序言

本系列文章將致力于闡述系統(tǒng)工程與數(shù)字孿生在大型基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用與實踐。筆者核電人出身，故文章邏輯與案例將以核工業(yè)作為牽引，用來闡述廣義上大基建行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與傳統(tǒng)制造業(yè)的區(qū)別，以及其價值（Why）、工作內(nèi)容（What）、解決方案（How）與實施方法（How to）。

接前文

04-大基建系統(tǒng)工程與數(shù)字孿生全攻略 項目智能 | 達(dá)索系統(tǒng)百世慧?

對應(yīng)的周期與方案定位

做什么

需求工程作為系統(tǒng)工程的首要工作，主要包括需求開發(fā)和需求管理，是對需求規(guī)范和管理的一種系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化的方法，其目標(biāo)一是為了解相關(guān)需求，并就這些需求在利益相關(guān)者中達(dá)成共識，根據(jù)既定標(biāo)準(zhǔn)記錄和管理；二是為了理解和記憶利益相關(guān)者的期望和需求，并詳細(xì)說明和管理需求，以將所交付系統(tǒng)中不符合利益相關(guān)者期望和需求的風(fēng)險降到最低。

利益相關(guān)者（Stakeholder），是一個中性名詞（注意不是含貶義的“既得利益者”），也可簡稱為“涉眾”，專指組織外部環(huán)境中受組織決策和行動影響的任何相關(guān)者，對于需求工程是一個基本術(shù)語。

未來需求工程師會扮演越來越重要的角色，不但要深耕某領(lǐng)域并精通其專業(yè)術(shù)語（如核電），同時要掌握足夠的信息技術(shù)知識以及數(shù)字化轉(zhuǎn)型理念，并能熟練翻譯和連接多方涉眾的需求。需求工程師擔(dān)任核心人物的同時免不了會遭受大量的挑戰(zhàn)和非議，所以要具備以下七大能力：

1. 分析思維能力

2. 感同身受的能力

3. 溝通流暢的能力

4. 解決沖突的能力

5. 緩和關(guān)系的能力

6. 高度的自信

7. 說服力

價值是什么

根據(jù)國際系統(tǒng)工程協(xié)會（INCOSE）的研究顯示，無論什么領(lǐng)域的項目都約有60%的錯誤源于需求工程階段，其原因也不深奧，甚至是人性使然：都是因為員工對不正確或不完整的需求有一種憑借自己的主觀臆斷或潛意識就能完成的思維趨勢，進(jìn)而導(dǎo)致這些錯誤在項目后期階段或應(yīng)用時才被發(fā)現(xiàn)。

大多數(shù)人普遍認(rèn)為需求是不言自明的，已經(jīng)在腦中很清楚了，而不需要像模像樣地明確記錄或跟蹤。但隨著時間的推移和涉眾越來越多，就會導(dǎo)致參與各方因各自的經(jīng)驗和知識背景的差異在溝通中出現(xiàn)問題，更糟的是隨著技術(shù)迭代加速，需求也一直在發(fā)生變化。

以我國核工業(yè)為例，由于長期歷史原因，我們更重視物理實體和靜態(tài)幾何關(guān)系、但欠缺頂層設(shè)計和動態(tài)功能關(guān)系，所以必須“知其然，也知其所以然”。系統(tǒng)思維重視頂層需求的完整性，早發(fā)現(xiàn)矛盾、早解決矛盾、保持協(xié)調(diào)一致，避免等到物理實體做完后才發(fā)現(xiàn)問題而導(dǎo)致的積重難返、增加額外的風(fēng)險和成本等。

正所謂“不可描述即不可管理”，所以我們要應(yīng)用系統(tǒng)工程的思維實現(xiàn)：

• 早期的需求工程，以減少缺陷并確保需求落實

• 精準(zhǔn)的需求工程，以降低成本并確保需求可追溯性

• 共享的需求工程，以促進(jìn)溝通并確保需求完整性

怎么做

1. 獲取需求

如前文所述，基于系統(tǒng)工程思維與單一數(shù)據(jù)源的協(xié)同平臺，要引導(dǎo)并捕捉多方利益相關(guān)者的需求到平臺中進(jìn)行數(shù)字化管理。對于大基建或核工業(yè)來說一般來自高層的戰(zhàn)略、地方的發(fā)展規(guī)劃和能源需求，以及相關(guān)國內(nèi)國際的法律法規(guī)等，初步獲取的需求層次不同，顆粒度大小不一。

