基于模型的系统工程设计 (MBSE) 为您提供帮助的 3 种方式

作者:: Michelle Boucher
  • 8/4/2016
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对很多公司来说,嵌入式软件已成为创新的关键促成因素。公司可以通过使用嵌入式软件来提高其产品的智能度,同时为客户打造更个性化的体验。此外,嵌入式软件还是物联网 (IoT) 的重要推动因素,为智能互联设备打开了大门。

尽管这令人激动,但它也进一步提高了复杂性,使产品开发比以往更具挑战性。由机械组件、电子元件和软件组成的复杂系统必须无缝协同工作。要成功管理这种复杂性,公司需要进行特殊系统工程设计实践。不重视改善系统工程设计流程的公司面临业务受到负面影响的风险。在我们通过 Tech-Clarity 进行的调查“开发软件密集型产品:解决创新复杂性难题”中,我们询问了一些公司使用嵌入式软件开发产品的体验。图 1 显示了他们受到的负面业务影响。

 


图 1 显示了他们受到的负面业务影响。

系统复杂性意味着有很多地方可能出错。例如,组件和资产之间的互相依赖性要求您了解更改的影响,以便正确地更新受影响的设计。忽略其中一点都可能导致系统中的不兼容,从而产生质量问题。未被捕获和纠正的问题可能损害品牌声誉并对将来的收入机会造成负面影响。寻找问题并纠正它们需要更多时间,这可能延误产品上市时间。系统复杂性还意味着在不引入更多缺陷的情况下纠正问题是很困难的。这些因素都将导致返工和重新设计,从而延长时间并增加成本。额外的成本来自潜在的报废和在纠正错误上花费的额外开发时间,而不是来自研究新的创新。此外,当开发团队必须停止处理新项目,转而去解决问题时,效率就会下降。

好消息是,通过专注于实施特殊系统工程设计实践,制造商能够避免这些负面业务影响。技术可以在支持和实现这些实践方面发挥重要作用。技术对于管理复杂性尤其有用。出于这种考虑,Tech-Clarity 编写了系统工程设计购买指南:系统工程设计解决方案指南,以帮助公司选择符合其要求的理想解决方案。

帮助公司改善系统工程设计流程的一个方法是基于模型的系统工程设计 (MBSE)。MBSE 使用模型来定义系统。MBSE 有很多好处,其中包括在以下三个方面提供帮助:

  • 应对复杂性
  • 鼓励重复使用
  • 管理产品线

复杂性通常是系统工程设计难题的根本原因。通过使用系统的可视表示形式,您将更容易发现和管理系统的不同部分之间的关系。此可视参考可以为整个系统的设计、分析、校验和认证提供支持。该模型提供了工程学科的通用参考,使团队可以在开发过程中更轻松地沟通和协同。通过改善沟通,您将提高效率,从而缩短产品上市时间。此外,由于系统模型使您更容易可视化系统中的相互依赖性,将会减少错误和质量问题的风险,尤其是在执行变更时。

Tech-Clarity 的调查发现,42% 的制造商报告表明设计的重复使用是其重要系统工程设计更改之一。重复使用很重要,因为它能节省设计、开发和测试时间。此外,重复使用经过验证的组件、子系统和数字资产将减少出错的风险。难题在于,系统复杂性和相互依赖性使您很难确定可重复使用的项。MBSE 支持开发系统的模块化方法。当使用模块化系统时,系统将被分为几个较小的“部分”。这些较小的部分会更容易在其他系统中重复使用。随着设计的进展,也更容易隔离小部分,从而可以单独验证它们以更快地捕获问题。

产品线共享一组通用的基础特征,这些特征带有制造不同变型的可变选项。Tech-Clarity 调查发现,公司使用嵌入式软件的首要原因之一是为了支持平台设计。但是,49% 的公司表示,设计平台变型是一大难题。利用 MBSE,工程师可以更轻松地装配不同的可重用组件以便为每个变型创建独特的模型。

Tech-Clarity 的系统工程设计购买指南:系统工程设计解决方案指南概述了支持系统工程设计(包括 MBSE)的软件要求。下载该指南以获取核对清单,从而帮助您选择正确的解决方案,令系统工程设计在您的公司获得成功(包括支持 MBSE 的要求)。

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关于作者

Michelle Boucher

Michelle Boucher is the Vice President of Research for Engineering Software for research firm Tech-Clarity. Michelle has spent over 20 years in various roles in engineering, marketing, management, and as an analyst. She has broad experience with topics such as product design, simulation, systems engineering, mechatronics, embedded systems, PCB design, improving product performance, process improvement, and mass customization. Ms. Boucher is an experienced researcher and author and has benchmarked over 7000 product development professionals and published over 90 reports on product development best practices. She focuses on helping companies manage the complexity of today’s products, markets, design environments, and value chains to achieve higher profitability.