Siemens - 从整车EE系统架构到零部件开发的MBSE方案介绍
基于mbse的产品开发流程
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方案:MBSE(基于模型的系统工程)
方案:MBSE(基于模型的系统工程)俎涛,火龙果软件工程技术中心方案简介MBSE(基于模型的系统工程)是对复杂系统进行分析设计和开发的有效方法。
为了帮助客户有效实施MBSE,由教练采用客户行业案例,带领客户团队,实施完整的MBSE过程,包括:系统需求建模、系统设计建模、软件需求建模/软件设计建模/基于模型的代码生成、硬件需求建模/硬件设计建模/基于模型的代码生成、基于模型的质量验证。
在实施过程中,采用基于建模工具EA或者其他支持MBSE的建模工具,结合相关的建模规范SysML和UML,实现如下环节:建模、文档生成、模型仿真与验证、代码生成、质量跟踪、变更管理。
MBSE路线图 1. MBSE(模型驱动的系统工程)概览1.· MBSE的目标2.· MBSE涉及的角色3.· MBSE的过程4.· MBSE的工件5.· MBSE的支持工具6.· MBSE在各个行业的发展情况2.系统分析、设计、开发与验证。
1.· 系统需求分析建模2.· 系统分析与建模3.· 系统架构设计与建模4.· 模块设计与建模5.· 软件和硬件接口建模,划分软件和硬件边界6.· 模型仿真与验证7.3. 软件分析、设计、开发与验证1.·软件需求分析与建模2.·软件架构设计与建模3.·软件详细设计与建模4.·代码生成5.·模型仿真与验证4.物理系统建模与仿真1.·静态结构建模2.·动态逻辑建模3.·模型仿真与验证基于SysML进行系统分析设计建模Sys ML是OMG推出的专门面向系统分析设计的建模语言,可以对系统结构进行自顶向下的分解建模,可以帮助系统工程师分解复杂系统的结构,如下是Sys ML的结构定义图。
Sys ML还可以对一个系统的内部各个结构的构成进行建模,如下是系统的内部模块定义图Sys ML还可以对系统的动态逻辑进行建模,如下是用来描述控制逻辑的参数图:基于UML进行系统分析设计建模UML是OMG定义的面向软件建模的标准语言,可以帮助软件工程师对软件需求、软件架构、软件详细设计、软件代码进行建模。
Siemens PLM Software LMS MBSE-基于模型的系统工程解决方案
Siemens PLM Software LMS MBSE-基于模型的系统工程解决方案佚名【摘要】支持MBSE开发方式的Siemens PLM Software LMSMBSE解决方案基于LMS引领市场的多物理仿真应用软件及其工程协同环境,适用于开发流程的各个阶段,从先期概念分析一直到详细设计和验证环节。
【期刊名称】《汽车制造业》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】1页(P23-23)【关键词】Siemens 系统工程 PLM LMS 基于模型协同环境应用软件物理仿真【正文语种】中文【中图分类】TP391.7支持MBSE开发方式的Siemens PLM Software LMS MBSE解决方案基于LMS 引领市场的多物理仿真应用软件及其工程协同环境,适用于开发流程的各个阶段,从先期概念分析一直到详细设计和验证环节。
LMS MBSE解决方案拥有业界卓越的产品组合,它提供了:1.各种经验证、专用于汽车的多物理仿真库,支持多级复杂程度的多学科设计优化并兼顾适当的精确性和易用性。
这些多物理子系统和系统模型可转化为实现实时仿真的受控对象模型,将控制工程的开发工作前移。
2.MBSE协同平台更方便地帮助用户在整个企业范围内一致地实施系统仿真技术,同时确保企业以前仿真方面的投资得以继承和积累。
3.面向附属信息建模和协同仿真的系统综合,为多物理系统模型和相关控制模型提供架构综合环境,以实施整车层次的系统工程。
4.多级复杂度且基于3D几何特征的建模能力,可支持大范围的多属性仿真应用,包括车身、底盘和动力总成。
通过与行业顶尖OEM的紧密合作和不断沉淀,Siemens PLM Software LMS MBSE应用户需求而生,因此,可以说它体现了行业最佳实践,从先期概念分析一直到详细设计和验证环节。
MBSE在机载显示器设计中的应用
MBSE在机载显示器设计中的应用MBSE即为Model-Based System Engineering,是基于模型的系统工程方法。
它是一种在系统工程过程中使用模型的方法,它可以帮助开发人员更好地理解系统的需求、功能和架构。
利用MBSE方法,开发人员可以将系统的不同方面组织在一起,使之更加高效地管理和集成。
在机载显示器设计方面,MBSE方法可以提供很多优势。
首先,利用MBSE方法,设计人员可以更好地理解系统的需求和功能。
可以使用一系列模型来描述输入源、分辨率、显示性能、格式、亮度等方面的要求,以确保设计满足所有要求。
