最近參加某領(lǐng)域項目評審，發(fā)現(xiàn)基于模型的系統(tǒng)工程（Model-Based Systems Engineering，MBSE）一直熱度不減，有點無MBSE不科研的感覺，今天分享關(guān)于MBSE的培訓PPT，供學習交流。基于模型的方法多年來一直是電氣和機械設(shè)計以及其他學科的標準實踐。從20世紀80年代開始，機械工程從繪圖板過渡到越來越復雜的二維和三維計算機輔助設(shè)計工具。電氣工程從手動電路設(shè)計過渡到自動原理圖捕捉和電路分析。計算機輔助軟件工程在20世紀80年代開始流行，使用圖形模型在編程語言之上的抽象層次上表示軟件。建模在軟件開發(fā)中的應用越來越廣泛，特別是自20世紀90年代統(tǒng)一建模語言出現(xiàn)以來。
基于模型的方法在系統(tǒng)工程中越來越普遍。1993年，Wayne Wymore提出了MBSE的數(shù)學形式主義。計算機處理、存儲和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能力的不斷提高，以及對系統(tǒng)工程標準的重視，為MBSE實踐的發(fā)展提供了一個契機。預計MBSE將以與其他工程學科類似的方式成為標準實踐，并將完全融入更廣泛的基于模型的工程方法中。“Model-based systems engineering (MBSE) is the formalized application of modeling to support system requirements, design, analysis, verification, and validation activities beginning in the conceptual design phase and continuing throughout development and later life cycle phases”MBSE強調(diào)使用模型來執(zhí)行系統(tǒng)工程活動，這些活動傳統(tǒng)上是使用基于文檔的方法執(zhí)行的，有了MBSE，系統(tǒng)工程活動的輸出是系統(tǒng)的一致模型（即系統(tǒng)模型），它是工程基線的一部分，重點是使用基于模型的方法和工具定義和演化模型。預期結(jié)果是增強了規(guī)范和設(shè)計質(zhì)量，重用了系統(tǒng)規(guī)范和設(shè)計工件，并改進了開發(fā)團隊之間的通信。系統(tǒng)模型通常使用建模工具創(chuàng)建并存儲在模型存儲庫中。系統(tǒng)模型包括系統(tǒng)規(guī)范、設(shè)計、分析和驗證信息。模型由表示需求、設(shè)計、測試用例、設(shè)計原理及其相互關(guān)系的模型元素組成。下圖將系統(tǒng)模型顯示為一組相互關(guān)聯(lián)的模型元素，這些元素表示SysML中定義的關(guān)鍵系統(tǒng)方面，包括其結(jié)構(gòu)、行為、參數(shù)和需求。模型元素之間的多個橫切關(guān)系使系統(tǒng)模型能夠從許多不同的視角進行查看，這些視角關(guān)注系統(tǒng)的不同方面，同時保持不同視圖之間的一致性。
Representative system model example in SysML系統(tǒng)模型的主要用途是使系統(tǒng)的設(shè)計能夠滿足其需求并滿足其總體目標。該模型是系統(tǒng)規(guī)范和設(shè)計過程的輸出。下圖描述了如何使用系統(tǒng)模型來規(guī)范系統(tǒng)的硬件和軟件組件。系統(tǒng)模型包括組件互連和接口、組件交互和組件必須執(zhí)行的相關(guān)功能，以及組件性能和物理特性。組件的文本需求也可以在模型中捕獲并跟蹤到系統(tǒng)需求。 
The system model is used to specify the components of the system系統(tǒng)模型規(guī)范系統(tǒng)的組件。組件規(guī)范作為采購和/或設(shè)計組件的輸入。組件設(shè)計模型可以用特定領(lǐng)域的建模語言表示，例如用于軟件設(shè)計或計算機輔助設(shè)計的UML和用于硬件設(shè)計的計算機輔助工程（CAD/CAE）模型。系統(tǒng)模型和組件設(shè)計模型之間的信息交換可以通過交換機制來完成，或者通過以更傳統(tǒng)的基于文檔的格式從系統(tǒng)模型自動生成組件規(guī)范來完成。系統(tǒng)模型的使用提供了一種機制來規(guī)范子系統(tǒng)和組件設(shè)計并將其集成到系統(tǒng)中，并保持系統(tǒng)和組件需求之間的可追溯性。 系統(tǒng)模型還可以與其他工程分析和仿真模型集成，以執(zhí)行計算和動態(tài)執(zhí)行。如果用執(zhí)行環(huán)境擴充系統(tǒng)建模環(huán)境，則可以直接執(zhí)行系統(tǒng)模型。系統(tǒng)模型的一個越來越重要的作用是為集成由其他工程學科（包括硬件、軟件、測試和其他專業(yè)工程學科，如可靠性、安全性和安全性）創(chuàng)建的模型提供公共系統(tǒng)描述。 
以下PPT作者溫波，來源UFC通力有限公司，僅供學習交流。
|
