01CATIA-Magic
3DEXPERIENCE
Dymola
傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程是基于確定論和設(shè)計論的,需要在系統(tǒng)工程的開始就“凍結(jié)需求”;而復(fù)雜產(chǎn)品的系統(tǒng)工程是基于進化認知論的,產(chǎn)品太復(fù)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(shè)計要不斷適應(yīng)變化。安托通過多個MBSE型號應(yīng)用項目實施,總結(jié)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(shè)計軟件中,形成可快速部署的成套解決方案。
復(fù)雜產(chǎn)品MBSE業(yè)務(wù)流程通常包含:
基于模型的系統(tǒng)設(shè)計流程
基于模型的跨系統(tǒng)層級的協(xié)同設(shè)計流程
仿真模型協(xié)同設(shè)計流程
系統(tǒng)設(shè)計仿真驗證流程
基于模型的技術(shù)要求下發(fā)流程
基于模型的系統(tǒng)設(shè)計綜合流程
基于模型的系統(tǒng)設(shè)計變更流程
1.面向領(lǐng)域的基于模型設(shè)計方法論定義
參考主流方法論,基于行業(yè)領(lǐng)域特性和研制業(yè)務(wù)流程,定義適用的基于模型的系統(tǒng)設(shè)計方法論,支持用戶規(guī)范化建模實施。
基于行業(yè)領(lǐng)域特性,定義領(lǐng)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(gòu)建實現(xiàn)型號知識的積累和復(fù)用,實現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)的快速復(fù)用建模設(shè)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(shè)計,有效地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(shè)計工作的效率。
利用PLM平臺實現(xiàn)系統(tǒng)模型的技術(shù)狀態(tài)管控,包括系統(tǒng)架構(gòu)模型的解析存儲、模型審簽、模型基線管理、模型變更管理等。
基于PLM平臺,將SysML架構(gòu)模型中的系統(tǒng)架構(gòu)、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(jié)果與需求進行對接,實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計的閉環(huán)驗證。
MBSE解決方案部署分為三個階段:
(周期約為4個月)
在用戶現(xiàn)場進行MBSE解決方案套裝部署。
指導(dǎo)用戶使用解決方案套裝開展型號研制過程適配工作。
結(jié)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。
航天系統(tǒng)作為高端復(fù)雜裝備,具有多學(xué)科、裝備構(gòu)成復(fù)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(yīng),研制數(shù)據(jù)難以連續(xù)傳遞和自動解析轉(zhuǎn)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(yīng)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(gòu)設(shè)計業(yè)務(wù)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(dǎo)致下游重復(fù)建模且無法得到完整的綜合模型;
各層級的建模設(shè)計缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的語義,且歷史型號設(shè)計知識無法通過模型進行沉淀和服用,影響設(shè)計效率和設(shè)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(jié)果的映射關(guān)聯(lián)以及需求驗證結(jié)果的可視化展示;
系統(tǒng)研制過程的技術(shù)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(shù)狀態(tài)等方面的管控。
針對用戶的業(yè)務(wù)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(dāng)前的系統(tǒng)研制業(yè)務(wù)流程進行充分梳理和分析的基礎(chǔ)上,對解決方案套裝進行了適配,實現(xiàn)了MBSE在復(fù)雜型號系統(tǒng)研制中的應(yīng)用落地,有效支撐基于模型開展型號系統(tǒng)設(shè)計的業(yè)務(wù)模式。
通過部署安托的MBSE解決方案套裝,為用戶的復(fù)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(gòu)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(fù)用能力,提升研制效率;
實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計的閉環(huán)仿真驗證,提高架構(gòu)設(shè)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(jié)果的閉環(huán)管理,提升系統(tǒng)測試業(yè)務(wù)的工作效率和管理能力;
建立MBSE數(shù)據(jù)(架構(gòu)模型、仿真模型、模型庫等)的管理機制,提高技術(shù)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(wù)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。