其次,MBSE方法可以帮助开发人员更好地管理系统的架构和接口。
系统中的所有部件和功能可以被组织在一起形成图形模型,以获得完整的系统视图。
这有助于开发人员识别系统间的依赖关系和数据流,并建立清晰明确的接口。
最后,MBSE方法还可以提高设计的可重用性和可维护性。
根据模型,设计人员可以重复使用模块化的设计构件,以降低设计成本并提高系统性能。
同时,模型也可以用于维护系统,通过这种方法,开发人员可以更容易地进行和更新和改进。
首先,MBSE方法可以用于显示分辨率和亮度方面的性能要求。
设计人员可以使用模型来定义显示器的分辨率、亮度和对比度等特性。
这有助于确保显示器能够在预期的条件下工作,并且满足用户的需求。
其次,MBSE方法可以用于设计显示器的处理器和驱动程序。
设计人员可以使用模型来定义处理器的性能要求,如处理器速度和存储容量,以确保处理器能够支持显示器的需求。
驱动程序可以通过模型来定义其特征,如可视化效果和驱动程序与其他显示器元素的交互方式。
最后,MBSE方法还可以用于显示器的有效性。
设计人员可以使用模型来定义和测试不同的显示器元素的互操作性和兼容性,以确保所有元素正常工作并产生最佳的显示效果。
总之,在机载显示器设计中,MBSE方法可以提供很多优势,从而帮助设计人员更好地理解和管理系统的不同方面。
MBSE中国高端制造创新设计的使能技术
Equation
F:
[F = ma]
a: a:
:VelocityEquation
v:
[a = dv/dt]
4. 参数
satisfy
2. 行为
act PreventLockup [Swimlane Diagram]
玜llocate? :TractionDetector
玜llocate? :BrakeModulator
satisfies
玶equirem ent? Anti-Lock Performance
c1:modulator Interface
d1:TractionDetector
allocatedFrom 玜ctivity籇 etectLos Of Traction
allocatedFrom 玂bjectN ode? TractionLoss:
SatisfiedBy 玝lock籄 nti-LockController
玠eriveR eqt?
par [constraintBlock] StraightLineVehicleDynamics [Parametric Diagram]
v.chassis.tire. Friction:
v.brake.abs.m1. DutyCycle:
Patterns (基于模式)
商机团队领导
Russell Peak David Kaslow Robert Karban Ajay Thukral Lawrence McGovern Bill Schindel
语言
使用
方法
描述 生成
模型
应用
促进
管理
国际MBSE研究与应用—建模语言SysML 工具
mbse实施方案
mbse实施方案MBSE实施方案MBSE(Model-Based Systems Engineering)是一种基于模型的系统工程方法,它将系统工程的活动、过程和方法与系统模型相结合,以实现系统工程的全生命周期管理。
MBSE实施方案是指在实际项目中,如何有效地应用MBSE方法和工具来进行系统工程,以达到项目的预期目标。
下面将介绍MBSE实施方案的关键步骤和注意事项。
首先,MBSE实施的第一步是明确项目需求和范围。
在项目启动阶段,需要与相关利益相关者充分沟通,了解项目的背景、目标和范围,明确系统工程的需求和约束条件。
这一步是MBSE实施的基础,也是确保后续工作顺利进行的关键。
其次,建立系统模型是MBSE实施的核心环节。
在系统建模过程中,需要选择合适的建模语言和工具,根据项目的特点和需求建立系统的功能模型、结构模型和行为模型。
在建模过程中,需要与相关团队密切合作,确保模型的完整性和准确性。
然后,基于系统模型进行系统分析和设计。
通过对系统模型进行仿真分析、验证和验证,可以发现潜在的问题和风险,为系统设计和优化提供依据。
在系统设计阶段,需要根据模型的分析结果进行系统架构设计、接口设计和功能分配,确保系统满足需求并具有良好的性能和可靠性。
接下来,实施模型驱动的系统工程过程。
在项目实施阶段,需要将系统模型与实际工程过程相结合,实现模型驱动的系统工程。
这包括模型的自动生成、代码生成、自动化测试和持续集成等工作,以实现系统工程的自动化和标准化。
最后,进行系统验证和确认。
在系统开发完成后,需要对系统进行全面的验证和确认,确保系统满足用户需求和规格要求。
这包括对系统功能、性能、安全性和可靠性等方面进行测试和评估,最终实现系统的交付和投入使用。
总之,MBSE实施方案是一个系统工程的全过程管理和控制过程,需要在项目的不同阶段充分考虑系统工程的需求和约束条件,合理应用MBSE方法和工具,确保系统工程的顺利实施和项目的成功交付。
