MBSE - System Engineering basato su modelli

Modellate requisiti complessi con facilità

Che cos'è l'ingegneria dei sistemi basata su modelli (MBSE)?


Il Model-Based System Engineering è una metodologia per l'utilizzo di modelli che consente di progettare e visualizzare prodotti complessi, soddisfare i requisiti e valutare i compromessi prima di assegnare attività alle discipline ingegneristiche appropriate, meccanica, elettronica, software, ecc. L'MBSE semplifica la progettazione di sistemi complessi utilizzando un linguaggio comune per i collaboratori multidisciplinari. L'MBSE viene spesso utilizzato in settori strategici per la sicurezza in cui è essenziale rispettare la conformità normativa.

Il vantaggio competitivo del collegamento tra i sistemi di sistemi

Le ramificazioni degli approcci manuali e basati su documenti alla progettazione di sistemi vengono avvertite in tutta l'azienda allargata. Le difficoltà riscontrate nella condivisione, nella conservazione e nel riutilizzo di informazioni incoerenti disseminate in disegni, fogli di calcolo e documenti di Microsoft Word determinano problemi di costi, qualità e sicurezza.

Le soluzioni PTC offrono un approccio visivo e collaborativo che migliora la comunicazione, la chiarezza e la gestibilità di tutti i dati di prodotto. MBSE applica modellazione, strumenti e metodi per migliorare i programmi e i progetti di ingegneria dei sistemi, stimolando l'innovazione tecnologica e determinando un impatto positivo sui costi e sulla produttività. Vengono migliorate anche la qualità e la conformità alle normative perché i rischi sono individuati e attenuati con maggiore tempestività.

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Quali sono le caratteristiche di MBSE?

Sebbene l'MBSE non sia necessario per tutti i prodotti, i vantaggi per quelli che lo richiedono sono enormi. Scopri perché l'MBSE è un fattore chiave per il successo di prodotti complessi.

Sebbene l'MBSE non sia necessario per tutti i prodotti, i vantaggi per quelli che lo richiedono sono enormi. Scopri perché l'MBSE è un fattore chiave per il successo di prodotti complessi.

Modellazione basata su standard

Modellazione visiva con dati e diagrammi, nonché linguaggio comune a livello di sistema (SysML), UML per il software, OVM per la variabilità, IE per i modelli di dati e BPMN e UAF per gli architetti aziendali.

Modellazione visiva con dati e diagrammi, nonché linguaggio comune a livello di sistema (SysML), UML per il software, OVM per la variabilità, IE per i modelli di dati e BPMN e UAF per gli architetti aziendali.

Collaborazione multidisciplinare

Ottenete trasparenza in tutto il team con lo strumento di modellazione scalabile multiutente in tempo reale e la gestione completa della configurazione incorporata.

Ottenete trasparenza in tutto il team con lo strumento di modellazione scalabile multiutente in tempo reale e la gestione completa della configurazione incorporata.

Simulazione a livello di sistema

Simulate visivamente la funzionalità del modello a livello di sistemi, registrate i risultati dei sistemi per l'analisi e cosimulate con simulatori di terze parti e ThingWorx.

Simulate visivamente la funzionalità del modello a livello di sistemi, registrate i risultati dei sistemi per l'analisi e cosimulate con simulatori di terze parti e ThingWorx.

Sistemi di sistemi

Architettura di sistemi di sistemi basata su asset, con gestione dell'interfaccia e analisi dell'impatto delle modifiche, lavoro parallelo e supply chain, specifiche degli asset riutilizzabili OMG e mappatura su progetti PLM e IoT.

Architettura di sistemi di sistemi basata su asset, con gestione dell'interfaccia e analisi dell'impatto delle modifiche, lavoro parallelo e supply chain, specifiche degli asset riutilizzabili OMG e mappatura su progetti PLM e IoT.

Linee di prodotti di sistema

La modellazione grafica della linea di prodotti determina l'inclusione dei moduli, i parametri e il numero di parti e definisce la logica e le regole di configurazione della linea di prodotti.

La modellazione grafica della linea di prodotti determina l'inclusione dei moduli, i parametri e il numero di parti e definisce la logica e le regole di configurazione della linea di prodotti.

Quali sono i componenti di MBSE?

L'MBSE è un approccio multidisciplinare e collaborativo alla progettazione e al mantenimento di sistemi complessi, inclusi software di simulazione ingegneristica e mappatura dei requisiti. La modellazione dell'architettura di sistema mostra e descrive l'architettura di un sistema attraverso una rappresentazione digitale. Questo è lo schema che seguirà il resto dello sviluppo del prodotto. La "S" può anche significare modellazione dell'architettura software, che descrive e fornisce una rappresentazione visiva del progetto software. Il software di simulazione ingegneristica consente agli utenti di eseguire progetti per verificare le prestazioni del prodotto o i requisiti. La mappatura dei requisiti prima della costruzione e della codifica aiuta a garantire che siano definiti e allineati correttamente.

