基于模型的系統(tǒng)工程的整車開發(fā)創(chuàng)新方案

1、 揚帆起航基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）的整車開發(fā)創(chuàng)新方案VehicleDevelopmentInnovationbasedonMBSESolution2內(nèi)容背景介紹MBSE基本理念與框架MBSE典型應(yīng)用場景與流程PLM 產(chǎn)品全生命周期管理，致力于幫助客戶打造產(chǎn)品研發(fā)平臺西門子汽車行業(yè)智慧型 專家級合伙伙伴（SMART Expert Partner）專注”以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向”的 實施策略，累計服務(wù)超 過100個PLM項目核心成員來自汽車主 機廠，深諳制造業(yè)研 發(fā)流程和PLM應(yīng)用最 佳實踐榮獲西門子工業(yè)軟件 頒發(fā)的“行業(yè)價值獎”P 3產(chǎn)品研發(fā)流程咨詢PLM策略及路線圖NPI流程建模及優(yōu)化 產(chǎn)品研發(fā)業(yè)務(wù)

2、咨詢PLM方案實施PLM系統(tǒng)實施 PLM系統(tǒng)升級 PLM/CAD二次開發(fā) PLM/CAD培訓(xùn)PLM系統(tǒng)應(yīng)用和管理PLM系統(tǒng)應(yīng)用支持PLM系統(tǒng)技術(shù)支持PLM系統(tǒng)維護數(shù)據(jù)服務(wù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查PLM 產(chǎn)品全生命周期管理，致力于幫助客戶打造產(chǎn)品研發(fā)平臺P 4立項建議量產(chǎn)項目啟動供應(yīng)商定點造型發(fā)布工程發(fā)布試生產(chǎn)企業(yè)級問題管理變更管理（設(shè)計 / 工程 / 制造）行業(yè)特色解決方案包PLM產(chǎn)品核心解決方案TEAMCENTER在線協(xié)同設(shè)計管理解決方案我們基于服務(wù)實踐，提煉出“10+11”解決方案矩陣項目交付物質(zhì)量管理項目管理競品數(shù)據(jù)管理產(chǎn)品型譜規(guī)劃和定義基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）解

3、決方案產(chǎn)品成本管理產(chǎn)品虛擬評審DMU（物理集成 / 性能 / 制造工藝）制造工藝數(shù)據(jù)管理解決方案材料數(shù)據(jù)庫管理仿真數(shù)據(jù)管理試驗數(shù)據(jù)管理基于知識的文檔BOM管理基于知識工程的KBE設(shè)計供應(yīng)商協(xié)同管理企業(yè)級質(zhì)量管理解決方案（QMS） 售后工程P 5訂單驅(qū)動的配置管理基于TEAMCENTER平臺企業(yè)級BOM管理解決方案熟悉汽車行業(yè)產(chǎn)品開發(fā)流程，了解產(chǎn)品開發(fā)流程最佳實踐掌握全球和國內(nèi)眾多汽車行業(yè)PLM系統(tǒng)應(yīng)用最佳實踐熟悉客戶語言，精準理解客戶需求圍繞客戶需求直擊業(yè)務(wù)痛點，基于客戶需求和結(jié)合行業(yè)最佳實踐，從全局視野提供前瞻性解決方案專注”以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向”的項目實施策略10+年汽車行業(yè)積累，基于成熟解決方案

4、包提供標準化實施，低實施風(fēng)險擁有國內(nèi)最強的汽車行業(yè)實施團隊，保障項目交付質(zhì)量PLM業(yè)務(wù)核心競爭力P 6MBSE基本理念與框架整車開發(fā)多部門多領(lǐng)域特點MktVI-VDVI-SafetyVI-VAVI-質(zhì)量StyleEEVI-NVH總布置底盤動力總成VI-能耗協(xié)同設(shè)計網(wǎng)絡(luò)狀交互、相互約束、非同步動力總成發(fā)動機傳動排氣燃油硬件控制底盤駕駛制動懸掛轉(zhuǎn)向硬件控制整車系統(tǒng)控制架構(gòu)算法控制電氣電源負載配電HMI硬件控制氣候空調(diào)加 熱 座 艙硬件控制空氣熱力冷卻前端發(fā)動機艙硬件控制耦合數(shù)據(jù)& 分析接口V模型前端集成整車功能& 屬性分析驗證燃油經(jīng)濟性/排放性能/操控/舒適能量 安全P 8跨領(lǐng)域/跨功能當(dāng)今汽車產(chǎn)