mbse 架构设计与实现
mbse 架构设计与实现MBSE(Model-Based Systems Engineering)是一种基于模型的系统工程方法,它强调通过建立和使用系统模型来指导系统工程的各个环节,包括需求分析、系统设计、系统验证等。
MBSE的目标是提高系统工程的效率和质量,减少开发过程中的错误和风险。
MBSE的核心是建立系统模型。
系统模型是系统工程的蓝图,它包括系统的结构、功能、行为、性能等方面的描述。
通过模型,可以抽象和表示系统的关键特征,帮助工程师更好地理解和沟通系统要求和设计,并在系统开发过程中进行分析和验证。
MBSE的架构设计和实现主要包括以下几个步骤:1.系统需求分析:在进行架构设计之前,需要进行系统需求分析。
通过和利益相关者沟通,明确系统的功能需求和性能要求,并将其转化为形式化的需求规约。
这些需求规约可以作为构建系统模型的基础。
2.架构设计:在系统需求分析的基础上,进行系统架构设计。
架构设计需要将系统划分为不同的组件和子系统,并定义它们之间的关系和接口。
可以使用不同的图形化建模语言(例如UML)来表示系统架构,并进行模型的验证和分析。
3.模型建立和维护:在架构设计完成后,需要根据设计方案建立系统模型。
模型可以包含不同的视图,如结构视图、行为视图和物理视图等,来描述系统的不同方面和层次。
建立模型时,需要遵循统一的建模规范和标准,确保模型的准确性和一致性。
4.模型验证和分析:建立系统模型后,可以进行模型的验证和分析。
通过模型验证和分析,可以检查和评估系统的性能、可靠性、安全性等方面的指标。
如果模型与实际需求存在差异,可以及时调整和优化系统设计,避免在实施阶段出现问题。
5.模型驱动开发:在模型验证和分析的基础上,可以生成系统的实现代码。
模型驱动开发可以提高开发效率和质量,减少开发过程中的错误。
通过自动化代码生成和模型的持续演化,可以实现系统设计和实现的高度一致性。
MBSE在现代系统工程中得到了广泛应用。
BMS设计方案
目录1 系统简介 (3)1.1 概述 (3)1.2 我们产品的优势 (3)1.3 系统设计说明 (4)1.4 系统可实现的目标 (5)2 系统功能阐述 (7)2.1 概述 (7)2.2 楼宇设备的监视和控制 (8)2.3 用户操控界面 (8)2.4 子系统设备故障和异常报警的处理 (18)2.5 全局事件管理 (18)2.6 联动响应程序 (19)3 系统的网络结构 (20)3.1 BAS系统的集成 (21)3.2 FAS系统的集成 (21)3.3 安全防范系统 (22)3.4 停车场管理系统 (22)3.5 智能照明监控系统 (23)4 系统软件的特点 (23)4.1 灵活的开放性集成系统 (23)4.2 一体化设计与管理 (24)4.3 系统操作的安全管理 (25)4.4 多用户操作管理 (26)4.5 系统报警管理 (26)4.6 系统联动管理 (27)4.7 趋势图 (28)4.8 管理智能化 (29)5 软件功能 (29)5.1 Insight的软件功能 (30)5.2 APOGEE Insight OPC (34)5.3 WEB组态 (34)5.4 APOGEE GO的基本功能 (35)5.5 InfoCenter的基本功能 (39)1系统简介1.1概述为了将厦门文化艺术中心建成“国际先进、国内一流”的现代化艺术馆,采用各种智能的弱电系统为大厦提供机电设备、办公和通讯的智能化管理功能,创造舒适、和谐、节能的办公环境,为此大厦将配置智能建筑管理系统(BMS)对整个艺术中心的各类弱电子系统(包括将楼宇自动化系统BAS、安全防范系统SAS、火灾自动报警系统FAS、停车场管理系统、智能照明等独立子系统)进行集成。
智能建筑管理系统是一个在技术上、品质管理上、施工管理上都有很高要求的项目,它要根据大厦的性质、用途特点,采用先进、成熟的软件技术和系统集成技术,将各类弱电子系统形成一个统一的、相互关联的、相互协调联动的综合管理系统,实现楼宇综合信息的高度共享。
基于模型的系统工程的整车开发创新方案
P6
「MBSE基本理念与框架」
「 整车开发多部门多领域特点」
燃油经济性/排放 性能/操控/舒适
VI-VD VI-VA
VISafety
VI-质量
VI-能耗
协同设计
网络状交互、相互约束、非 同步
Styl
e
Mkt
总布置
底盘
动力总成
VINVH
EE
P8
能量 安全
动力总成 发动机 传动 排气 燃油
硬件 控制
系统工程是一个跨学科的方法和手段,以实现成功的系统。 集成了所有学科和专业团队,形成结构化的开发过程:工概
念到产品到运营;考虑所有客户的业务和技术需求,提供一 个满足用户需求高质量和安全的产品。 系统工程侧重于在开发早期定义客户的需求和所需的功能, 并记录所有需求,然后进行设计综合和系统验证。 系统工程关注的其实就是一个以客户需求导向的正向开发过 程,以寻求系统最优解决方案。