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Quali strumenti vengono utilizzati nell'MBSE?

L'MBSE è una combinazione di diversi concetti dell'ingegneria. Unisce modellazione, pensiero sistemico e ingegneria dei sistemi. Poiché comprende tre diverse metodologie, l'MBSE si compone di diversi set di strumenti.

Alcuni degli strumenti utilizzati in MBSE sono:

  • Strumenti di modellazione
  • strumenti di simulazione
  • Strumenti di analisi
  • Strumenti di gestione dei requisiti
  • Sviluppo software
  • Gestione della configurazione
  • Gestione di progetto

Linguaggio di modellazione dei sistemi

In MBSE vengono utilizzati diversi linguaggi di modellazione. Il linguaggio di modellazione principale è denominato SysML, ovvero il linguaggio di modellazione dei sistemi. Questo linguaggio è il linguaggio di modellazione universale che supporta le applicazioni di ingegneria dei sistemi e stabilisce un modo uniforme di rappresentare i modelli. Altri linguaggi di modellazione correlati includono:

  • UML (linguaggio di modellazione unificato per il software)
  • UAF (Unified Architecture Framework)
  • OVM (Variability Diagram Orthogonal Variability Modeling)

A seconda di ciò che comporta un progetto, possono essere utilizzati diversi linguaggi di modellazione per definire le specifiche.

Strumenti software MBSE

Gli strumenti software MBSE includono:

  • Strumento di modellazione dei sistemi
  • Libreria SoS
  • PLE dei sistemi
  • Simulazione del sistema visivo
  • Analisi dello studio basato su compromessi
  • Revisione automatizzata della progettazione del sistema
    • Design modulare
    • Modellazione dei casi di utilizzo
    • Modellazione incrementale
    • Modellazione funzionale
    • Modellazione visiva con dati e diagrammi

Strumenti di simulazione e analisi

Gli strumenti di simulazione e analisi MBSE includono:

  • Simulazione statica
  • Simulazione dinamica
  • Simulazione visiva e funzionale
  • Co-simulazione

Strumenti di gestione dei requisiti

Strumenti di gestione dei requisiti

  • Gestione dei requisiti e delle storie per
    • Requisiti aziendali
    • Requisiti di sistema
    • Requisiti dell'utente
  • Requisiti legati alla gestione dei test

Gestione interdisciplinare della configurazione con MBSE

Scoprite come il digital thread di PTC integra perfettamente PLM, progettazione dei requisiti, gestione dei test e MBSE, promuovendo una collaborazione e un coordinamento straordinari tra le discipline. Iniziate il vostro percorso di digital thread per ottenere processi semplificati, maggiore innovazione e una qualità dei prodotti impeccabile.

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Applicazioni industriali dell'MBSE

Automotive

L'MBSE offre enormi vantaggi agli OEM del settore automotive e ai loro fornitori. Le funzionalità di progettazione di sistemi complessi semplificano l'integrazione di software e hardware. Una maggiore trasparenza e tracciabilità riducono il tempo necessario per soddisfare gli obblighi di conformità e la possibilità di collaborare internamente ed esternamente con i fornitori contribuisce ad accelerare i tempi di sviluppo.

Aerospaziale e difesa

L'MBSE può far progredire lo sviluppo del settore aerospaziale e della difesa riducendo i rischi durante lo sviluppo e aiutando le parti interessate a collaborare in tempo reale per mappare i requisiti prima di iniziare a costruire i loro prodotti. Il settore aerospaziale e della difesa deve affrontare rigidi requisiti normativi e prodotti estremamente complessi. La tracciabilità, dai requisiti alla distinta base, consente alle organizzazioni del settore aerospaziale e della difesa di risparmiare tempo e denaro nella creazione dei prodotti.

Storie di successo dell'MBSE

Scoprite i vantaggi ottenuti da aziende come la vostra che hanno scelto un approccio MBSE.

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Alstom

Scoprite come Alstom Transport fornisca prodotti migliori in tempi più rapidi adottando un approccio MBSE.

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Centro Italiano Ricerche Aerospaziali

Il Centro Italiano Ricerche Aerospaziali ha raggiunto obiettivi di collaborazione e comunicazione nella progettazione, ridotto i costi di progettazione e migliorato la qualità grazie a PTC Modeler.

Ulteriori informazioni

e.GO

Ha implementato PTC Modeler come unica fonte di dati per la gestione dei requisiti e dei dati di prodotto.

Software MBSE di PTC

PTC Modeler è una pluripremiata soluzione di modellazione software e di sistemi basata su standard che consente ad architetti e ingegneri di esplorare alternative di progettazione, simulare il comportamento di progettazione e comunicare i requisiti dei prodotti.

Windchill Asset Library consente un approccio di sistemi di sistemi all'MBSE che permette di progettare sottosistemi in modelli separati e di collegarli in modelli di sistema di livello superiore senza duplicare i dati, così da poter progettare nello stesso modo in cui si costruiscono i sistemi.