5、品復(fù)雜而成為大系統(tǒng)的一部分-工程決策需要深刻理解系統(tǒng)：正向開發(fā)P 9系統(tǒng)工程與系統(tǒng)工程方法論什么是系統(tǒng)工程？INCOSE（International Councilon Systems Engineering） 系統(tǒng)工程手冊定義：Systems Engineering is an interdisciplinary approach and means to enable the realization of successful systems系統(tǒng)工程是一個跨學(xué)科的方法和手段，以實現(xiàn)成功的系統(tǒng)。集成了所有學(xué)科和專業(yè)團隊，形成結(jié)構(gòu)化的開發(fā)過程：工概念到產(chǎn)品到運營；考慮所有客戶的業(yè)務(wù)和技術(shù)需求，

6、提供一 個滿足用戶需求高質(zhì)量和安全的產(chǎn)品。系統(tǒng)工程側(cè)重于在開發(fā)早期定義客戶的需求和所需的功能， 并記錄所有需求，然后進行設(shè)計綜合和系統(tǒng)驗證。系統(tǒng)工程關(guān)注的其實就是一個以客戶需求導(dǎo)向的正向開發(fā)過 程，以尋求系統(tǒng)最優(yōu)解決方案。實現(xiàn)系統(tǒng)工程的RFLP關(guān)鍵在于構(gòu)建一個完整的系統(tǒng)架構(gòu)方案（需求、功 能、邏輯、物理、驗證等元素的集合）：捕獲需求建立需求到功能鏈接功能鏈接到邏輯架構(gòu)Requirement需要什么Function做什么Logic如何去做Physical Design如何去做P 10基于模型的系統(tǒng)工程MBSE（Model-Based Systems Engineering） MBSE的V模型MB

7、SE定義MBSE將系統(tǒng)工程傳統(tǒng)的文本格式轉(zhuǎn)向了圖形化的系 統(tǒng)建模語言，形成 “以模型為主，文檔為輔”的系統(tǒng)架 構(gòu)方案。MBSE通過系統(tǒng)架構(gòu)方案的模型化，能實現(xiàn)與周邊人、 機對接，從而完成需求高效精確的傳遞。MBSE與傳統(tǒng)系統(tǒng)工程不同，它強調(diào)中央系統(tǒng)模型。該模型描述了捕捉的系統(tǒng)需求以及描述這些需求的設(shè)計決策。P 11 MBSE開發(fā)過程VOC整車架構(gòu)模型開發(fā)整車需求分解整車性能平衡 與優(yōu)化整車虛擬驗證上一層需求系統(tǒng)/子系統(tǒng) 開發(fā)與定義系統(tǒng)/子系統(tǒng) 需求分解架構(gòu)開發(fā)與優(yōu) 化驗證與確認零部件 設(shè)計開發(fā)零部件 設(shè)計開發(fā)整車級系統(tǒng)級零件級MktVTS底盤總布置動力總成整車需求定義 與開發(fā)A系統(tǒng)B系統(tǒng)上一層

8、需求系統(tǒng)/子系統(tǒng) 開發(fā)與定義系統(tǒng)/子系統(tǒng)需求分解架構(gòu)開發(fā)與優(yōu) 化驗證與確認SORSOR法規(guī)制造成本售后估算，數(shù)模，性能計算 多方案對比估算，數(shù)模，性能計算 多方案對比估算，數(shù)模，性能計算 多方案對比估算，數(shù)模，性能計算 多方案對比P 12 MBSE需求關(guān)注點RFMax DefrostManage ClimateComfortAC functionalityTo know when to startTo know when t deliver unconditionoallyRL-sysCtrlRP-sysSWR表達：系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)要素的模型化表達（需求模型、Feature模型、功能模型、架構(gòu)模型

