“起步很容易，我們已經(jīng)構(gòu)建了模型庫和知識庫，可在未來的項(xiàng)目上重用。”

產(chǎn)品開發(fā)時間縮短多達(dá) 15%。“盡管要鍛煉新工程師和采用新的設(shè)計(jì)流程，我們使用基于模型的設(shè)計(jì)按時完成了第一個太陽能逆變器項(xiàng)目。”Godbersen 說，“至于我們的第二個項(xiàng)目，我們實(shí)際縮短開發(fā)時間達(dá) 10–15%。”

首次嘗試便通過了認(rèn)證測試。“使用 Simulink，我們能夠在拜訪認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室之前運(yùn)行精確的認(rèn)證測試仿真。”Godbersen 說，“因此，我們首次嘗試便獲通過，節(jié)省了額外認(rèn)證測試可能需要的 6 至 9 個月的時間。因?yàn)槲覀儷@得認(rèn)證沒有花費(fèi)太多時間，所以能夠領(lǐng)先于競爭對手更早進(jìn)入市場。”