基于模型的系統(tǒng)工程
MBSE協(xié)同平臺(tái)
業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)
當(dāng)前業(yè)務(wù)面臨以下關(guān)鍵挑戰(zhàn):
工具鏈割裂,MBSE流程難以貫通
現(xiàn)有工具(需求管理、架構(gòu)建模、仿真分析等)獨(dú)立運(yùn)行,數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)依賴人工導(dǎo)出/導(dǎo)入,導(dǎo)致MBSE全流程斷點(diǎn),影響需求-設(shè)計(jì)-驗(yàn)證的閉環(huán)管理。缺乏統(tǒng)一的模型關(guān)聯(lián)視圖,難以追溯需求→架構(gòu)→仿真之間的完整鏈路,影響系統(tǒng)一致性驗(yàn)證效率。
模型與數(shù)據(jù)管理分散,協(xié)同效率低
各工具生成的模型和仿真數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ),版本管理不統(tǒng)一,跨團(tuán)隊(duì)協(xié)作時(shí)易出現(xiàn)模型版本錯(cuò)亂或數(shù)據(jù)不一致問題。缺乏統(tǒng)一的模型檢索與復(fù)用機(jī)制,工程師難以快速查找歷史項(xiàng)目中的可用模型或設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
仿真任務(wù)調(diào)度與結(jié)果管理低效
仿真工具由各團(tuán)隊(duì)手動(dòng)調(diào)用,計(jì)算資源分配不合理,部分高性能計(jì)算節(jié)點(diǎn)閑置,而關(guān)鍵任務(wù)排隊(duì)等待。仿真結(jié)果分散存儲(chǔ),缺乏結(jié)構(gòu)化管理和對(duì)比分析能力,影響多方案優(yōu)化決策效率。
MBSE實(shí)施缺乏統(tǒng)一入口與標(biāo)準(zhǔn)化引導(dǎo)
工程師需在不同工具間切換,學(xué)習(xí)成本高,且缺乏角色化工作指引。MBSE最佳實(shí)踐(如建模規(guī)范、仿真流程)無法通過平臺(tái)固化,依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致實(shí)施水平參差不齊。
企業(yè)知識(shí)資產(chǎn)沉淀不足
已驗(yàn)證的模型模板(如典型發(fā)動(dòng)機(jī)架構(gòu)模式、仿真用例)未形成企業(yè)級(jí)知識(shí)庫,新項(xiàng)目需重復(fù)搭建基礎(chǔ)模型,造成資源浪費(fèi)。缺乏數(shù)據(jù)分析管控功能,管理層難以及時(shí)獲取MBSE項(xiàng)目整體進(jìn)展與關(guān)鍵指標(biāo)。
解決方案
MBSE協(xié)同研發(fā)平臺(tái)作為企業(yè)MBSE體系的核心載體,旨在實(shí)現(xiàn)從需求到驗(yàn)證的全生命周期數(shù)字化協(xié)同研發(fā)。平臺(tái)通過整合需求管理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、指標(biāo)驗(yàn)證、仿真優(yōu)化及知識(shí)資產(chǎn)復(fù)用等關(guān)鍵能力,構(gòu)建覆蓋航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)全流程的一體化解決方案,助力企業(yè)提升研發(fā)效率、保障產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化資源管理。
平臺(tái)的核心應(yīng)用如下:
全流程數(shù)字化協(xié)同
平臺(tái)打通需求、設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)壁壘,實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)、跨團(tuán)隊(duì)的協(xié)同研發(fā)。通過模型驅(qū)動(dòng)的研發(fā)模式,確保需求變更自動(dòng)傳遞至相關(guān)設(shè)計(jì)模型和驗(yàn)證用例,減少人工干預(yù),提高研發(fā)流程的響應(yīng)速度與一致性。
需求閉環(huán)管理
支持需求的條目化、結(jié)構(gòu)化與全鏈路追溯,確保需求從分解、分配到驗(yàn)證的完整閉環(huán)。通過變更影響分析,快速識(shí)別需求調(diào)整對(duì)設(shè)計(jì)、仿真及驗(yàn)證的影響范圍,提升需求管理的精準(zhǔn)性與可控性。
模型驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
基于SysML等建模語言,實(shí)現(xiàn)功能-邏輯-物理架構(gòu)的全維度建模與關(guān)聯(lián)追溯。支持架構(gòu)模型的在線審簽、版本管理及技術(shù)狀態(tài)管控,確保設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的完整性與可追溯性。
多學(xué)科仿真驗(yàn)證優(yōu)化
實(shí)現(xiàn)仿真任務(wù)的管理調(diào)度。支持仿真結(jié)果的自動(dòng)采集、對(duì)比分析與可視化展示,為設(shè)計(jì)迭代與方案優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。
