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通过MBSE加速新产品开发

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-01-18 20:02:20   浏览次数:175
核心提示:2021年01月18日关于通过MBSE加速新产品开发的最新消息: 欢迎收听Talking Aerospace Today(今天来谈谈航空航天),一档有关航空航天及国防工业的播客,为听众朋友们呈现面向未来的最新技术。此“通过数字化转型提高生产效率


欢迎收听Talking Aerospace Today(今天来谈谈航空航天),一档有关航空航天及国防工业的播客,为听众朋友们呈现面向未来的最新技术。此“通过数字化转型提高生产效率”系列专题共有五期节目,本期节目中,我们将探讨MBSE及其在航空航天及国防工业中所扮演的角色。

您企业的系统越来越复杂?集成性要求越来越高?供应链的协同越来越难? 在当前激烈的创新时代,企业面临着实现新产能和降低成本的双重巨大压力,相应的系统研制也面临着前所未有的挑战:产品电气化、智能化程度越来越高,系统需要跨多专业领域、多层级、多角色、多工具等,这些都导致了复杂度的不断跃升。航空产品就是典型的高度复杂的系统产品:一架飞机上有数以千计的系统,而这些系统、接口和组件之间,也存在越来越多的交互。然而,传统的基于文档的系统工程方法难以应对复杂的产品设计挑战,存在着缺乏整体性,无法追溯分析,难以进行前期仿真,沟通效率低且易歧义的缺陷。并且随着新的需求和更加复杂系统的产生,会变得更加难以管理,难以扩展。

因此,是时候重新思考当前的系统工程方法了 基于模型的系统工程(Model based Systems Engineering,MBSE)就是针对解决复杂系统进行分析、设计和开发的有效方法。相较于传统基于文档的系统工程,MBSE是一种更严谨的系统工程数字方法,能够更有效地管理产品开发、需求传递、以及设计、分析、验证和确认活动的整体集成,为复杂的系统和流程带来了更高的集成度和效率,跨越了企业今天面临的诸多跨领域挑战,可以更轻松地与供应商以及客户进行协作。因此,MBSE方法一经提出,就得到了迅速的认可和应用,尤其是在航空航天和国防领域,MBSE方法已经成为了重点应用。联邦航空局(FAA)、欧盟航空安全局(EASA)等监管机构都要求OEM及其合作伙伴采用更有条理的系统工程方法。美国国防部(DoD)也认识到MBSE的必要性,将其视为一种更有效地与OEM沟通需求的方法,并制定了流程来检查所有需求是否得到满足。

那么,什么是MBSE? MBSE可以定义为,从概念设计阶段开始,持续贯穿于系统全生命周期各个阶段,支持系统需求、设计、分析、验证和确认活动的正规化应用。MBSE对复杂系统采用本体认知和概念建模,支持从多视角的系统架构建模,从而确保了顶层设计的概念完整性,并由此实现了向下游层级跨专业模型的映射,以及实现系统全生命周期的可追溯性。

扫描下方二维码,观看完整演讲《MBSE转型的核心——对复杂系统的认知与表达》演讲人:张新国老师 清华大学特聘教授,复杂系统工程研究中心主任,中国航空学会副理事长

来源:Realize LIVE

以航空产品为例,MBSE流程从需求开始。工程团队从客户那里收到一系列需求,概述了飞机的基本配置,以及这些需求如何流向不同的系统(飞行控制、起落架系统、电气线路等)中,且每个系统都有自己的一组需求并流向各个单独的组件。然后进行系统建模,将这些需求转化为系统架构的功能定义,即将架构设计与需求联系起来。系统安全是这一建模过程的关键所在,它不仅定义了组件的需求,还能验证是否满足了产品的安全意图。最后,由验证管理完成从需求到验证的整个过程。

面对复杂系统,使用模型来设计系统,能够帮助各参与人员更加直观的理解和表达,确保全程传递和使用的是基于同一模型表达,可以实现系统的早期可视化和仿真,实现各个阶段的严谨转换和紧密跟踪,从而提高质量和效率,提高利益攸关者的认可度,由此,MBSE实现了功能与形式的高度和谐,成为数字孪生和数字线程的技术基础。

MBSE和数字线程 西门子提供了基于MBSE的数字线程,用以管理和连接工程、制造、供应链和项目管理中的所有数据。这一MBSE数字线程可连接一切,在当今的行业中,真的没有类似的东西。它能够帮助公司和项目组协调其技术方案,能够在整个系统生命周期过程中跟踪需求和相应的架构实现,并且这一MBSE数字线程建立在灵活开放的生态系统之上,可以适应各种工具的需求和系统建模,确保客户在能够在扩展MBSE能力的同时,继续向前推进其现有架构和工具。

 
关键词: 系统 需求 系统工程


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