入门基于模型的系统工程(MBSE)

2021年7月22日 卡里Bryczek

基于模型的系统工程

对于构建复杂系统的公司,其利益相关者来自不同的工程和商业学科,需要非常精确和有效的沟通,开云官网手机网页版入口Jama Connect提供一个协作的,100%基于网络的MBSE平台和一个成熟的系统工程方法来开发产品。开云足球app下载官网最新版 开云官网手机网页版入口Jama Connect为采用MBSE的公司提供了一条途径 ,其中 协作、 建模和方法的应用 在  生命周期中减少了时间和精力 。 我们称之为路径开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE。

开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE是一个单一的平台,通过对数据应用结构,将需求、架构、行为和V&V组合成一个单一的系统模型;数据规则;以及系统各部分之间一致的接口语言。Ja开云官网手机网页版入口ma Connect模型为工程师、项目经理、业务分析师或任何涉众提供了一种有组织的方法,以保证系统的完整性,一致地处理系统的所有方面。

由行业定义的MBSE

国际系统工程委员会(INCOSE)将MBSE描述为“形式化的建模应用程序,以支持从概念设计阶段开始的系统需求、设计、分析、验证和确认活动,并继续贯穿整个开发和后期的生命周期阶段。”

NASA表示,MBSE“涉及应用基于软件的工具来捕获系统工程证据——开云官网入口下载手机版通常被称为“工件”——以一种系统的、有纪律的方式,允许人们在管理复杂性的同时有效地在系统的整个生命周期进行沟通。”

什么是模型?别被骗了。

系统模型只能在UML或SysML工具中创建,这是一个神话。模型可以用纹理、数学、视觉或物理的方式表达,旨在帮助人们从不同的角度看待问题。开云官网手机网页版入口Jama Connect将模型表示为包含纹理数据项、视图、图形图和协作内容的项目。

NASA的定义提供了大量信息,但他们甚至没有在描述中使用“模型”这个词。Lenny Delligatti是世界上最受尊敬的MBSE专家之一,他写道:“一个模型方法就像路线图一样;它是建模团队为创建系统模型而执行的设计任务的文档集。更准确地说,它是一组文档化的设计任务,确保团队中的每个人都在一致地构建系统模型,并朝着共同的终点工作。如果没有这样的指导,团队中每个成员构建系统模型的广度、深度和保真度都会有很大的差异。”

例如,a s系统中的witch期望收到“On”命令,但由于某种原因收到了“Start”命令。这个开关不能工作。“开”和“开始”是沟通语言,必须保持一致。

简单来说,什么是模型?维基百科告诉我们,“模型是一个信息性的。表示而INCOSE将模型定义为“概念、现象、关系、结构或系统的简化版本”。

在SysML发明之前,我们曾经使用称为“接口控制文档(ICD)”的文档来描述系统不同部分(通常是物理部分)之间接口的语法。虽然必不可少,但ICD缺乏描述接口将用于的场景的能力。虽然SysML模型允许交流要记录的场景,但它通常缺乏交流描述每个部分的核心工作所需的需求深度的能力。这给确保部件按预期工作所需的验证带来了沉重的负担。

SysML是一种很好的表示抽象的语言,并且有一些很好的工具可以让你做一些强大的事情(我想在这里说一些不同的东西);它在系统工程的核心方面仍然不成熟,因为它涉及到通信、跨领域协作、包括成本和进度在内的项目管理,以及对验证和确认活动的监督等等。


相关:MBSE变得容易-克服组织挑战

开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE - Nuts and Bolts

开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE简单来说,MBSE是一个用于解决问题和系统表达的框架。在传统的系统工程中,需求、体系结构、V&V和行为等领域被记录和分析在一系列具有松散关联的文档或数据结构中。我们的伙伴MBSE通过以下方式将这四个领域组合成一个系统模型:数据的结构;数据规则;以及系统各部分之间一致的接口语言,我们在Jama Software称之为“框架”。开云官网入口下载手机版开云官网手机网页版入口该框架为工程师、项目经理、业务分析师或任何涉众提供了一种有组织的方法,以一致地处理系统的所有方面,并保证系统的完整性。

开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE框架接受需求、体系结构、行为和V&V,并将它们的数据形成一个可查询的网格。随着开发的进行,网状结构变得更加紧密。使用一致语言的内置规则集约束用户在数据元素之间创建正确的关联。框架的规则集消除了缺乏这些约束的手工方法或工具所带来的风险。开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE还支持在模型内对系统分解进行水平表示。每个连续的级别将遵循相同的一致规则集。