Windchill Process Director è una soluzione per la definizione e la distribuzione dei processi che mira a fornire un approccio efficiente alla sfida della definizione dei processi organizzativi e a migliorare la produttività dei project manager. Il miglioramento della qualità dei processi è supportato da una semplice manutenzione online che può essere fornita a progetti nuovi ed esistenti.

Key product features

Implement techniques that offer a common visual language and structured engineering approach.

Database multiutente attivo: soluzione aziendale che consente agli ingegneri di sistemi di collaborare sui progetti, simultaneamente, senza passaggi di file o richieste di Check-In o Check-Out.

Modellazione di sistemi in base agli standard di settore: progettazione intuitiva e visiva mediante il complesso sistema di progettazione e sistemi di sistemi conformi allo standard OMG SysML

Modellazione modulare di sistemi basata sugli asset: approccio modulare alla progettazione di sistemi di sistemi, utilizzando l'esclusiva libreria di asset Windchill per collegare i modelli

Simulazioni visive: simulate e cosimulate visivamente la funzionalità del sistema nelle fasi iniziali del ciclo di vita del progetto per rilevare eventuali problemi

Revisione automatizzata dei progetti: convalidate il progetto di un sistema complesso nelle fasi iniziali del ciclo di vita del progetto attraverso le revisioni automatizzate

Modellazione della variabilità: Estendete il Model-Based System Engineering con la modellazione della linea di prodotti di sistema e semplificate la PLM

Gestione degli asset: progettazione modulare di sistemi, basata sugli asset, per i sistemi di sistemi

Progettazione software integrata: semplificate la modellazione software e la generazione automatica di codice per i più importanti linguaggi di programmazione e per ThingWorx, la piattaforma IoT di PTC

Integrazione con PTC: Integrazione di Windchill e di terze parti tramite OSLC esteso

Domande frequenti sull'ingegneria dei sistemi basata su modelli (MBSE)

Qual è la differenza tra ingegneria dei sistemi e MBSE?

Sia l'MBSE che l'ingegneria dei sistemi si concentrano sulla semplificazione di artefatti ingegneristici complessi per la collaborazione tra diversi team multidisciplinari. Per MBSE, questi elementi vengono consolidati utilizzando modelli di progettazione di sistema, che lo rendono un formato visivo. I modelli sono maggiormente in grado di adattarsi in tempo reale ai cambiamenti e forniscono una comprensione più dinamica del sistema. Il Systems Engineering si basa maggiormente su documenti e disegni. Entrambi sono estremamente preziosi prima di sviluppare sistemi complessi, ma l'MBSE e il linguaggio SysML unificato ne agevolano l'utilizzo per diverse parti coinvolte.

L'MBSE è agile?

Sì, avere visibilità di un intero sistema in un solo colpo d'occhio semplifica l'esecuzione di modifiche in tempo reale e la possibilità di continuare a iterare i progetti durante l'intero processo di modellazione. Poiché l'MBSE inizia prima di iniziare a costruire hardware o persino software, offre una panoramica di alto livello che consente di apportare modifiche in modo rapido ed efficiente senza costi o perdite di lavoro. Inoltre, la metodologia agile DSDM (Dynamic System Development Method) è supportata in modo specifico da PTC Modeler.

Come implementare l'MBSE nella vostra organizzazione

L'implementazione dell'MBSE nella vostra organizzazione dovrebbe essere strategica. Innanzitutto, è necessario valutare i processi esistenti e la disponibilità delle persone giuste. Il passo successivo consiste nell'esaminare le capacità, gli strumenti e le competenze di Systems Engineering correnti e identificare le aree in cui si può aggiungere valore. Sulla base di questa valutazione, è quindi possibile creare una roadmap, che includa formazione e infrastruttura. Ciò contribuirà a garantire un'implementazione strategica per l'MBSE. PTC può facilitare questa valutazione attraverso i nostri percorsi personalizzati. I percorsi personalizzati forniti dai nostri esperti di consulenza sulle soluzioni consentono di provare di persona il software prima di implementarlo.

Quali sono le sfide associate all'MBSE?

L'implementazione di MBSE richiede una forza lavoro qualificata per consentire agli utenti di utilizzare al meglio le loro piattaforme. Ciò significa investire nelle persone e nei processi giusti. L'assunzione dei team giusti o l'acquisizione dei talenti giusti attraverso l'investimento di risorse possono aiutare a risolvere le sfide dell'implementazione. La gestione delle modifiche è un'altra sfida, ma una volta che la cultura aziendale si sarà adattata alla collaborazione con MBSE come parte del più ampio processo di sviluppo prodotto, alla fine migliorerà il time-to-market e i cicli di sviluppo. L'MBSE è realizzato per sistemi complessi, quindi la sua implementazione in un'azienda può richiedere tempo e risorse, ma vale la pena considerato il ritorno sull'investimento che offre.

Semplifica la progettazione di sistemi complessi

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