MBSE在航空航天行业的应用【西门子独家资料】

“基于模型的系统工程 (MBSE) 为协调航空航天和国防工程 操作

提供 了一种全新的方式--囊括了整个产品开发生命周期”

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MBSE是什么？

    “MBSE”是“基于模型的系统工程”的英文“Model-Based Systems Engineering”的首字母缩写。从字面意思能看出MBSE这个概念有三个核心的概念“系统”、“系统工程”、“基于模型”。我们从“国际系统工程协会”（INCOSE）的出版物“系统工程手册”中摘录上面三个概念的定义如下： 
    “系统”（System）：系统是相互作用的多个部分组成的为完成特定目的的一个整体。从这个基本概念看，这个世界上很多东西都可以称为“系统”。但是工程技术人员的研究领域中，这个“系统”主要是指软、硬件组成的产品、平台等。这个“系统”也包括其中的流程、人员、信息、技术和设施等。至于纯“人”的社会系统则不是这个技术研究的范围。

    “系统工程”（SE，Systems Engineering）：系统工程是一种使系统能够成功实现的跨学科的方法和手段。“系统工程”工作包括：在“系统”开发周期的早期阶段定义客户需求及功能，并文档化。然后进行设计综合和系统确认。同时考虑整个系统各方面的问题，包括系统运行、成本、进度、性能、培训、支持、试验、制造和销毁等。这里的“系统工程”简单说指的是产品研发过程的技术方法。

    “基于模型的系统工程”（MBSE）：“支持以概念设计阶段开始，并持续贯穿于开发和后期的生命周期阶段的系统需求、设计、分析、验证和确认活动的正规化建模应用。”用通俗一点语言解释的话，MBSE就是开发一个产品、平台的时候，把产品、平台研发中涉及到的各个方面用“计算机数据模型”方式建立起来，形成一个统一的“系统模型”。

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MBSE有什么用？

 Q:MBSE有什么用，也就是建立那个统一的计算机数据化的“系统模型”有啥用？

    在没有使用MBSE技术之前，“系统工程”工作成果就是一堆的“文档”。这些文档也是电子化的，只不过它们都是“非结构化”的数据，不能称为“模型”数据。相比“基于文档的系统工程”方法，MBSE方法具有很多优势。

    在INCOSE 的《系统工程手册》中，总结了以下几点MBSE的好处：

01改善了开发系统的利益相关者（客户、项目管理人员、系统工程师、软硬件工程师、测试人员和各专业工程学科的人员）之间的沟通。

02通过使系统模型能够被从多个侧面进行观察，以及提供变更影响分析的能力， 提高了管理复杂系统的能力。

03通过提供可评估一致性、正确性和完善性的无歧义的且精确的系统模型，提升了产品质量。

04通过以更加标准化的方式捕获信息并高效地利用模型驱动方法固有的内置抽象机制，增强知识捕获及信息的复用。这会导致缩短开发周期和更低的维护成本，以改进设计。

05通过提供概念清晰且无歧义的表达，提升教授与学习系统工程基本原理的能力。学会了MBSE，就掌握了系统工程的方法。

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如何把MBSE应用到航空航天？

A：多年来，航空航天和国防工程一直处于难以为继的困境中，研发周期延长，研发成本飞涨。与世界上所有其他工程一样，面临着不断创新、快速交付和降低成本的压力。

正如本文所述， 基于模型的系统工程（MBSE）方法有望在所有这些领域中让行业获得收益。下面我们介绍通过采用MBSE获得成功的方法，以及在数字化过程中要谨记的一些经验教训

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（完）