摘要:目前,基于模型的方法支持系统工程的基本原则,以最大限度地降低风险并避免在开发后期进行设计变更。这些模型用于形式化、分析、设计、优化和验证系统开发和工件,帮助开发人员跨领域集成工程开发。虽然基于模型的开发在软件、机械系统和电气系统等特定领域已经很成熟,但从系统角度来看,它在集成开发中的作用仍然是行业面临的挑战。基于模型的系统工程 (MBSE) 工具链是系统工程领域的一种新兴技术,有望成为支持跨领域模型集成的下一代方法。本文通过文献综述,重点介绍其用法和最新技术,以一般性地说明当前对 MBSE 工具链概念的理解。此外,结果还用于从 MBSE 角度识别工具链开发的用途、优势、障碍、关注点和趋势。
• 全栈软件开发 微服务、MOSA、前端、持久层、软件现代化、SAFe Agile、基于模型的系统工程、数据工程 • 软件 IV&V 静态、动态、流程优化/自动化、实验室设计和开发 • DevSecOps 非机密/机密系统、管理、流程自动化、持续集成/交付、版本控制、基础设施配置管理、基础设施编排、云计算、安全+ • 建模和仿真 通用数字仿真集成框架、通用环境、同步、联合、架构、数据共享方法、大数据、可扩展性、低带宽、使用人工智能的大数据分析、3D 渲染、FOLD 应用程序接口、异构显示环境 • IT 服务项目管理、端到端规划、架构开发、设计、设计验证、智慧城市发展、漏洞识别、风险管理、网络安全流程实施、企业 IT 基础设施和 IT 系统/服务的实施和集成
摘要:目前,基于模型的方法支持系统工程的基本原则,以最大限度地降低风险并避免在开发后期进行设计变更。这些模型用于形式化、分析、设计、优化和验证系统开发和工件,帮助开发人员跨领域集成工程开发。尽管基于模型的开发在软件、机械系统和电气系统等特定领域已经很成熟,但从系统角度来看,它在集成开发中的作用仍然是行业面临的挑战。基于模型的系统工程 (MBSE) 工具链是系统工程领域的一种新兴技术,有望成为支持跨领域模型集成的下一代方法。本文介绍了文献综述,重点介绍了使用情况和最新技术,以一般性地指定对 MBSE 工具链概念的当前理解。此外,结果用于从 MBSE 角度识别工具链开发的用途、优势、障碍、关注点和趋势。
摘要。本文展示了如何使用一种新的危险分析技术 STPA(系统理论过程分析)在概念开发阶段的早期生成高级安全需求,然后帮助设计系统架构。这些一般的系统级需求可以在做出决策时使用 STPA 进行细化。该过程与设计和生命周期的其余部分密切相关,因为 STPA 可用于提供信息以协助整个开发甚至运营阶段的决策。STPA 也适用于基于模型的工程过程,因为它在系统模型上工作(在做出设计决策时也会进行细化),尽管该模型与当今通常为基于模型的系统工程提出的架构模型不同。该过程促进了整个开发过程的可追溯性,因此可以更改决策和设计,而对重新进行先前分析的要求最低。最后,虽然本文描述了与安全性相关的方法,但它可以应用于任何新兴的系统属性。
在飞机制造系统的设计阶段,需要根据关键性能指标评估不同的工业场景,以实现最佳系统性能。这是一个高度复杂的过程,涉及多学科利益相关者、各种数字工具和协议。为了解决此过程中的数字不连续性挑战,本文提出了一种基于语义技术和基于模型的系统工程的交易空间框架。它旨在实现需求管理、架构定义、制造系统设计、解决方案验证和可视化的功能集成。开发了一个应用本体来集成装配系统领域知识、工业需求和系统架构模型信息。所提出的框架在案例研究中得到实施,以支持机身轨道接头工艺设计,这是飞机总装线的一部分。提出了一个工具链来支持实施,该工具链由一组与框架功能模块相对应的支持软件组成。工业系统工程师首先在应用本体的支持下设计不同的制造系统架构