P 10
实现系统工程的RFLP
关键在于构建一个完整的系统架构方案(需求、功
能、逻辑、物理、验证等元素的集合):
捕获需求 建立需求到功能链接 功能链接到逻辑架构
Requirement 需要什么
Functio n
做什么
Physical Design 如何去做
Logic 如何去做
「基于模型的系统工程MBSE(Model-Based Systems Engineering)
• 掌握全球和国内众多汽车行业 PLM系统应用最佳实践
• 熟悉客户语言,精准理解客户需求 • 围绕客户需求直击业务痛点,基于
客户需求和结合行业最佳实践,从 全局视野提供前瞻性解决方案
• 专注”以业务为导向”的项目实 施策略
mbse发展现状及未来趋势分析
mbse发展现状及未来趋势分析近年来,基于模型的系统工程(Model-Based Systems Engineering,简称MBSE)取得了快速发展,并在许多领域得到广泛应用。
本文将对MBSE的发展历程进行分析,并探讨其未来的趋势。
首先,回顾MBSE的发展历程。
MBSE起源于20世纪90年代,当时的系统工程领域面临许多挑战,包括复杂性、协同性和变化管理等问题。
传统的文档编写方式已经无法满足系统工程师对系统描述和分析的需求。
为了解决这些问题,人们开始探索一种基于模型的方法,将系统工程中所涉及的各个方面以模型的形式进行表示,并通过模型间的关联和交互来实现系统设计、分析和验证。
随着计算机技术的快速发展,MBSE得到了更广泛的应用。
它的优势在于能够提供高度可视化和交互式的系统描述环境,使系统工程师能够更好地理解和分析系统的各个方面。
同时,MBSE还具有建模一次、多次利用的特点,可以提高工程团队的效率,并避免重复劳动。
此外,MBSE还能够支持系统的仿真和验证,帮助工程师发现和解决潜在的问题。
MBSE已经在许多领域得到成功应用。
在航空航天领域,MBSE被广泛用于飞机设计、航天器设计和导弹系统设计等方面。
通过建立全面的系统模型,工程师能够更好地进行系统分析和优化,在减少设计周期、提高系统可靠性和降低成本方面取得重大突破。
在汽车工业领域,MBSE也被用于汽车的电气和电子系统设计。
通过对不同系统的建模和模拟,工程师可以提前发现问题并加以解决,提高汽车系统的性能和稳定性。
未来,MBSE将继续发展并发挥更大的作用。
首先,随着人工智能和机器学习等新技术的发展,MBSE将得到更深入的应用。
例如,通过将机器学习算法引入MBSE,可以实现系统模型的自动化生成和优化,进一步提高系统的性能和效率。
其次,随着物联网和大数据的普及,系统工程师将面临更多的挑战,例如海量数据处理和复杂系统的边界管理。
MBSE可以通过提供更强大的建模和分析工具,帮助工程师解决这些问题。
matlab mbse案例
matlab mbse案例MBSE(Model-Based Systems Engineering)是一种系统工程方法,它利用模型作为主要的工具来进行系统开发和分析。
在MATLAB 中,MBSE可以应用于各种工程领域,包括航空航天、汽车、电子和通信等。
以下是一些MATLAB MBSE案例的示例:1. 航空航天领域,在航空航天领域,MBSE可以用于设计和分析飞行器的系统。
MATLAB可以用于建立飞行器的动力学模型、控制系统设计和飞行器性能分析。
通过MBSE方法,工程师可以在MATLAB中建立系统模型,对飞行器的各个部分进行集成和分析,从而实现系统级别的工程设计和验证。
2. 汽车领域,在汽车工程领域,MBSE可以应用于汽车控制系统的设计和分析。
MATLAB可以用于建立汽车动力系统、车辆动力学模型和车辆控制系统。
通过MBSE方法,工程师可以在MATLAB中建立整个车辆系统的模型,进行系统级别的仿真和验证,从而提高汽车系统的设计效率和性能。
3. 电子和通信领域,在电子和通信领域,MBSE可以用于设计和分析各种电子设备和通信系统。
MATLAB可以用于建立电子设备的电路模型、通信系统的信号处理模型和通信协议的设计。
通过MBSE方法,工程师可以在MATLAB中建立整个电子设备和通信系统的模型,进行系统级别的仿真和验证,从而提高电子设备和通信系统的设计效率和性能。
总之,MATLAB在MBSE领域有着广泛的应用,可以帮助工程师进行系统级别的设计、分析和验证,提高工程设计的效率和性能。
这些案例只是MBSE在MATLAB中的应用的一小部分,实际上MBSE可以应用于各种工程领域,为工程师提供强大的工具和方法来进行系统工程设计和分析。
mbse在核工程总体设计中的应用
mbse在核工程总体设计中的应用
MBSE在核工程总体设计中的应用主要体现在以下几个方面:
1. 模型驱动的设计方法:MBSE采用模型驱动的工程设计思想,将系统分解为可管理的、易于理解的组件。
这种方法有助于提高系统的安全性、可靠性和可维护性。
