高端產品研發製造具有較高的複雜度。如何做到將產品做成正向與高端，增强產品創新能力，做到“人無我有，人有我强”的程度，以下問題是無法忽視的：

• 如何確保遵循市場需求和規定，縮短上市時間並降低研製成本?

• 任務越來越複雜，越來越難以管理日益增加的複雜度？

• 如何加速複雜系統和產品的開發和驗證提升產品的市場競爭力？

• 能否提前驗證跨多個工程學科的複雜產品和系統的行為？

• 如何在統一的上下文環境中進行協同創新研製，避免檢入檢出，加快協作效率？

複雜裝備產品的研製過程涉及多領域，需要構建端到端需求應對與正向設計的體系，在此基礎上實現設計、機械、電氣、液壓、控制系統等多專業設計對象的强關聯，使得從邏輯到物理的流程實現設計的自動化與規範傳遞。

基於模型的系統工程

構建基於模型的系統工程體系涉及到產品的需求R、功能F、邏輯L、物理P四方面的工程資訊，最大限度地降低了整體產品的複雜性，實現：

• 强大能力展現複雜系統（系統的系統）；

• 深入理解每個系統的場景和行為；

• 完整把控接口完整性；

• 提高可追溯性和變更管理。

01 需求管理與結構化

需求是客戶和產品研發人員之間溝通的主要途徑，涉及到需要、要求、總體指標、技術指標、技術要求、技術參數等要素。需求管理的根本目的就是要把需求工程化，讓需求去指導產品的工程開發。

需求的結構化是按照產品需求進行分析分解為不同的分系統、零件設備定義任務書，分配技術指標，定義交換接口規範，最後進行系統的整合測試，以滿足各種指標的要求。

02 跨專業的系統開發流程

系統工程解決方案完全整合了開發複雜物理產品所需的跨專業建模、模擬仿真、驗證和業務流程，使組織能夠快速輕鬆地評估更改請求或者開發新產品或系統，利用基於性能的統一系統工程方法來降低系統和產品開發總成本。

基於模型的系統工程 MBSE可以實現：

• 需求管理流程

• 功能分析與系統架構設計

• 系統模擬仿真與優化

• 系統整合與驗證

03 功能&邏輯架構設計

智慧穩定系統是一個新增的系統，依據在前期需求層中確立的方案，在功能&邏輯層面繼續細化。該子系統是在挖掘機項目中採用RFLP方法並行設計的。這意味著所有確保機器穩定性的强制性要求都已被分析、分組並與功能聯繫起來，以便在不考慮現有技術解決方案的情况下研究幾種可能性。這種功能分析能夠定義組成系統的部件的詳盡列表。選擇的技術解決方案在邏輯視圖中進行了描述。

04 電氣架構設計

根據系統複雜性的不同，可以使用系統架構的幾種視圖。例如，液壓和電氣原理圖可以顯示;硬件拓撲表示有助於定義要使用的最佳電子元件；軟體架構可以可視化，以跟踪在循環中的硬件。

05 物理架構設計

基於模型的設計方式，構建涵蓋機械部件、3D管路、3D線纜等物理設計體系，其參數往往是和需求層以及邏輯層的數據一致的，保證數據源的統一性。

在需求、功能和邏輯之間的聯繫允許跟踪和證明系統符合所有要求的規範。三維物理表示法是建立最佳系統的精確研究的結果。

06多學科行為模擬仿真優化驗證性能 

多學科系統模擬仿真系統可建立整車或整機系統架構，定義多個子系統之間的耦合關係，並通過物理接口以及總線等技術，創建模板式模擬仿真模型，不同複雜程度的系統模型可在不變的架構上進行驗證，可適用於全系統的早期指標設計以及後期的詳細性能驗證。

多學科行為模擬仿真

模擬仿真驗證是針對具體的物理系統行為進行的，比如車輛控制系統、傳動系統等。

07 端到端的需求追溯和影響分析

在完成以上的需求結構化、架構設計和模擬仿真驗證後，接下來進行端到端需求的追溯和影響性分析，可以看到，不同的需求條目關聯著不同的系統模型和邏輯行為，整個需求覆蓋度較高，以及需求追溯性完整的時候，才能保證該研發產品的完整性。

需求追溯到範圍包括：

• 建立全域各層級需求與設計/模擬仿真/試驗數據的追溯範圍；

• 實現產品研發全壽期各階段交付物的追溯關係建立；

• 對各個開發階段交付物與需求規格之間的追溯分析：可追溯性分析、模型比較、模式和規則的檢查

端到端的需求追溯

需求追溯是直觀展現衆多複雜需求條目之間的關聯性，識別無效或錯誤需求，分析需求覆蓋率，完善整個研發流程。

基於模型的系統工程為企業提供源動力

達梭系統3DEXPERIENCE平臺能夠基於3D數位化模型和單一數據源的系統應用模式，基於系統工程方法構建企業的正向研發體系，通過系統在研發流程、建模模擬仿真、測試驗證、平臺建設等領域的應用，實現高端產品的創新性研發，為企業提供發展的源動力。

 

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