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复杂系统的开发是一项跨学科、团队、流程、软件工具和建模形式的协作工作。系统复杂性的增加、可用资源的减少、全球化和竞争性的供应链以及动荡的市场力量要求统一的基于模型的系统工程环境取代开发复杂系统的组织中的临时、以文档为中心和点对点的环境。为了应对这一挑战，我们设想了 SLIM——一个用于实现下一代复杂系统的协作、基于模型的系统工程工作区。SLIM 使用 SysML 来表示系统的前端概念抽象，该系统可以与特定学科工具和标准中模型的底层细粒度连接“共同发展”。借助 SLIM，系统工程师可以从基于 SysML 的系统模型中直接推动自动化需求验证、系统模拟、权衡研究和优化、风险分析、设计评审、系统验证和确认以及其他关键系统工程任务，从开发的最早阶段开始。SLIM 提供独立于任何系统工程方法的分析工具，以及将 SysML 与各种 COTS 和内部设计和模拟工具连接起来的集成工具。我们将在两篇论文中介绍 SLIM 及其应用。在第 1 部分（本文）中，我们介绍了导致 SLIM 的动机和挑战。我们描述了 SLIM 的概念架构（第 1 节）和用例（第 2 节），然后介绍了可用于生产和评估使用的工具（第 3 节）。在第 2 部分论文“SLIM 应用”中，我们介绍了 SLIM 工具在各种领域的应用，包括系统工程的传统领域和非传统领域。介绍了来自太空、能源、基础设施、制造和供应链、军事行动和银行系统的代表性示例。
基于模型的系统工程的 SLIM。第 1 部分
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