2. 系统架构管理:MBSE用于对整个系统的架构进行管理和控制,包括硬件和软件部分。
通过这种方式,可以更好地理解系统的整体结构和各个组成部分之间的关系。
3. 需求分析和建模:MBSE支持从业务目标出发定义系统需求,并可以将这些需求映射到系统的物理或逻辑组件上。
这有助于在整个开发过程中保持需求的完整性和一致性。
4. 可视化建模和仿真:MBSE提供了可视化建模工具,可以根据需求建立系统模型并进行仿真分析。
这种可视化的方式有助于提高设计和开发的效率和质量。
5. 协同设计与分析:MBSE支持跨部门的团队协同工作,可以在不同专业之间共享和更新模型,从而实现更高效的设计和分析流程。
6. 故障模式分析和风险评估(FMEA):MBSE可以进行故障模式分析和影响分析(FMEA),帮助识别潜在的系统故障和其对系统性能的影响,从而优化系统的可靠性。
7. 可扩展性和兼容性:MBSE可以帮助核工程设计人员考虑未来的技术发展趋势和变化,实现系统的可扩展性和兼容性,降低后期更改的成本和风险。
综上所述,MBSE在核工程总体设计中发挥着重要作用,可以提高设计的效率和准确性,降低成本和风险,同时促进跨部门团队的协作和沟通。
MBSE流程介绍
1.什么是MBSE?在2007年的INCOSE国际研讨会上,INCOSE将MBSE定义为“对建模的形式化应用,用来支持系统的需求、设计、分析、验证和确认活动,这些活动开始于概念设计阶段并持续到整个开发和以后的寿命周期阶段”。
说白了MBSE实际上是一种系统工程理论的方法论,他改变了以前基于文档的设计方法,而统一的基于模型的设计方法。
因此系统模型是MBSE方法论单位主要工件,而系统模型也贯穿整个设计制造活动的整个生命周期。
因此,如何建立准确的系统模型成为MBSE方法论的关键。
2.MBSE工作流程是怎样的?系统模型作为MBSE的主要工件,是系统详细说明、设计、分析和验证信息的根源,维持这些信息之间的可追踪性,需求或设计的任何更改都会反映在系统模型中。
系统模型提供了将系统工程中所有内容集成在一起的框架。
系统模型在模型顶层与各学科领域模型建立连接,相关设计信息建立一一映射的关系,并通过集成工具实现参数自动导入导出。
要建立系统模型,首先需要一套建立模型的工具,现在用的最多的是SysML系统建模语言,本次以SysML建模语言为例,阐述我所理解的建立系统模型的大致流程。
1)明确利益相关者的期望,任务目标和任务约束。
当我们接到一个航天器设计任务时,首先要做的是明确利益相关者的期望,任务目标和任务约束。
这一阶段通常是通过面谈解决的。
面谈结束后,我们合并明确下来的每个利益相关者的期望(包括利益相关者目标和设计约束),获得缺失的信息,并解决不同要求之间的矛盾,最后的结果是一组完整规定的运行要求。
2)需求分析前面我们得出了利益相关者要求,为了进行系统设计,需要对这些要求进行细化和形式化定义,得到系统要求。
系统要求在系统工程中发挥着非常重要的最用,它们构成了系统架构和设计活动以及集成和验证活动的基础,是系统确认和系统验收的参考,并提供了各种技术人员之间进行交流之间的方式。
不同于利益相关者要求,系统要求使用面向工程的技术语言表示,因为其明确的、一致的、连贯的、详细的和可验证的表示方式,系统要求对于架构设计非常有用。
基于模型的系统工程(MBSE)解决方案探讨
1009-0940(2020)-2-34-36基于模型的系统工程(MBSE)解决方案探讨刘红皊 江西洪都航空工业集团有限责任公司 南昌市 330024摘 要:系统工程是一种逻辑思维的方法,它面向系统全生命周期,其关键在于需求分析、功能分析和架构设计,最终提供利益相关者满意的产品。
基于模型的系统工程以模型为中心,为提升研制管理工作的效率奠定了基础,能够在一定程度上缩短工程周期和降低成本。
关键词:MBSE 需求工程 DOORS Rhapsody 解决方案0 引言系统工程作为一种研制管理方法,自20世纪60年代以来就常用在国外航天和国防领域。
构建系统模型是系统工程的核心,传统的系统工程,是基于各种文本文档进行系统架构模型构建的,模型构建过程中的方案设计和概念开发都是依靠文件进行的。
在需求规格、接口控制文件、产品规范等的撰写过程中,开发人员需要耗费大量的时间和精力。
并且由于文件中存在隐含的需求,在判识和传递上很难确保一致,加大了需求变更所造成的影响以及覆盖分析的难度。
而且在系统的早期阶段,一旦疏忽逻辑设计及系统需求的确认和验证,那么后续的需求变更会导致巨大的影响,同时工程的开发周期和成本也会大大增加。
M B S E使用系统建模语言(S y s M L)构建系统架构模型。
通过以建模语言表达的系统静态视图代替大量文档,包括参数、架构和接口,以及系统的动态行为。
SysML作为系统工程的标准建模语言,具有图形化且易于计算机处理的优势,在运用于复杂系统的分析、设计和验证时,不仅能够提高系统的质量,还能有效提升系统工程信息在工具之间交换方面的能力,同时能减少系统或软件与其它工程学科间的语义差异。
