基于模型系统工程中国应用调查

发布时间：2021-09-08 08:15

　　基于模型系统工程（MBSE）是当前工业界比较关注的热点技术,被认为是新一代的系统工程实施方法。它采用基于模型的方法支持系统工程规范,实现设计风险的最小化及由于产品研发后期的设计变更所带来的设计风险。其中,模型可以被应用于形式化的方法,用于实现目标产品分析、设计、优化、验证及确认等研发活动进而实现跨领域、组织、产品的整合。尽管基于模型的设计和开发已经在个别领域被广泛应用,例如软件、机械、电子系统等,其在系统层的实现整合开发的目标目前还无法实现。本文通过针对MBSE的利益相关人的调查问卷分析当前中国工业界相关技术的应用状态。通过问卷,初步了解当下国内系统开发工程师对于MBSE的使用、优势、障碍、关注点及趋势的定位和判断。 

【文章来源】：科技导报. 2018,36(20)北大核心CSCD

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【部分图文】：

反始人调查结果

www.kjdb.org科技导报2018，36（20）2.3MBSE工具链相关技术为了了解反馈人的研发团队对于MBSE工具链相关技术的定义，提出以下三方面问题：系统工程、建模技术和整合技术。2.3.1系统工程与基于文档的系统工程研发方法不同的是，MBSE采用的是基于模型的方法形式化生命周期中的各项设计活动。因而，MBSE的基础是系统工程实践。在调研中，从两方面调研反馈人对于系统工程的使用情况：系统工程标准的使用频率及系统工程所使用的视点[7]。本研究组比较了系统工程标准的使用频率，如图5所示，使用MBSE的反馈人对MBSE的使用频率远高于不使用MBSE的反馈人。其中，架构设计、功能分析、需求分析视点为MBSE的3个主要应用。2.3.2建模技术以下从7个方面调研建模技术的使用情况：建模频率、建模目的、建模语言、语言图、建模方法、建模理论及仿真方法。本研究组基于SaikouDiallo的建模术语定义建模方法、理论和仿真方法[8]。1）建模理论。“什么是模型？”例如，有限元分析。图4MBSE关注点调研结果（a）MBES范围（b）使用阶段（c）主要关注点图5系统工程的使用频率与系统工程的使用视点（a）系统工程的标准使用（b）系统工程标准中使用的视角60

科技导报2018，36（20）www.kjdb.org2）建模方法。“如何建模？”例如，形式化分析。3）仿真方法。“如何仿真？”例如，离散系统仿真。如图6（a）结果所示，43%的反馈人不使用或者准备使用建模技术。仅16%的反馈人能够把建模和真实产品研发结合。从建模目的来看（图6（b）），我们发现仿真和抽象描述问题是2个主要的建模目的。从结果分析看，航空工业和软件供应商目前使用建模技术最多。三方面用于调研反馈人对于建模的喜好，如图7~图6反馈者建模频率及建模目的（a）建模频率（b）建模目的图9所示。结果显示形式化建模和能量流理论为2个最主要的应用理论；数学建模是最广泛的建模方法；而数值仿真和实时仿真为当前国内应用最广的2种仿真方法。为了进一步分析模型的使用情况，通过2个问题对建模语言和语言图的应用情况进行调研。调查结果如图10所示，M语言和SysML为应用最广的2种语言。在SysML中，block定义图应用的最广泛。2.3.3整合技术图7建模理论的应用图8建模方法的应用图9仿真方法的使用61


本文编号：3390449