9、、仿真模型、結(jié)構(gòu)模型等）傳遞：設(shè)計需求，接口控制要求及時發(fā)放到各領(lǐng)域部門，并更新、跟蹤和管理設(shè)計狀態(tài)優(yōu)化：設(shè)計調(diào)整能立刻獲得領(lǐng)域影響分析結(jié)果，并及時獲得領(lǐng)域反饋，達到全局最優(yōu)分析：快速收集待分析對象，流程驅(qū)動領(lǐng)域?qū)＜业膮f(xié)同設(shè)計驗證：精細化規(guī)劃驗證過程，跟蹤和管理驗證狀態(tài)，問題驅(qū)動設(shè)計更改或優(yōu)化確認：獲得全面設(shè)計相關(guān)數(shù)據(jù)，驅(qū)動多領(lǐng)域/負責(zé)人確認反饋決策：在系統(tǒng)設(shè)計上下文環(huán)境中，基于目標達成情況，決策過程清晰化P 13系統(tǒng)驅(qū)動的產(chǎn)品開發(fā)（SDPD）解決方案需求管理RFL & 架構(gòu)建模屬性&目標管理跨領(lǐng)域配置管理機電建模異構(gòu)仿真3D 建模 & CAE集成驗證領(lǐng)域協(xié)同模型管理系統(tǒng)級重用管理模型參數(shù)管理

10、集成與互操作性嵌入式軟件& ALM控制 and E/E物理設(shè)計基于模型開發(fā) 多領(lǐng)域仿真RFL & 架構(gòu)建模變型, 目標可測量屬性, 配置性集成和協(xié)同 工具, 流程, 人員跨領(lǐng)域數(shù)據(jù)管理重用多領(lǐng)域追溯 變更與配置P 14MBSE典型應(yīng)用場景與流程P 18 MBSE項目關(guān)鍵解決方案Teamcenter需求創(chuàng)建管理導(dǎo)入或?qū)С鲂枨笏阉骱蛯?dǎo)覽需求MBSE關(guān)鍵解決方案框架方案功能模塊（跨領(lǐng)域）Office/CAD集成KBE工具集成問題管理發(fā)起流程創(chuàng)建問題報告發(fā)送分析請求管理驗證方法創(chuàng)建問題并跟蹤變更管理創(chuàng)建更改 關(guān)聯(lián)對象/上傳附件等發(fā)起流程/分析跟蹤更改狀態(tài)更改關(guān)閉功能/系統(tǒng)建模（邏輯）管理庫資源管理集成

11、：計劃與任務(wù)管理計劃管理里程碑管理計劃進度控制任務(wù)流程管理評審管理接口管理接口版本管理接口對象管理MBSE 全流程 RFLP可追溯集成各領(lǐng)域MBD開發(fā)MBSE產(chǎn)品線管理需求分解管理需求驗證管理編輯需求定義可測量屬性制定DVP計劃需求狀態(tài)管理需求發(fā)布管理比較需求需求權(quán)限管理復(fù)制需求需求關(guān)系查看創(chuàng)建需求設(shè)置驗證目標導(dǎo)入需求附件創(chuàng)建跟蹤鏈接需求版本管理執(zhí)行驗證并輸入結(jié)果參數(shù)創(chuàng)建工作流程創(chuàng)建偏差并跟蹤創(chuàng)建更改并跟蹤評估目標達成 屬性/方案對比需求庫方案模型庫可測量屬性庫定義功能模型創(chuàng)建功能與需求、 架構(gòu)跟蹤鏈接系統(tǒng)架構(gòu)方案平衡針對接口建立可測量屬性定義系統(tǒng)架構(gòu)模型創(chuàng)建系統(tǒng)架構(gòu)與需求、 功能的跟蹤鏈接定