近几年,M B S E方法已经成为系统工程界研究与应用的热点。
其作为一种新的范式,被美国航空航天局、欧空局等政府组织、IBM等软件和方案提供商积极在项目中加以应用和研究。
相比基于文档的系统工程(TSE),MBSE的优势主要体现在以下几点:(1)知识表示的无二义性;(2)一体化的系统设计;(3)系统内容的可重用性;(4)提高沟通交流的效率;(5)增强知识的获取和再利用;(6)通过模型可对系统进行多角度分析,支持早期进行系统验证和确认,可降低风险,减少设计更改带来的时间周期和费用等。
mbse方案
mbse方案MBSE(Model-Based Systems Engineering)是一种基于模型的系统工程方法,旨在利用系统建模和仿真来管理复杂系统的开发和维护过程。
本文将介绍MBSE方案的背景以及其在不同领域的应用。
一、MBSE的背景随着科技的不断进步和社会的不断发展,现代系统越来越复杂。
传统的系统工程方法已经难以满足这种复杂性的要求,因此MBSE应运而生。
MBSE基于模型,通过对系统进行建模和仿真,能够更好地理解系统的需求、设计和行为,从而提高系统工程的效率和质量。
二、MBSE在航空航天领域的应用航空航天是一个关键和高度复杂的领域,对系统工程的要求非常高。
MBSE在航空航天领域得到了广泛应用,主要体现在以下几个方面:1.系统设计与验证:MBSE能够帮助工程师对系统进行全面的建模和仿真。
通过对各个组件和系统之间的相互影响进行模拟,可以提前发现问题并进行解决,减少系统开发和测试的时间和成本。
2.需求管理:航空航天系统往往有众多的需求,而这些需求之间往往存在复杂的关系。
通过使用MBSE,可以将这些需求整合到一个模型中,清晰地展示每个需求的来源、优先级和关联关系,方便工程师进行需求分析和变更管理。
3.系统交互设计:航空航天系统中的各个组件之间通常存在复杂的交互关系。
MBSE可以帮助工程师通过建模和仿真来分析和优化系统的交互设计,在确保系统稳定性和可靠性的同时,提升系统的性能和效率。
三、MBSE在汽车工程领域的应用随着汽车产业的快速发展和智能化水平的提高,MBSE在汽车工程领域的应用也越来越广泛。
以下是MBSE在汽车工程领域的主要应用方面:1.电气系统设计:现代汽车的电气系统非常复杂,包括发动机控制、底盘控制、车身电子等各个方面。
MBSE可以帮助工程师对汽车的电气系统进行深入的建模和仿真,从而提高系统的可靠性和性能。
2.车辆性能分析:通过使用MBSE,工程师可以对车辆的动力学性能、燃油经济性等进行模拟和分析。
浅析基于模型的系统工程(MBSE)在系统研制过程中的应用
浅析基于模型的系统工程(MBSE)在系统研制过程中的应用摘要:传统系统工程中基于文档的研发模式存在需求不明确、不清晰、互相矛盾等隐患,甚至进入系统设计阶段、实现和验证阶段才能发现需求不合理,此时需求更改导致产品研制需要投入大量的人力、物力和周期。
基于模型的系统工程(MBSE)属于“需求驱动型”研发模式,在需求分析阶段进行系统需求的捕获、分析和验证,在早期暴露并全部解决需求存在的隐患和问题,并基于验证后的需求开展后续研制,大大减少了研制过程中的反复和浪费。
关键词:正向设计;需求驱动型;MBSE传统系统工程是基于文本的系统工程,工程活动的产出是一系列基于自然语言的文档,如用户需求、设计报告、产品图样等。
在这种模式下,要把散落在各文档中工程系统的信息集成关联在一起,费时费力且容易出错。
随着工程系统越来越复杂,传统系统工程方法越来越难以应对,系统研制成本越来越高。
近年来,基于模型化为代表的信息技术快速发展,在需求牵引和技术推动下,基于模型的系统工程(Model-Based Systems Engineering,以下简称MBSE)方法论应运而生。
MBSE包括技术过程和管理过程两个层面,技术过程遵循分解—集成的系统论思路和渐进有序的开发步骤,即“V&V”模式。
管理过程包括技术管理过程和项目管理过程。
在技术过程层面主要是系统模型的构建、分析、优化、验证工作,在管理过程层面,包括对系统建模工作的计划、组织、领导、控制。
因此,系统工程实质上包括系统建模技术和建模工作的组织管理技术两个层面,其中系统建模技术包括建模语言、建模思路和建模工具。
MBSE在建模语言、建模思路、建模工具上有重大转变,相对传统系统工程有诸多不可替代的优势,是系统工程的颠覆性技术。
1.构建需求驱动的研制流程通过对标国际系统工程最佳实践,引入空客公司基于需求的工程流程(RBE),采用国际先进的流程建模工具IBM Rational Method Composer(RMC),从两个维度对工程系统的研制过程进行解析,横向按照产品研制过程分为方案论证阶段、初样研制阶段、试样研制阶段和设计定型阶段,纵向按照系统层级结构分为用户层、系统层、部件层、软件/硬件层。
mbse中的实例
