基于模型的协同设计

一、背景

随着先进装备制造业和高科技产业的快速发展，特别是电子技术和嵌入式软件技术的不断应用，系统已经变得越来越智能化和物联化。随着系统开发规模的增大，出现了一系列的问题，如开发周期长、开发费用昂贵、开发出来的软件质量难以保证、开发生产率低等，其复杂性已经远远超出人脑所能直接控制的程度。大型复杂系统的设计和开发继续采用早期手工作坊方式已经不可能完成任务，而必须采用工程化的开发方式。

传统研发模式存在的问题如下：

1）产品变得越来越复杂，对需求的准确把握变得更难

2）系统集成(机械、电子、软件)过晚，系统缺陷难以早期被发现

3）系统交付平台和工具五花八门，界面、数据难以统一利用

4）存在人员、工具和学科竖井，难以建立端到端的系统交付平台

5）系统交付流程过于复杂，影响效率，或者没有统一、完善的系统交付流程

二、解决方案框架

面对上述挑战，大发结合国外先进的研制模式， 结合国内大发的业务特点，面向复杂系统研发，提出基于模型的协同研发能力。通过模型分析系统、传递需求的一种系统工程方法，改变了以前基于文档的设计方法。主张在系统研制过程中，以需求和模型为核心，通过各个阶段对需求和模型的确认和验证，减少系统研制风险，提升系统设计的可读性，杜绝需求及设计的二义性，增加系统设计的复用度。

大发结合国内军工大发的实际情况，梳理形成了一套完整的基于模型协同个设计的解决方案，其核心关键为“模型化”、“集成化”、“一体化”三大特征。

基于模型的协同设计解决方案具体功能框架如下图所示

三、主要能力

1、数据层面

1）模型数据技术状态管理；

2）模型知识管理与应用。

2、工具层面

1）需求与指标管理；

2）系统建模模块；

3）模型上下游集成。

3、协同层面

1）建模协作管理；

2）模型信息结构化输出。

四、客户价值

1）将系统工程的设计思维通过模型化的方式显性化的表达出来

2）多种标准化视图定义，实现对产品多维度的定义，统一设计与沟通语境

3）需求牵引设计、设计分解需求

4）通过模型对系统进行参数化定义，构建设计、仿真分析间的协作桥梁

5）模型化的系统定义有利于知识的沉淀与复用

五、典型案例

中国电子科技集团第十四研究所