12、義接口交互派生子系統(tǒng)需求功能分析跟蹤狀態(tài) 問題關(guān)閉發(fā)起流程/分析需求工具集成仿真工具集成價值聚焦業(yè)務(wù)價值在完整的上下文中理解多 學(xué)科設(shè)計更改的影響模塊化架構(gòu)和接口定義增 加子系統(tǒng)設(shè)計重用開發(fā)進度驅(qū)動的持續(xù)集成和產(chǎn)品數(shù)據(jù)成熟多學(xué)科集成架構(gòu)提高早期 集成問題的可視化閉環(huán)仿真和試驗提高仿真 精度功能系統(tǒng)支撐模塊化架構(gòu)定義閉環(huán)仿真統(tǒng)一的模板統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型需求管理驗證管理變體管理變更管理問題處理說明/建議變體與配置管理特征和變體規(guī)劃全局特征規(guī)則配置解析變體配置模型重用管理系統(tǒng)功能和架構(gòu)建模工具 System Modeler 是 Teamcenter中內(nèi)含模塊Phase1Phase2Phase3功能分析集

13、成P 19MBSE數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)MBSE知識庫MBSE知識庫需求庫功能模型庫駕駛員氣囊析統(tǒng)MBSE上層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模板XXX 項目MBSE數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)克隆邏輯模型庫物理架構(gòu)庫系統(tǒng)方案庫組件方案庫復(fù)制復(fù)制復(fù)制復(fù)制復(fù)制說明：新項目開始之前，可通過克隆預(yù)先定義的上層結(jié)構(gòu)模板快速搭建項目MBSE數(shù)據(jù)框架；成熟項目開發(fā)可基于實例項目或者項目模板庫進行克隆，在此基礎(chǔ)上進行新項目的更新；在開發(fā)過程中，可從MBSE知識庫中引用現(xiàn)有的（R-F-L-P）知識模型或方案，進行各領(lǐng) 域系統(tǒng)研發(fā)工作。搭建 MBSE數(shù)據(jù)維護業(yè)務(wù)流程MBSE數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義工作關(guān)聯(lián)WC進行MBSE工作創(chuàng)建分析請求確認驗證結(jié)構(gòu)發(fā)布MBSE數(shù)據(jù)變更MBSE

14、模型需求管理功能管理邏輯架構(gòu) 管理可測量屬性庫乘員保護MBSE高階流程VTS導(dǎo)入定義FTS上下文FTS建模需求開發(fā),分解與管理選取待平衡參數(shù)Feature活動描述Feature特性定義Feature狀態(tài)描述建立驗證計劃需求驗證與管理（整車級/系統(tǒng)級）優(yōu)化，性能平衡（整車級）Feature功能定義Feature系統(tǒng)建模收集待驗的需求準備驗證數(shù)據(jù)發(fā)送分析請求 到相關(guān)領(lǐng)域接收并評估分析 結(jié)果管理驗證計劃發(fā)送至 相關(guān)領(lǐng)域相關(guān)領(lǐng)域 反饋結(jié)果選取待優(yōu)化目標發(fā)送至 相關(guān)領(lǐng)域相關(guān)領(lǐng)域 反饋結(jié)果建立Feature與系 統(tǒng)關(guān)聯(lián)定義系統(tǒng)需求STS定義驗證條目批準驗證計劃定義系統(tǒng)需求SSTS定義系統(tǒng)需求CTS定義ICD跟蹤ICDP 18乘員保護系統(tǒng)演示駕駛員氣囊需求變更系統(tǒng)入口上層結(jié)構(gòu)乘員保護VTS建模正碰FTS建模駕駛員氣囊系統(tǒng)STS建模駕駛員氣囊SSTS建模正碰功能建模正碰邏輯建模駕駛員氣囊邏輯建模創(chuàng)建DAB上下文驗證分析方案對比駕駛員氣囊邏輯建模P 19 MBSE對產(chǎn)品開發(fā)的價值-掌握產(chǎn)品復(fù)雜度管理贏得競爭優(yōu)勢集成閉合設(shè)計、建模、仿真和驗證汽車產(chǎn)品開發(fā)準確捕捉來自客戶或市場