知識(shí)資產(chǎn)沉淀與復(fù)用
構(gòu)建指標(biāo)庫、模型庫、產(chǎn)品庫等知識(shí)資產(chǎn)庫,實(shí)現(xiàn)歷史設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化管理與高效復(fù)用。通過模板化建模與智能檢索,縮短新項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)周期,提升研發(fā)效率。
研發(fā)過程透明化與決策支持
提供研發(fā)關(guān)鍵指標(biāo)的可視化展示與多維度分析功能,幫助管理層實(shí)時(shí)掌握項(xiàng)目進(jìn)展、資源占用及技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),為科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
通過上述能力,平臺(tái)將成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的數(shù)字化中樞,推動(dòng)企業(yè)從傳統(tǒng)文檔驅(qū)動(dòng)模式向模型驅(qū)動(dòng)模式的轉(zhuǎn)型升級(jí),全面提升研發(fā)效能與產(chǎn)品質(zhì)量。

MBSE協(xié)同平臺(tái)作協(xié)同研制的中樞系統(tǒng),重點(diǎn)承擔(dān)以下核心任務(wù):
全生命周期數(shù)字追溯管理
實(shí)現(xiàn)RFLP(需求-功能-邏輯-物理)全鏈路追溯,打通"需求分解→指標(biāo)分配→架構(gòu)設(shè)計(jì)→仿真驗(yàn)證"的數(shù)字化閉環(huán)。建立全局追溯矩陣,支持從系統(tǒng)需求到零件設(shè)計(jì)的正向追蹤和逆向回溯。管理需求變更影響范圍,自動(dòng)關(guān)聯(lián)受影響的設(shè)計(jì)模型和驗(yàn)證用例。
多維度協(xié)同設(shè)計(jì)管理
集成架構(gòu)設(shè)計(jì)工具,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模型關(guān)鍵數(shù)據(jù)的抓取。支持需求結(jié)構(gòu)化傳遞,確保需求變更發(fā)布至各設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。提供跨專業(yè)協(xié)同環(huán)境,管理架構(gòu)元素與需求/指標(biāo)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
系統(tǒng)指標(biāo)管理與驗(yàn)證
構(gòu)建指標(biāo)全生命周期管理體系(結(jié)構(gòu)化→分解→多方案設(shè)計(jì)→驗(yàn)證追溯)。實(shí)現(xiàn)指標(biāo)結(jié)果的多維度對(duì)比分析,支持設(shè)計(jì)決策。
仿真驗(yàn)證協(xié)同
統(tǒng)一管理異構(gòu)仿真工具的資源調(diào)度。標(biāo)準(zhǔn)化模型上傳與驗(yàn)證流程,確保仿真數(shù)據(jù)可追溯。提供驗(yàn)證結(jié)果自動(dòng)采集、分析和可視化功能。
技術(shù)狀態(tài)統(tǒng)一管控
管理需求基線、設(shè)計(jì)基線、驗(yàn)證基線的版本關(guān)聯(lián)。記錄各階段技術(shù)狀態(tài)變更歷史。提供全系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)差異對(duì)比功能。
價(jià)值收益
MBSE協(xié)同研制平臺(tái)的建設(shè)價(jià)值,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
在研發(fā)效能方面,平臺(tái)將提升研發(fā)流程的協(xié)同效率,通過數(shù)字化貫通需求、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證全流程,有效縮短需求變更響應(yīng)周期,顯著降低跨專業(yè)協(xié)調(diào)的溝通成本。基于平臺(tái)提供的指標(biāo)管理和仿真驗(yàn)證協(xié)同能力,將有效提升仿真資源的整體利用效率,加快設(shè)計(jì)迭代速度。
在質(zhì)量管控維度,平臺(tái)構(gòu)建的RFLP全鏈路追溯體系將全面保障需求驗(yàn)證的完整性,通過結(jié)構(gòu)化知識(shí)庫提高歷史設(shè)計(jì)資產(chǎn)的復(fù)用價(jià)值,有效降低人為失誤風(fēng)險(xiǎn)。技術(shù)狀態(tài)統(tǒng)一管理功能將提升產(chǎn)品基線變更的可控性和可追溯性?;谥R(shí)圖譜的檢索功能將為工程師提供更為全面的領(lǐng)域知識(shí),縮短工程師培養(yǎng)周期。
在管理決策層面,平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)可視化功能將實(shí)現(xiàn)研發(fā)過程關(guān)鍵指標(biāo)的透明化管理,為管理層決策提供有力支撐。多方案對(duì)比和影響分析功能將顯著提升技術(shù)決策的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。