MBSE(模型构建与系统工程师)中的实例是一个具体的、具有实际应用场景的案例或场景,它描述了一个真实世界中发生的事件或问题,并展示了如何通过MBSE方法来解决这些问题。
以下是一个MBSE中的实例,描述了一个简单的车辆制造生产线的设计和优化过程:背景介绍:某汽车制造公司想要设计一条新的生产线,用于生产一款新型号的汽车。
新生产线需要能够高效、高质量地生产汽车,同时也要尽可能地降低成本和提高效率。
问题描述:在初步的设计阶段,发现生产线中的某些环节存在效率低下的问题,如原材料的搬运和储存、生产设备的布局等。
这些问题可能导致生产线的整体效率降低,甚至影响到生产质量。
MBSE方法应用:为了解决这些问题,团队使用MBSE方法进行建模和分析。
首先,他们使用可视化工具创建了一个车辆制造生产线的模型,包括生产设备、原材料、人员、物流等元素。
然后,他们使用仿真工具对模型进行模拟和分析,以了解不同设计方案对生产线性能的影响。
解决方案实施:根据仿真结果,团队对生产线进行了优化。
他们重新设计了原材料的搬运和储存方式,优化了生产设备的布局,并引入了一些新的自动化设备以提高生产效率。
同时,他们还对生产线的人员配置进行了调整,以提高生产质量和效率。
效果评估:经过优化后,团队对生产线进行了实际运行测试。
测试结果显示,新生产线的生产效率和质量都有了显著提高,同时成本也有所降低。
团队对MBSE方法的应用效果表示满意,并决定将这种方法应用到其他类似的生产线项目中。
总结:这个实例展示了MBSE方法在解决实际问题中的应用。
通过建模和分析,团队能够发现生产线中的问题并进行优化,最终实现了生产效率和质量提高、成本降低的效果。
MBSE方法不仅有助于提高生产线的性能,还有助于提高整个企业的效率和竞争力。
这个实例还强调了MBSE方法中的几个关键要素:建模、仿真、分析和优化。
通过这些要素,团队可以更全面地了解问题、制定解决方案并评估其实施效果。
这些要素的应用有助于提高解决问题的效率和准确性,从而提高整个企业的竞争力和绩效。
汽车行业mbse标准
汽车行业mbse标准
汽车行业的MBSE(Model Based System Engineering,基于模型的系统工程)标准尚未形成统一的国际或国内标准。
然而,在汽车行业中,许多企业已经采用了MBSE方法来提高汽车系统开发的效率和质量。
在实际应用中,MBSE方法可以管理和控制汽车系统开发的复杂性、风险,降低开发成本,提高创新能力,从而提升市场竞争力。
目前,一些国际标准组织如ISO和SAE International正在积极研究MBSE在汽车行业的应用,并逐步制定相关的技术规范和标准。
在国内,中国汽车工程学会、中国标准化研究院等机构也在开展MBSE 研究,推动相关标准的发展。
在汽车行业的MBSE应用中,一些常见的建模语言和工具包括SysML(系统建模语言)、UML(统一建模语言)、Rhapsody等。
这些语言和工具可以帮助工程师更有效地进行需求分析、功能设计、架构设计、验证等工作。
总之,虽然汽车行业的MBSE标准尚不完善,但MBSE方法在汽车系统开发中的应用已经取得了显著的成果。
随着相关研究的深入,未来汽车行业的MBSE标准有望逐步形成。
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基于模型的系统工程(MBSE) 关键是基于模型的闭环校核和确认(Verification and Validation)
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Courtesy International Council on Systems Engineering (INCOSE) 系统工程国际标准委员会 (INCOSE)
“In particular, MBSE is expected to replace the document-centric approach that has been practiced by systems engineers in the past and influence the future practice of systems engineering by being fully INTEGRATED INTO THE DEFINITION OF SYSTEMS ENGINEERING PROCESSES.” “特别是, 希望MBSE能够替代系统工程师已经实践的以文件为中心的 方法并且通过完全集成至系统工程流程的定义中来改变将来系统工程 的实践”
A model-based systems framework...
Integrating multidisciplinary activity...
With closed-loop performance verification
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基于模型的系统工程(MBSE) 需求、功能架构建模至多领域仿真