如果初始需求在辦公軟件文檔或其他需求管理軟件中描述，可使用平臺CATIA-Reqtify模塊從多種格式來源獲取條目化需求，如pdf, docx, xlsx, rif, slx等60個接口。

通過用戶可配置的表格格式從電子表格導(dǎo)入需求，可突出顯示、標(biāo)記和捕獲文檔中的章節(jié)、注釋和需求信息，同時保持對源文件的可追溯性。

2. 需求定義與分解

根據(jù)對應(yīng)系統(tǒng)的層級，實現(xiàn)需求的定義、分解和分配；獲取需求基本原理（為什么需要，設(shè)計決策，假定條件或參數(shù)）、添加參考；通過可定制的視圖和篩選來分析需求；獲取各項目利益相關(guān)者的批復(fù)。

3. 需求仿真與分析

應(yīng)用平臺CATIA-STIMULUS模塊，像程序員調(diào)試代碼一樣對需求進(jìn)行仿真，進(jìn)而保證海量需求的：

1. 正確性

2. 精準(zhǔn)性

3. 完整性

4. 一致性

5. 可修改

6. 可驗證

7. 可追溯

尤其通過仿真功能需求在設(shè)計開始前檢測需求是否正確，檢測遺漏和沖突，可基于正確的需求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，并在設(shè)計完成后通過仿真來驗證系統(tǒng)是否滿足需求。

4. 需求基線化與評審

在協(xié)同平臺上基于需求仿真結(jié)果形成需求規(guī)格文件，可對需求規(guī)格進(jìn)行流程驅(qū)動的同行評審或在線迭代評審；根據(jù)評審結(jié)果維護(hù)需求規(guī)格的基線，并作為交付物給下游部門?；€管理基于業(yè)務(wù)流程邏輯，包括基線版本、基線差異比較、歷史紀(jì)錄維護(hù)。

5. 需求全流程追溯

基于協(xié)同平臺可進(jìn)行拖拽式操作，定義全局設(shè)計數(shù)據(jù)與各層級需求間的追溯范圍，同時建立設(shè)計各階段交付物的追溯關(guān)系。可通過可視化看板來檢查各階段的交付物與需求條目間的可追溯性、模型比較、一致性等，讓系統(tǒng)負(fù)責(zé)人擁有全局能見度。

在平臺中基于單一數(shù)據(jù)源的理念，可隨時創(chuàng)建并瀏覽與需求關(guān)聯(lián)的文檔與數(shù)據(jù)。

6. 需求變更和影響分析

• 基于平臺的需求變更管理可以通過以下流程保障用戶能夠追蹤并完成符合需求規(guī)格的交付物：

• 定義系統(tǒng)組成、基線和版本

• 確認(rèn)并分配滿足系統(tǒng)版本的需求

• 分配需求到模型、系統(tǒng)版本、系統(tǒng)特征

• 提交需求到可以實現(xiàn)的系統(tǒng)版本

• 管理版本、特征和里程碑等對象的有效性

7. 需求確認(rèn)與生效

當(dāng)需求處于“發(fā)布”狀態(tài)時，它的整個結(jié)構(gòu)將被凍結(jié)并且不能修改。

以可視化圖表的形式展示需求的總體狀態(tài)與統(tǒng)計情況。

8. 需求規(guī)格書自動化生成

基于數(shù)據(jù)自動化生成需求規(guī)格書、可追溯性報告與可視化統(tǒng)計報告等。

如何落地實施

如果您希望深入了解主數(shù)據(jù)模型的詳細(xì)架構(gòu)、節(jié)點上需要掛的數(shù)據(jù)類型、以及和業(yè)務(wù)流程如何映射等具體事宜，請留下您的聯(lián)系方式與業(yè)務(wù)需求，我們的工作人員會與您取得聯(lián)系，并為您提供“業(yè)務(wù)價值驅(qū)動的數(shù)字化轉(zhuǎn)型咨詢服務(wù)（Value Engagement）”

關(guān)于百世慧

成都百世慧科技有限公司（簡稱百世慧）是一家新興高科技企業(yè)，百世慧致力于向汽車、工業(yè)裝備、能源與材料、生命科學(xué)、基礎(chǔ)設(shè)施等行業(yè)提供先進(jìn)的數(shù)字化產(chǎn)品研發(fā)軟件（Catia、Simulia、Enovia等）、系統(tǒng)以及解決方案，為客戶提供多渠道支持獲取方法，全天候響應(yīng)用戶問題，提供現(xiàn)場、遠(yuǎn)程等多手段支持，保障用戶應(yīng)用價值。