2 不仅仅是一个图表工具!........................9 2.1 整合科学 ........................9 2.2 翻译框架 .......................12 2.3 SysML 和基于代理的表示的方面 .........15 2.3.1 观点 ............................16 2.3.2 SysML 网络 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 2.4 将 SysML 规范与基于代理的模拟接口 ....19 2.5 下一代空中交通管制系统 .........21 2.6 模拟结果 ......。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 2.7 经验教训。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30
曾任职务 1995 年,他负责工程数据管理,同时开发用于所有客舱和系统选项的配置工具,并于 1998 年建立了第一个空中客车工业内部网。2001 年,他开始负责项目理事会的“流程、方法和工具”组织。他的首要任务是飞机“配置管理”流程。2003 年,他负责电子商务组织,开发和管理三个空中客车门户网站(面向员工、客户和供应商)。2005 年 7 月至 2007 年 9 月,他负责空中客车 PLM 架构、流程和方法团队。自 2007 年 9 月起至 2011 年 9 月,担任 A350 XWB PDT PLM 负责人。PDT PLM 是一个 A350 项目组织,旨在消除障碍,并在内部和外部提供符合 A350 XWB 路线图的流程、方法和工具。它涵盖了与产品生命周期管理相关的所有方法和工具,如 CATIA、VPM Enovia、Delmia 和 PDMLink。2010 年,PDT PLM 还负责协调 A350 所有方法和工具的支持和剩余部署。例如,VPM Enovia 从 2009 年的 200 名每日用户开始,到 2013 年增长到 4000 多名每日用户,2011 年 7 月,80% 的用户在全球 RSP 站点,领导 A380 Blue Sky 变更平台,将 A380 飞机头版的成本降低了 30%。但交付周期的缩短和 A380 PLM CAD 的部署也带来了好处。该项目于 2014 年底成功结束。
特别感谢实验室里我敬佩的朋友 Andrew Jeyaraj、Ezhil Shakti、Hasti Jahanara、Florian Sanchez、Noah Sadaka、Abdul Malik 和其他许多人,他们在实验室会议上耐心地忍受我的长篇演讲,并在整个工作期间为我提供建设性的建议和想法。我还要感谢 Seyyede Shahrzad 和 Mahdi Riazat 给予我精神上的支持,使我完成了这篇论文。
曾任职务 1995 年,他负责工程数据管理,同时开发用于所有客舱和系统选项的配置工具,并于 1998 年建立了第一个空中客车工业内部网。2001 年,他开始负责项目理事会的“流程、方法和工具”组织。他的首要任务是飞机“配置管理”流程。2003 年,他负责电子商务组织,开发和管理三个空中客车门户网站(面向员工、客户和供应商)。2005 年 7 月至 2007 年 9 月,他负责空中客车 PLM 架构、流程和方法团队。自 2007 年 9 月起至 2011 年 9 月,担任 A350 XWB PDT PLM 负责人。PDT PLM 是一个 A350 项目组织,旨在消除障碍,并在内部和外部提供符合 A350 XWB 路线图的流程、方法和工具。它涵盖了与产品生命周期管理相关的所有方法和工具,如 CATIA、VPM Enovia、Delmia 和 PDMLink。2010 年,PDT PLM 还负责协调 A350 所有方法和工具的支持和剩余部署。例如,VPM Enovia 从 2009 年的 200 名每日用户开始,到 2013 年增长到 4000 多名每日用户,2011 年 7 月,80% 的用户在全球 RSP 站点,领导 A380 Blue Sky 变更平台,将 A380 飞机头版的成本降低了 30%。但交付周期的缩短和 A380 PLM CAD 的部署也带来了好处。该项目于 2014 年底成功结束。
2 不仅仅是一个图表工具!........................9 2.1 整合科学 ........................9 2.2 翻译框架 .......................12 2.3 SysML 和基于代理的表示的方面 .........15 2.3.1 观点 ............................16 2.3.2 SysML 网络 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 2.4 将 SysML 规范与基于代理的模拟接口 ....19 2.5 下一代空中交通管制系统 .........21 2.6 模拟结果 ......。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 2.7 经验教训。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30
• 自 20 世纪 60 年代末以来,数字模型在工程领域已非常普遍,但如今对基于模型的工程的关注已超越了使用不同模型的范畴 • 基于模型的工程将权威记录从文档转移到在数据丰富的环境中管理的数字模型,包括 M-CAD、E-CAD、SysML 和 UML • 转向基于模型使工程团队能够更容易地了解设计变更的影响、传达设计意图并在构建系统设计之前对其进行分析
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式、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,系统工程师可以直接从基于 SysML 的系统模型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。
ucts)是一项协作性和分布式工作,涉及多个领域/学科、团队、流程、设计环境、工具和建模语言。在这样的背景下,工程数据必须以最一致的方式处理和管理,以便所有合作伙伴在不同活动中使用。系统设计、集成和仿真是验证和优化系统功能的重要阶段。由于航空产品日益复杂,系统工程方法提供多领域、多参与者和多层次系统特性,可在集成阶段大大有助于确保子系统的一致性。集成阶段的主要目标是根据精心规划和选择的数值模拟来验证系统的整体行为。根据所考虑的学科和所执行的分析类型,这些数值模拟需要定义特定的产品架构模型,以创建所需的仿真模型。集成商面临的一个主要问题是管理这些模型,以便识别用于模拟的相关数据集,并将该数据集组织到新的适应性产品结构和“工程环境”中。此外,在复杂的系统设计中集成众多组件是迭代的,通常会产生具有异构格式和多个关系的大规模中间数据
摘要。评估系统的模块化是制造商的一项重要活动,从一次性剃须刀等消费品制造商到价值数百万美元的复杂飞机制造商。制造商希望创建模块化产品,以提高更改设计的灵活性、缩短产品开发交付周期、促进产品线的重用、提高产品的可升级性并降低成本。但是,使用当前方法,无法以集成高效的方式评估产品或系统的模块化,从而错失了以经济高效的方式提高系统架构模块化水平的机会。使用当前方法,产品架构和产品模块化评估是连续且独立的活动。随着系统架构的更改,将数据输入模块化分析是一个手动过程,这是一项繁琐且容易出错的工作。分析完成后,没有直接反馈到架构中以改进其模块。需要将系统架构和系统分析结合起来。
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。