Alex Bugnar: Viitorul procesului de design pentru sisteme complexe, cum ar fi sateliții
Cum se întamplă procesul de design al unor astfel de sisteme complexe, cum ar fi sateliții?
În primă fază se realizează un design high-level pentru sistem și se ajunge la un un document care conține o schemă sau un model aproximativ, împreună cu toate specificațiile tehnice necesare.
După ce design-ul high-level este finalizat, în faza următoare, se creează designul low-level. Adică toate modelele CAD. Ambele faze sunt unele iterative, în care design-ul trece prin mai multe versiuni, unele chiar cu schimbări majore.
Pentru designul high-level, în cel mai bun caz, se folosesc programe destul de învechite, în care se realizează o schema bloc 2D, cu legături între elemente.
Pe lângă acea schemă bloc, se mai creează și modele sau calcule, mai mult sau mai puțin complexe, în programe precum Excel, Matlab, Mathcad etc.
La final, se compilează un document care conține toate datele de design high-level.
Așadar programele utilizate pentru schemele bloc sunt destul de învechite, complexe și putin intuitive. De asemenea se utilizează o multitudine de programe și tool-uri, datele vin mutate manual dintr-unul în celalalt și documentele vin updatate manual.
Aceasta creează probleme atunci când:
- vrei să ai acces la ultima versiune a designului
- să înțelegi de ce s-au luat anumite decizii de design
- să schimbi informație cu alte persoane (din companie sau dinafară)
- să colaborezi cu colegii la un design
- atunci când treci prin mai multe iteratii și trebuie să updatezi toate documentele
- atunci când vrei să studiezi și/sau să refolosești un design precedent, etc
Agenția Spațiala Europeană (ESA) și experții din domeniu recunosc aceste probleme. Ca și exemplu, avem programul GSTP, în care se prezintă prioritățile legate de dezvoltarea tehnologică în domeniul spațial.
În cea mai recentă publicare a programului GSTP (2022), apar 2 activități menite să adreseze aceste probleme.
Prima are obiectivul de a crea un framework software integrat pentru MBSE (Model Based Systems Engineering) care să fie colaborativ și în mediul web (accesat prin browser).
Problema cu soluțiile existente este că sunt greu de invatat și utilizat, sunt neintuitive, nu facilitează colaborarea, și nu se integrează ușor cu alte tool-uri, adică e greu să faci transfer de informație. Iar dacă am avea o soluție adecvată, am putea îmbunătăți eficiența reutilizând design-uri și învățături de la proiecte și misiuni anterioare.
A doua activitate vorbește despre natural language processing pentru MBSE. În parte, se referă la un tool care ar putea să ia toate acele documente de la un proiect și să le transforme într-un model.
Însă pe lângă aceasta mai este vorba despre:
- Generare automată a documentelor, bazat pe model
- Înțelegerea semantică a limbajului natural din text și compararea cu modelul, pentru a determina dacă respectă cerintele misiunii
- Și un agent AI conversațional, în genul ChatGPT, pe care poți să-l întrebi ce te interesează despre model, și să obtii un răspuns
Rezolvarea acestor probleme este posibilă doar dacă ai o soluție care ține toate datele sub aceeasși “umbrelă”, este intuitivă și usor de utilizat, și are functionalitățile necesare astfel încât să poți să generezi toate informațiile direct în acel tool, spre deosebire de a le genera altundeva și apoi să trebuiască transferate.
Noi, la OX Origin, avem un design al unei astfel de soluții. Iar exemplul cel mai apropiat de design-ul nostru este un joc numit Kerbal Space Program.
In acest joc, jucatorul are un mediu 3D, în care construiește un satelit sau o rachetă precum un lego, folosind componente pe care le selectează dintr-o paletă. Componentele au proprietăți și odată conectate, se pot propaga calcule prin intregul sistem.
Soluția pe care o avem în vedere este una in cloud, accesată prin browser, în care:
- un inginer de sistem crează design-ul high-level întru-un mediu 3D asemănător cu jocul
- componentele pe care le folosește pot să provină chiar dintr-un marketplace, în care furnizorii de pe piață își publică ofertele
- inginerii din domenii specifice (structural, termal etc) au acces la designul high-level și pe baza lui pot dezvolta design-ul low-level
- un manager de proiect are și el acces instant la toate datele, cu dashboard-uri, și poate urmări ușor evoluția proiectului
- și în mod opțional, chiar și clientul final poate să aibă acces la un subset de informații sau rapoarte generate automat
Soluția noastra va fi augmentată de un model de inteligență artificială care ar avea acces la toate datele dintr-un proiect și la toate proiectele anterioare. Astfel, un inginer nu ar mai trebui să pornească de la o foaie albă de hartie atunci când începe un proiect nou. Ar avea la dispoziție un agent conversațional căruia i-ar putea spune: “Uite cerințele proiectului. Crează-mi un design de bază, de la care aș putea pleca, și pe care să-l modific după nevoi. Și semnalează-mi toate aspectele importante la care ar trebui să fiu atent în mod particular”.
Sau
“Care sunt motivele pentru care în acest proiect s-a luat decizia de design X? Și care au fost alternativele propuse? Ce nu a fost în regula cu alternativele?”
