“基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE) 為協(xié)調(diào)航空航天和國防工程操作提供了一種全新的方式--囊括了整個產(chǎn)品開發(fā)生命周期”

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MBSE是什么？

? ??“MBSE”是“基于模型的系統(tǒng)工程”的英文“Model-Based Systems Engineering”的首字母縮寫。從字面意思能看出MBSE這個概念有三個核心的概念“系統(tǒng)”、“系統(tǒng)工程”、“基于模型”。我們從“國際系統(tǒng)工程協(xié)會”（INCOSE）的出版物“系統(tǒng)工程手冊”中摘錄上面三個概念的定義如下：?
? ??“系統(tǒng)”（System）：系統(tǒng)是相互作用的多個部分組成的為完成特定目的的一個整體。從這個基本概念看，這個世界上很多東西都可以稱為“系統(tǒng)”。但是工程技術(shù)人員的研究領(lǐng)域中，這個“系統(tǒng)”主要是指軟、硬件組成的產(chǎn)品、平臺等。這個“系統(tǒng)”也包括其中的流程、人員、信息、技術(shù)和設(shè)施等。至于純“人”的社會系統(tǒng)則不是這個技術(shù)研究的范圍。

? ??“系統(tǒng)工程”（SE，Systems Engineering）：系統(tǒng)工程是一種使系統(tǒng)能夠成功實現(xiàn)的跨學(xué)科的方法和手段?！跋到y(tǒng)工程”工作包括：在“系統(tǒng)”開發(fā)周期的早期階段定義客戶需求及功能，并文檔化。然后進行設(shè)計綜合和系統(tǒng)確認。同時考慮整個系統(tǒng)各方面的問題，包括系統(tǒng)運行、成本、進度、性能、培訓(xùn)、支持、試驗、制造和銷毀等。這里的“系統(tǒng)工程”簡單說指的是產(chǎn)品研發(fā)過程的技術(shù)方法。

????“基于模型的系統(tǒng)工程”（MBSE）：“支持以概念設(shè)計階段開始，并持續(xù)貫穿于開發(fā)和后期的生命周期階段的系統(tǒng)需求、設(shè)計、分析、驗證和確認活動的正規(guī)化建模應(yīng)用。”用通俗一點語言解釋的話，MBSE就是開發(fā)一個產(chǎn)品、平臺的時候，把產(chǎn)品、平臺研發(fā)中涉及到的各個方面用“計算機數(shù)據(jù)模型”方式建立起來，形成一個統(tǒng)一的“系統(tǒng)模型”。

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MBSE有什么用？

?Q:MBSE有什么用，也就是建立那個統(tǒng)一的計算機數(shù)據(jù)化的“系統(tǒng)模型”有啥用？

? ? 在沒有使用MBSE技術(shù)之前，“系統(tǒng)工程”工作成果就是一堆的“文檔”。這些文檔也是電子化的，只不過它們都是“非結(jié)構(gòu)化”的數(shù)據(jù)，不能稱為“模型”數(shù)據(jù)。相比“基于文檔的系統(tǒng)工程”方法，MBSE方法具有很多優(yōu)勢。

? ??在INCOSE 的《系統(tǒng)工程手冊》中，總結(jié)了以下幾點MBSE的好處：

01改善了開發(fā)系統(tǒng)的利益相關(guān)者（客戶、項目管理人員、系統(tǒng)工程師、軟硬件工程師、測試人員和各專業(yè)工程學(xué)科的人員）之間的溝通。

02通過使系統(tǒng)模型能夠被從多個側(cè)面進行觀察，以及提供變更影響分析的能力， 提高了管理復(fù)雜系統(tǒng)的能力。

03通過提供可評估一致性、正確性和完善性的無歧義的且精確的系統(tǒng)模型，提升了產(chǎn)品質(zhì)量。

04通過以更加標準化的方式捕獲信息并高效地利用模型驅(qū)動方法固有的內(nèi)置抽象機制，增強知識捕獲及信息的復(fù)用。這會導(dǎo)致縮短開發(fā)周期和更低的維護成本，以改進設(shè)計。

05通過提供概念清晰且無歧義的表達，提升教授與學(xué)習(xí)系統(tǒng)工程基本原理的能力。學(xué)會了MBSE，就掌握了系統(tǒng)工程的方法。

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如何把MBSE應(yīng)用到航空航天？

A：多年來，航空航天和國防工程一直處于難以為繼的困境中，研發(fā)周期延長，研發(fā)成本飛漲。與世界上所有其他工程一樣，面臨著不斷創(chuàng)新、快速交付和降低成本的壓力。正如本文所述，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）方法有望在所有這些領(lǐng)域中讓行業(yè)獲得收益。下面我們介紹通過采用MBSE獲得成功的方法，以及在數(shù)字化過程中要謹記的一些經(jīng)驗教訓(xùn)

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（完）