BAE 系统公司正在通过创新解决方案推进核威慑任务,以满足传统 MMIII 洲际弹道导弹武器系统和未来陆基战略威慑 (GBSD) 的需求。我们为洲际弹道导弹企业带来了经过验证的创新建模实践和方法,利用我们的基于模型的系统工程 (MBSE) 功能来支持和改进采购、运营和维持绩效,从而推进和现代化国家洲际弹道导弹的管理。BAE 系统公司使用 MBSE 架构和流程进行系统设计分析以及大型复杂系统的需求开发和管理。我们的 MBSE 方法可实现洲际弹道导弹系统 (SoS)、子系统和组件的连续端到端数字表示。我们启用了完整的系统级基于模型的数字线程,支持一致的建模、仿真和分析 (MS&A),提供系统运行方式的完整画面。这种连续性使美国空军能够在 Minuteman III 洲际弹道导弹和 GBSD 任务和系统生命周期中做出更有效、更高效的决策。
BAE Systems 正在通过创新解决方案推进核威慑任务,以满足传统 MMIII ICBM 武器系统和未来地基战略威慑 (GBSD) 的需求。我们为 ICBM 企业带来经过验证的创新建模实践和方法,利用我们的基于模型的系统工程 (MBSE) 功能来支持和改进采购、运营和维持绩效,以推进和现代化国家 ICBM 的管理。BAE Systems 使用 MBSE 架构和流程进行系统设计分析以及大型复杂系统的需求开发和管理。我们的 MBSE 方法可实现 ICBM 系统系统 (SoS)、子系统和组件的连续端到端数字表示。我们启用了完整的系统级基于模型的数字线程,支持一致的建模、仿真和分析 (MS&A),提供系统运行方式的完整图景。这种连续性为美国空军在“民兵”III 洲际弹道导弹和 GBSD 任务及系统生命周期中提供了更有效、更高效的决策。
美国政府 (USG) 希望能够在未来的采购项目中采购独立于飞行器采购的任务系统功能。为了实现这一目标,USG 获得了垂直升力联盟 (VLC) 的支持,以合作开发符合模块化开放系统方法 (MOSA) 原则的接口规范。VLC 协作团队由一群多元化的公司和主题专家 (SME) 组成,这些公司和主题专家涵盖飞机开发商、系统集成商、供应商和学术机构,以就最终产品达成尽可能广泛的共识。本文介绍了 AV/MSA 接口定义 (ID) 的概念。它描述了使用基于模型的系统工程 (MBSE) 工具和流程开发规范的方法,并介绍了每个 AV/MSA ID 任务和子任务的目标和结果。它讨论了 AV/MSA 接口定义在航空项目中的应用,作为更大、更长期的美国陆军 MOSA 转型的一部分,旨在支持下一代飞机设计,用于飞行器 (AV) 和承载飞机航空电子设备的任务系统架构 (MSA)。
在飞机制造系统的设计阶段,需要根据关键性能指标评估不同的工业场景,以实现最佳系统性能。这是一个高度复杂的过程,涉及多学科利益相关者、各种数字工具和协议。为了解决此过程中的数字不连续性挑战,本文提出了一种基于语义技术和基于模型的系统工程的交易空间框架。它旨在实现需求管理、架构定义、制造系统设计、解决方案验证和可视化的功能集成。开发了一个应用本体来集成装配系统领域知识、工业需求和系统架构模型信息。所提出的框架在案例研究中得到实施,以支持机身轨道接头工艺设计,这是飞机总装线的一部分。提出了一个工具链来支持实施,该工具链由一组与框架功能模块相对应的支持软件组成。工业系统工程师首先在应用本体的支持下设计不同的制造系统架构
基于模型的系统工程 (MBSE) 的核心是“从概念设计阶段开始并贯穿整个开发和后续生命周期阶段的建模形式化应用,以支持系统需求、设计、分析、验证和确认活动”(INCOSE,2007)。因此,MBSE 提倡“使用模型来执行传统上使用文档执行的系统工程活动”(Mann,2009)。这促进了对复杂系统工程过程的理解,包括人工智能 (AI) 系统工程作为一个多工程过程 (Mattioli 等人,2023d)。然而,MBSE 的成功应用需要对 ISO/IEC DIS 30145-2 标准定义的 AI 可信度进行评估,即“以可验证的方式满足利益相关者期望的能力”。事实上,如果在开发早期阶段没有对可信度进行评估,那么在航空电子、移动、医疗保健和国防等安全关键系统中部署人工智能组件就会变得有风险 (Mattioli 等人,2023b)。鉴于此,量化基于人工智能的系统可信度成为热门话题也就不足为奇了 (Braunschweig 等人,2022)。人工智能