可视化是一个重要的组成部分开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE在信息和思想的交流中起着重要的作用。数据很容易在易于导航的层次树视图中可视化。这个视图不仅显示了数据的内容,还显示了元素是如何相互关联的。这些结构可以可视化地表示为模型中的一系列图。

需求

需求通常是模型中要处理的第一个数据元素。开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE灵活性使用户能够定义无限级别的需求——甚至是那些在“系统”级别之外考虑的需求。需求需求是系统工程过程的输入,可能由多种类型组成,例如:用户需求、ConOPS、业务需求、任务目标、目标、法规需求,甚至约束等等。执行需求分析以充实那些以人为中心的需求。系统工程师将分析所有广泛的、有时是抽象的需求,然后将它们提炼成代表系统的系统级需求,这些需求可能描述系统应提供的所有功能,以及系统的性能或可靠性等非功能特征。

在Ja开云官网手机网页版入口ma Connect中,每个需求和系统需求都被捕获为具有自己ID的唯一实体。作为一个单独的实体,它可以被管理、版本控制和链接到其他实体。当使用开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE框架,它提供了保持需求和系统需求适当分层的机制,并描述了它们是如何相互联系的。此链接本身也有一个名称,称为“derivedReq”,这与SysML语言中使用的术语类似。

行为

行为帮助系统工程师识别系统执行的功能、子功能和交互。行为可以通过用例、活动、状态、交互、序列等技术从需求和需求中得到。行为通常以动词的形式出现(例如:调节电压、沉积、加热水、充电控制器、刹车……)。捕捉行为增加了价值,因为它们有助于解释系统将如何工作,有时更重要的是,解释什么可能出错。行为可以帮助确定系统的成本和复杂性。可以对功能进行分析,并将其作为决定因素,然后使用需求来构建系统。

开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE

在Ja开云官网手机网页版入口ma Connect中,行为可以进行丰富的注释,因此可以捕获完整的推理。这对于不一定是建模者但需要这些信息来做出明智决策的涉众来说是非常有用的。

体系结构

如果没有将体系结构绑定在一起并使它们成为数据的中心点,则MBSE的应用程序是不完整的。架构可以定义为从概念上表示系统的功能、子系统的系统结构、系统的物理组件,甚至系统的行为。一个体系结构被组织起来,使其自身的结构能够传达其成员之间的意义和关系。在Ja开云官网手机网页版入口ma Connect中,体系结构对象可以作为离散元素进行管理,其中可以建立与其他数据(如需求)的关系。还可以创建图表来说明元素之间的关系。

开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE

v和v

模型及其实体的验证和确认是MBSE的最后一个主要领域。模型中定义的任何元素都可以通过单独的分析、审查、跟踪演示,甚至通过收集通过/失败状态的测试执行来验证或确认。MBSE模型

开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE尽早与工程师和利益相关者一起测试和验证系统特性,以便对设计决策和阶段进行快速反馈,相信这将:

  • 预测性能
  • 验证设计选择
  • 满足利益相关者的期望
  • 避免失败
  • 降低风险
可视化

模型可视化是MBSE的重要组成部分。随着涉众对MBSE流利程度的提高,在某些领域对重文本的依赖将会下降。开云官网手机网页版入口Jama Connect通过提供数据的完整纹理表示以及可以轻松注释的图表来描述“线”(两个对象之间的连接)背后的目的,从而实现了两全其美。

开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE

为什么J开云官网手机网页版入口ama Connect是MBSE的伙伴?

非整合数据的低效率会导致错误的决策。当正确地完成MBSE时,结果是开发风险的总体降低开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE提供一个灵活的框架,100%基于web浏览器,用于捕获模型并与所有涉众进行通信。可以以编程方式查询模型,以显示模型中的空白,显示进度信息,并根据框架的规则进行验证。这些规则强制用户以一致的方式创建和关联数据。开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE为用户提供了简单的实时信息的图形化和纹理视图,并且如果成熟的组织希望将Jama与这些专门的工具集成,则在结构上已经准备好了SysML。开云官网手机网页版入口最重要的是,用户不需要对建模工具所需要的建模语义进行冗长的灌输。开云官网手机网页版入口Jama Connect作为一个以数据为中心的工具,没有这个障碍,因此每个利益相关者都更容易采用。



前手翻
开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE解决方案概述
开云官网手机网页版入口Jama Connect for Companion MBSE解决方案概述

了解Jama Con开云官网手机网页版入口nect for Companion MBSE如何提供MBSE采用的路径,其中协作应用程序…

下一篇文章
开云官网手机网页版入口Jama连接同伴MBSE:变色龙
开云官网手机网页版入口Jama连接同伴MBSE:变色龙

你有没有听过这样一句话:系统工程师是首席牧猫者?你作为系统工程师…