MBSE: Przyszłość inżynierii systemów

Wraz ze wzrostem obecności oprogramowania różnych produktach, proces rozwoju produktu staje się coraz bardziej złożony, zwłaszcza jeśli chodzi o inżynierię oprogramowania i systemów. Inżynieria systemów oparta na modelach (MBSE) to metodologia używająca modeli do obsługi całego cyklu życia systemu. Jest to sformalizowana metodologia wykorzystywana do obsługi wymagań, projektowania, analizy, weryfikacji, walidacji i optymalizacji związanych z rozwojem złożonych systemów. W MBSE centralnym elementem projektowania systemu są modele. W tym podejściu wykorzystywany jest cyfrowy szkielet do utworzenia modelu i zapewnienia łączność w całym cyklu życia produktu.

MBSE stało się kluczowym podejściem do inżynierii systemów, ponieważ umożliwia organizacjom lepsze zarządzanie rosnącą złożonością systemów. Wykorzystując kompleksowego cyfrowego bliźniaka oraz podejście oparte na cyfrowym wątku do definiowania produktu i inżynierii wielodomenowej, firmy mogą rozpocząć i utrzymać integrację już od wczesnych etapów koncepcji i definicji produktu, aż po jego weryfikację i walidację.

Dzięki MBSE organizacje mogą kompleksowo definiować scenariusze przykładów użycia oraz łączyć wszystkie wymagania dotyczące produktu i dziedziny inżynieryjne w jednym środowisku. Dzięki temu wielodomenowy cyfrowy bliźniak jest dostępny dla wszystkich uczestników procesu, w tym również dostawców, w ramach różnych dyscyplin funkcjonalnych i w całym cyklu życia produktu.

Celem projektowania nowych produktów jest jak najszybsza porażka. Przyjęcie tej strategii ma na celu zapewnienie, że zespoły rozwojowe nie będą tracić cennego czasu i zasobów na nieudane produkty. Wdrożenie tej strategii wymaga jednak opracowania modeli, które będzie można weryfikować w trakcie całego procesu rozwoju – jest to możliwe tylko dzięki zastosowaniu podejścia MBSE.

Podejście MBSE umożliwia ciągłą weryfikację i optymalizację w całym cyklu rozwoju produktu i zapewnienie, że produkty są wytwarzane prawidłowo oraz zgodnie z wymaganiami klientów, przepisami prawa, zasadami bezpieczeństwa i wytycznymi w zakresie zrównoważonego rozwoju.

Przyjęcie MBSE może być szczególnie korzystne dla kilku branż, w tym przemysłu lotniczego i obronnego, motoryzacyjnego oraz maszynowego:

• Przemysł lotniczy i obronny: Sektory lotniczy i obronny są głównymi kandydatami do wdrożenia MBSE ze względu na nieodłączną złożoność systemów, nad którymi pracują, wysokie wymagania dotyczące bezpieczeństwa i niezawodności, a także potrzebę rygorystycznej identyfikowalności. MBSE umożliwia lepsze zarządzanie projektowaniem, rozwojem i integracją zaawansowanych samolotów, statków kosmicznych i systemów obronnych oraz pomaga ograniczyć ryzyko i zapewnić niezawodność w krytycznych zastosowaniach.
• Przemysł motoryzacyjny: Branża motoryzacyjna musi dotrzymać kroku rosnącej złożoności pojazdów nowej generacji wyposażonych w zaawansowane układy elektroniczne, oprogramowanie i systemy połączone. Dlatego w coraz większym stopniu polega na MBSE. MBSE zapewnia producentom samochodów ustrukturyzowane podejście do zarządzania projektowaniem, weryfikacją i ewolucją tych złożonych systemów, co prowadzi końcowo do poprawy jakości i bezpieczeństwa produktów oraz skrócenia czasu wprowadzania ich na rynek.
• Sprzęt ciężki: W miarę jak sprzęt ciężki staje się coraz bardziej zautomatyzowany i połączony, podejście MBSE do modelowania i symulowania złożonych zachowań systemów ma kluczowe znaczenie przy integracji zaawansowanych technologii, takich jak autonomiczne sterowanie, telematyka i konserwacja predykcyjna. Dzięki MBSE producenci sprzętu ciężkiego mogą wyprzedzić konkurencję i dostarczać innowacyjne, niezawodne i wydajne maszyny, które spełniają zmieniające się potrzeby klientów.

MBSE to potężny mechanizm umożliwiający transformację cyfrową o zapewniający organizacjom ustrukturyzowane, wizualne podejście do projektowania, rozwoju i utrzymania złożonych systemów. MBSE pozwala wyeliminować silosy informacyjne, wspiera współpracę między działami i wspiera podejmowanie decyzji w oparciu o dane: to filary udanej transformacji cyfrowej. MBSE pomaga firmom uzyskać elastyczność i zdolność adaptacji do zmiennych warunków rynku przez umożliwianie im szybkiego prototypowania, iterowania i wdrażania nowych produktów i usług.

Wdrożenie MBSE może wydawać się trudne — zastosowane rozwiązania nie zostały w pełni dostosowane do potrzeb ciągłej integracji interdyscyplinarnych zespołów, procesów i narzędzi. Jednocześnie nie chodzi tylko o integrację: kluczowe znaczenie ma również funkcjonalność i interoperacyjność aplikacji.

Ponadto przejście na sposób myślenia oparty na modelu często wymaga znaczącej zmiany kulturowej, ponieważ wymaga współpracy między działami i ich wzajemnego dostosowania się. Pokonanie tych wyzwań wymaga dobrze zaplanowanego, etapowego podejścia wspartego przez silne przywództwo, zarządzanie zmianą i zaangażowanie w budowanie niezbędnych zdolności organizacyjnych.

Coraz surowsze przepisy wymagają od firm przyjęcia nowocześniejszego podejścia do rozwoju produktów. Wykorzystanie kompleksowego cyfrowego bliźniaka, co leży u podstaw MBSE, pozwala firmom lepiej przygotować się do obsługi złożonego rozwoju produktu. Jak? Dzięki symulacji i optymalizacji systemów przed rozpoczęciem fizycznej produkcji rozwiązanie MBSE minimalizuje potrzebę przeróbek, obniża zużycie materiałów i zapewnia, że produkty są bardziej energooszczędne i przyjazne dla środowiska od samego początku.