MBSE：系统工程的未来

随着软件在众多产品中的应用变得越来越普遍，产品开发也变得越来越复杂，尤其是在软件和系统工程方面。基于模型的系统工程 (MBSE) 是一种使用模型来支持系统整个生命周期的方法。它是一种正规化的方法，用于支持与复杂系统开发相关的需求、设计、分析、确认、验证和优化。MBSE 将模型置于系统设计的中心。这种方法利用数字主干来创建模型并实现跨产品生命周期的连通性。

MBSE 已成为系统工程的关键方法，可赋能企业更好地管理日益复杂的系统。通过将全面的数字孪生和数字主线方法用于产品定义和多领域工程，企业可以从产品概念和定义的早期阶段开始并保持一体化，直到产品验证和确认。

借助 MBSE，企业可以全面定义产品用例场景，并在同一环境中连接所有产品需求和工程学科。这种连通性使得跨职能学科和整个产品生命周期的所有利益相关者（包括供应商）都可以访问多域数字孪生。

尽快失败已成为设计新产品的目标。此策略的目的是确保开发团队不会将宝贵的时间和资源浪费在不起作用的产品上。然而，为了实施这一战略，企业需要创建能够在整个开发过程中持续验证的模型，而这只有通过 MBSE 方法才能实现。

MBSE 方法可以在整个产品开发周期中实现持续验证和优化，以确保正确构建产品并符合客户、法规、安全和可持续性要求。

众多行业可以从采用 MBSE 方法中受益，包括航空航天和国防、汽车和重型装备：

• 航空航天及国防行业：航空航天和国防领域是 MBSE 的主要候选领域，因为其系统本身就很复杂，有严格的安全性和可靠性要求，并且需要严格的可追溯性。MBSE 赋能这些领域更好地管理先进飞机、航天器和国防系统的设计、开发和集成，帮助降低风险并确保关键任务性能。
• 汽车：汽车行业越来越依赖 MBSE 来跟上下一代汽车不断增长的复杂性，这些汽车集成了更先进的电子、软件和互连系统。MBSE 为汽车制造商提供了一种结构化方法来管理这些复杂系统的设计、验证和演变，最终改善产品质量、安全性和上市时间。
• 重型装备：随着重型装备的自动化和互联程度越来越高，对复杂系统行为进行建模和仿真的 MBSE 方法对于集成自主控制、远程信息处理和预测性维护等先进技术至关重要。通过采用 MBSE，重型装备制造商可以保持领先地位，并提供创新、可靠和高效的机器，以满足不断变化的客户需求。

MBSE 是强大的数字化转型的推动者，为企业提供了一种结构化、可视化的方法来设计、开发和维护复杂系统。MBSE 打破了孤岛，促进了跨职能协作，并支持了数据驱动型决策：这是成功数字化转型的支柱。MBSE 可帮助企业变得敏捷且适应性强，使他们能够快速制作原型、迭代和部署新产品和服务。

MBSE 可能看起来很难实施，因为所涉及的解决方案尚未完全一致，无法满足跨多学科团队、流程和工具的持续集成需求。同时，实现持续集成并不是唯一的考虑因素，应用程序的功能和互操作性也是关键因素。

此外，转变为基于模型的思维方式通常需要重大的文化转变，因为这需要跨职能的协作和协调一致。克服这些挑战需要一个精心规划的分阶段方法，并辅以强有力的领导力、变革管理和建立必要组织能力的决心。

法规的不断增加要求企业采用更现代化的产品开发方法。通过利用全面的数字孪生（MBSE 方法的核心），企业可以更好地处理复杂的产品开发。如何实现？通过在实际生产之前对系统进行仿真和优化，MBSE 最大限度地减少了返工需求，降低了材料消耗，并确保产品从一开始就更加节能和环保。