Caso Embraer

Desafio

A Embraer trabalhou com os clientes para desenvolver requisitos em alto nível para o Legacy 500. Eles usaram as informações fornecidas pelos clientes para produzir o projeto completo da aeronave. Um desafio principal para a equipe de engenharia foi traduzir os requisitos de alto nível em requisitos de baixo nível bem escritos para o fornecedor que desenvolveria o software do FCS.

O Legacy 450 e o Legacy 500 são projetos completamente novos com ampla inovação em tecnologia e características da aeronave, incluindo sistemas controlados digitalmente de última geração que antes nunca tinham sido utilizados nas categorias de jatos de médio porte. As metas do projeto e os prazos para lançar um produto maduro no mercado a tempo exigiram que a equipe de projeto criasse um plano de desenvolvimento de produto muito detalhado e buscasse ferramentas e parceiros que pudessem encurtar o ciclo de desenvolvimento e aliviar os riscos do desenvolvimento.

Nos primeiros projetos desenvolvidos sem o uso intensivo de modelagem e simulação, era difícil garantir a consistência na especificação dos requisitos de baixo nível. Como resultado, os requisitos às vezes precisavam ser reescritos depois de serem entregues ao fornecedor, desperdiçando tempo e aumentando os custos.

Solução

Os engenheiros da Embraer utilizaram a modelagem e simulação com o Simulink para definir os requisitos de baixo nível para o FCS do Legacy 500.

Trabalhando com o Simulink, o grupo de modelagem criou um modelo detalhado do FCS, bem como modelos das dinâmicas da aeronave e das entradas dos pilotos. O modelo completo compreende mais de um milhão de blocos e dezenas de componentes, muitos com mais de 700 entradas e 500 saídas.

O grupo de modelagem criou casos de teste funcionais para verificar se os requisitos em alto nível estava sendo atendidos e para validar os requisitos de baixo nível.

A automação de testes foi outro elemento chave para o sucesso do desenvolvimento. O grupo configurou estações de trabalho para executar mais de 1500 casos de teste continuamente e escreveu scripts no MATLAB para automatizar tarefas no processo de testagem. Usando o Simulink Coverage, os engenheiros analisaram a cobertura do modelo e identificaram elementos não testados do modelo, refinando e estendendo seus casos de teste até alcançarem 100% de cobertura.

A reutilização de modelos economizou tempo significativo e melhorou a qualidade. O Simulink Coder foi utilizado para gerar códigos a partir do modelo do Simulink que eles tinham, e que o grupo utilizou em seu simulador de voo e em seu ambiente de teste de hardware-in-the-loop.

Após validar os requisitos de baixo nível internamente, a Embraer entregou os requisitos por escrito ao fornecedor, que realizou sua própria validação antes de usar o Simulink e o Embedded Coder para implementar o sistema de acordo com o DO-178 Nível A e outros padrões de aviação.

O Legacy 500 recebeu certificação da Federal Aviation Administration e da Agência Nacional de Aviação Civil do Brasil no prazo, e a aeronave está atualmente em produção.

Resultados

• Tempo de desenvolvimento reduzido em pelo menos seis meses. "Estimamos que a modelagem e simulação com o Simulink nos permitiram entregar as demandas ao fornecedor três meses antes do que seria possível com uma abordagem tradicional", diz Souto. "Como as demandas que entregamos estavam maduras, o fornecedor teve menos perguntas e problemas, reduzindo o tempo de desenvolvimento em mais três meses."

• Atrasos devido a problemas com requisitos minimizados. "Nosso grupo produziu o dobro de demandas e teve 50 vezes menos problemas por demanda do que era típico quando usávamos uma metodologia tradicional para desenvolver e validar requisitos", diz Julio Graves, engenheiro de desenvolvimento de produtos. "O maior atraso relacionado as demandas usando o Model-Based Design foi de um dia, enquanto o menor atraso usando uma base de documentos foi de duas semanas."

• Modelos reutilizados para testes em tempo real. "Com o Simulink Coder, geramos código para testes em tempo real a partir dos mesmos modelos Simulink que desenvolvemos para validação de requisitos", observa Miguel Teruel, engenheiro de desenvolvimento de produtos. "Planejamos reutilizar os modelos novamente para acelerar o desenvolvimento, gerando código de produção para vários sistemas com o Embedded Coder".