总结
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Siemens PLM Software
基于模型的系统工程(MBSE) MBSE 不仅仅是工具的使用…而是方法学
需要能够考虑技术能力和人员技巧的正确的流程、方法、工具和环境
系统工程国际标准委员会 (INCOSE)
MBSE 是方法学 ,是相关流程、方法和工具的集合。方法学是一份处方
• 流程 Process (P):是为了达到特定目标所需要完成的任务逻辑顺序。流程定义了需要做的事情“WHAT”, 而无 需指定每项任务是如何“HOW”完成的。
• 方法 Method (M):完成任务的技术组成,换一句话来说就是定义了每一项任务是如何“HOW”完成的。 • 工具 Tool (T) :是应用特定方法的仪器,能够加强任务执行的效率 • 环境 Environment (E):是由周边、外部物体、条件以及影响物体、个人和集团行为的因子所组成。因此环境可
应对复杂性的标准流程 (EIA-632, IEEE 1220, ISO 15288,... )
实现系统工程的RFLP流程 ▪ 捕捉需求… ▪ 需求和功能的链接… ▪ 功能和架构/物理的链接 …一直到可实现为止
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基于模型的系统工程(MBSE) 管理复杂性的全新方法
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从整车EE系统架构到零部件开发 的MBSE方法与工具链介绍
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西门子数字化企业方案实现物理现实与虚拟现实双胞胎互联
产品数字化 双胞胎
验证
虚拟产品
规业互联网对运行的洞察
验证
虚拟生产
调试
物理生产
自动化
理想交付
物理产品
持续改善与优化
产品全生命周期协作平台
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Siemens PLM Software
西门子数字化研发MBSE简介 整车EE系统架构到零部件开发的MBSE工具链
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目录
基于模型的系统工程MBSE概述
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INCOSE Vision 2020 (Reference: “International Council on Systems Engineering, Systems Engineering Vision 2020,” INCOSE-TP-2004-004-02,
Version/Revision: 2.03, Dated September 2007)
Model-Based Systems Engineering (MBSE) is the FORMALIZED application of MODELING to support system requirements, design, analysis, verification and validation, beginning in the conceptual design phase and continuing throughout development and later life cycle phases. 基于模型的系统工程(MBSE)是规范化的应用建模技术来支持系统需求、 设计、分析、验证与确认-从概念设计阶段直至生命周期的后期各个阶 段,持续贯穿整个产品的开发。
SE
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MBSE
Siemens PLM Software
西门子数字化研发MBSE简介 整车EE系统架构到零部件开发的MBSE工具链
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目录
基于模型的系统工程MBSE概述
MBSE实施的关键要素
整车EE系统架构到零部件开发的流程和工具链
MBSE实施的关键要素
整车EE系统架构到零部件开发的流程和工具链
总结
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Siemens PLM Software
系统工程 支持复杂系统的设计及其标准的RFLP流程
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