系統(tǒng)工程
面向復雜產(chǎn)品研發(fā)的MBSE解決方案
產(chǎn)品描述
CATIA-Magic
3DEXPERIENCE
Dymola
面向復雜產(chǎn)品研發(fā)的MBSE解決方案
傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程是基于確定論和設計論的，需要在系統(tǒng)工程的開始就“凍結需求”；而復雜產(chǎn)品的系統(tǒng)工程是基于進化認知論的，產(chǎn)品太復雜，統(tǒng)各層級間及內(nèi)部對自身的認知是不清晰的，需要在逐步完善的場景分析中逐漸認清系統(tǒng)全貌，因此產(chǎn)品系統(tǒng)設計要不斷適應變化。安托通過多個MBSE型號應用項目實施，總結出一套面向型號工程實踐的MBSE解決方案，并將其固化到系統(tǒng)設計軟件中，形成可快速部署的成套解決方案。
復雜產(chǎn)品研發(fā)MBSE核心業(yè)務流程
復雜產(chǎn)品MBSE業(yè)務流程通常包含：
基于模型的系統(tǒng)設計流程
基于模型的跨系統(tǒng)層級的協(xié)同設計流程
仿真模型協(xié)同設計流程
系統(tǒng)設計仿真驗證流程
基于模型的技術要求下發(fā)流程
基于模型的系統(tǒng)設計綜合流程
基于模型的系統(tǒng)設計變更流程
復雜產(chǎn)品研發(fā)MBSE關鍵技術
面向領域的基于模型設計方法論定義
參考主流方法論，基于行業(yè)領域特性和研制業(yè)務流程，定義適用的基于模型的系統(tǒng)設計方法論，支持用戶規(guī)范化建模實施。
基于元模型、模型庫的系統(tǒng)架構快速復用建模
基于行業(yè)領域特性，定義領域元模型語義，確保建模的規(guī)范性和數(shù)據(jù)的一致性。通過模型庫的構建實現(xiàn)型號知識的積累和復用，實現(xiàn)系統(tǒng)架構的快速復用建模設計。
基于SysML模型的上下游協(xié)同設計
基于SysML模型實現(xiàn)跨系統(tǒng)層級、跨地域、跨團隊的系統(tǒng)協(xié)同設計，有效的打通從總體部門到分系統(tǒng)、單機的SysML協(xié)同建模全流程，提升并行研發(fā)設計工作的效率。
系統(tǒng)模型的技術狀態(tài)管控
利用PLM平臺實現(xiàn)系統(tǒng)模型的技術狀態(tài)管控，包括系統(tǒng)架構模型的解析存儲、模型審簽、模型基線管理、模型變更管理等。
系統(tǒng)設計與系統(tǒng)仿真的協(xié)同
基于PLM平臺，將SysML架構模型中的系統(tǒng)架構、系統(tǒng)參數(shù)、需求指標等作為系統(tǒng)仿真的輸入，同時將仿真驗證的結果與需求進行對接，實現(xiàn)系統(tǒng)設計的閉環(huán)驗證。
復雜產(chǎn)品MBSE解決方案套裝部署
MBSE解決方案部署分為三個階段：
（周期約為4個月）
第一階段：方案套裝部署
在用戶現(xiàn)場進行MBSE解決方案套裝部署。
第二階段：型號應用指導
指導用戶使用解決方案套裝開展型號研制過程適配工作。
第三階段：套裝調(diào)整適配
結合行業(yè)特性和用戶的型號研制流程，進行MBSE解決方案套裝的調(diào)整。
項目典型成果：航天某總體院型號應用實施項目
航天系統(tǒng)作為高端復雜裝備，具有多學科、裝備構成復雜、研制組織跨層級等特性，以往基于文本的系統(tǒng)工程模式呈現(xiàn)出碎片化或孤島效應，研制數(shù)據(jù)難以連續(xù)傳遞和自動解析轉換，不利于開展大系統(tǒng)的協(xié)同研發(fā)和綜合驗證。作為國內(nèi)系統(tǒng)工程思想的發(fā)源地，航天某總體院已經(jīng)在型號系統(tǒng)的研制中探索MBSE的應用。
然而，在實現(xiàn)從文檔到模型的跨越中，其仍然存在如下問題：
系統(tǒng)架構設計業(yè)務是基于模型展開的，但是上下游協(xié)同依然以文檔為核心展開，導致下游重復建模且無法得到完整的綜合模型；
各層級的建模設計缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的語義，且歷史型號設計知識無法通過模型進行沉淀和服用，影響設計效率和設計質(zhì)量的穩(wěn)定性；
仿真過程不透明、缺乏有效管控，無法實現(xiàn)仿真場景的規(guī)劃定義、需求指標與仿真結果的映射關聯(lián)以及需求驗證結果的可視化展示；
系統(tǒng)研制過程的技術狀態(tài)管理仍然是圍繞文檔展開的，對系統(tǒng)模型缺乏成熟度、生命周期、技術狀態(tài)等方面的管控。
針對用戶的業(yè)務痛點，通過部署安托的MBSE解決方案套裝，同時借助APA（脫胎于TOGAF和達索的VE）實施方法，在對用戶當前的系統(tǒng)研制業(yè)務流程進行充分梳理和分析的基礎上，對解決方案套裝進行了適配，實現(xiàn)了MBSE在復雜型號系統(tǒng)研制中的應用落地，有效支撐基于模型開展型號系統(tǒng)設計的業(yè)務模式。
通過部署安托的MBSE解決方案套裝，為用戶的復雜型號系統(tǒng)研制帶來了如下價值提升：
定義規(guī)范化的協(xié)同建模流程，提升系統(tǒng)總體的抓總能力，以及跨系統(tǒng)層級的縱向協(xié)同能力；
構建元模型與模型庫的管理能力，為航天器研制提供統(tǒng)一的建模語義和知識復用能力，提升研制效率；
實現(xiàn)系統(tǒng)設計的閉環(huán)仿真驗證，提高架構設計準確性以及對需求的符合性，提升一次研制的成功率；
實現(xiàn)產(chǎn)品需求、測試需求與測試結果的閉環(huán)管理，提升系統(tǒng)測試業(yè)務的工作效率和管理能力；
建立MBSE數(shù)據(jù)（架構模型、仿真模型、模型庫等）的管理機制，提高技術狀態(tài)的管控能力；
實現(xiàn)模型數(shù)據(jù)的解析，支持面向下游業(yè)務環(huán)節(jié)的橫向協(xié)同，打造研制過程中的全局數(shù)據(jù)追溯能力。
