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。它是一种形式化的方法，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接。

MBSE 已成为系统工程的关键方法，使组织能够更好地管理日益复杂的系统。通过利用全面的数字孪生和数字主线方法进行产品定义和多领域工程，公司可以从产品概念和定义的早期阶段开始集成并保持集成，一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，并在单个环境中连接所有产品需求和工程学科。这种连接性使所有利益相关者（包括供应商）都可以跨职能学科和整个产品生命周期访问多域数字孪生。

尽快试错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无法运行的产品上。但是，要实施此策略，公司需要创建可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 方法支持在整个产品开发周期中 进行持续验证 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。

采用 MBSE 方法后，多个行业可以从中受益，包括航空航天和国防、汽车和重型设备：

• 航空航天和国防：航空航天和国防行业是 MBSE 的主要候选者，因为其系统固有的复杂性、严格的安全性和可靠性要求以及对严格可追溯性的需求。MBSE 使这些部门能够更好地管理先进飞机、航天器和防御系统的设计、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 来跟上下一代汽车日益增长的复杂性，这些汽车正在集成更先进的电子、软件和互连系统。MBSE 为汽车制造商提供了一种结构化的方法来管理这些复杂系统的设计、验证和发展，最终从而提高产品质量、安全性和上市时间。
• 重型设备：随着重型设备的自动化和互联程度越来越高，用于建模和仿真复杂系统行为的 MBSE 方法对于集成先进技术（如自主控制、远程信息处理和预测性维护）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 数字化转型的强大推动者，为组织提供了一种结构化的可视化方法来设计、开发和维护复杂系统。MBSE 打破孤岛，促进跨职能协作并支持数据驱动的决策：这是成功数字化转型的支柱。MBSE 帮助公司变得敏捷和适应性强，使他们能够快速构建原型、迭代和部署新产品和服务。

MBSE 似乎难以实施，因为所涉及的解决方案尚未完全协调一致，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。

此外，转向基于模型的思维方式通常需要重大的文化转变，因为它需要跨职能的协作和调整。克服这些挑战需要一种精心规划的分阶段方法，并得到强有力的领导、变革管理和对建立必要组织能力的承诺的支持。

越来越多的法规要求公司采用更现代的产品开发方法。通过利用全面的数字孪生（MBSE 方法的核心），公司可以更好地 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。