《基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）及MWORKS實(shí)踐》全套教學(xué)課件

基于模型的系統(tǒng)工程及MWORKS實(shí)踐1第一章

引論2第二章MBSE語(yǔ)言、工具、方法論3第三章MWORKS.Sysbuilder系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模功能4第四章

設(shè)計(jì)仿真一體化的MBSE方法5第五章

使命任務(wù)定義與需求分析6第六章

系統(tǒng)架構(gòu)定義與可行性論證7第七章

運(yùn)行方案仿真與綜合評(píng)估8第八章

應(yīng)用案例9第九章

可復(fù)用模型管理與協(xié)同10第十章MBSE未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)全套可編輯PPT課件

引

論全套可編輯PPT課件

復(fù)雜系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)系統(tǒng)可以從系統(tǒng)規(guī)模和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度兩個(gè)角度進(jìn)行分類(lèi)：從系統(tǒng)規(guī)模角度，可以分為小系統(tǒng)、大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)；從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度角度，可以分為簡(jiǎn)單系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)。根據(jù)這種界定方式，系統(tǒng)工程的關(guān)注對(duì)象是復(fù)雜大系統(tǒng)和復(fù)雜巨系統(tǒng)。從專(zhuān)業(yè)構(gòu)成角度看，復(fù)雜裝備通常包含總體結(jié)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)、制導(dǎo)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、環(huán)熱控系統(tǒng)等多個(gè)分系統(tǒng)，多個(gè)分系統(tǒng)協(xié)同工作，共同完成飛行、探測(cè)、作戰(zhàn)、防御等任務(wù)，不同分系統(tǒng)間會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的功能耦合、交疊甚至沖突傳統(tǒng)系統(tǒng)研發(fā)主要采用“各系統(tǒng)基于文檔分解研發(fā)任務(wù)→各專(zhuān)業(yè)孤立研發(fā)→基于實(shí)物試驗(yàn)開(kāi)展實(shí)物迭代試錯(cuò)”模式，這種研發(fā)模式的研發(fā)周期長(zhǎng)、成本高，更重要的是難以適應(yīng)復(fù)雜裝備在性能、效率和質(zhì)量方面的高要求本課件是可編輯的正常PPT課件八大系統(tǒng)、大量分系統(tǒng)、數(shù)百萬(wàn)個(gè)零件，結(jié)構(gòu)、力學(xué)、流體、動(dòng)力、通信、軟件、電子多專(zhuān)業(yè)協(xié)同成千上萬(wàn)工程師協(xié)作，數(shù)千供應(yīng)商配合波音公司員工總數(shù)超過(guò)17萬(wàn)，超過(guò)14萬(wàn)人擁有大學(xué)以上學(xué)歷中航工業(yè)集團(tuán)下轄100余家成員單位、24家上市公司，員工逾45萬(wàn)人幾十米長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)件加工精度達(dá)到微米級(jí)上千℃高溫、數(shù)十噸、千倍大氣壓載荷下高超音速飛行任務(wù)論證詳細(xì)設(shè)計(jì)測(cè)試試驗(yàn)運(yùn)行維護(hù)概念設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)本課件是可編輯的正常PPT課件收放作動(dòng)器轉(zhuǎn)彎作動(dòng)器減震器起落架伺服控制器狀態(tài)監(jiān)控余度管理起落架伺服作動(dòng)系統(tǒng)輔助飛控伺服作動(dòng)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)伺服作動(dòng)系統(tǒng)喉道控制導(dǎo)葉片控制位置傳感器尾噴管控制狀態(tài)監(jiān)控余度管理主飛控伺服作動(dòng)系統(tǒng)方向舵作動(dòng)器副翼作動(dòng)器升降舵作動(dòng)器減速板作動(dòng)器指令傳感器主操縱控制器遠(yuǎn)程控制單元安定面作動(dòng)器擾流板作動(dòng)器狀態(tài)監(jiān)控襟副翼作動(dòng)器艙門(mén)作動(dòng)器角度傳感器輔助操縱控制器狀態(tài)監(jiān)控余度管理復(fù)雜系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)本課件是可編輯的正常PPT課件復(fù)雜系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)典型復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)航天航空能源船舶車(chē)輛Poweredorks1工業(yè)系統(tǒng)高復(fù)雜性高性能要求高可靠性多系統(tǒng)交聯(lián)多層次結(jié)構(gòu)多學(xué)科耦合多團(tuán)隊(duì)協(xié)作極端任務(wù)環(huán)境極致性能要求耦合機(jī)理復(fù)雜技術(shù)驗(yàn)證困難運(yùn)行環(huán)境多樣安全性可靠性設(shè)計(jì)難度大規(guī)范性要求高本課件是可編輯的正常PPT課件復(fù)雜系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)2007年美國(guó)總統(tǒng)科技顧問(wèn)委員會(huì)（PCAST）在報(bào)告中將CPS列為聯(lián)邦研究投入的最優(yōu)先領(lǐng)域之一，德國(guó)于2012年10月制定了《未來(lái)項(xiàng)目“工業(yè)4.0”落實(shí)建議》，指出CPS是工業(yè)4.0的核心，我國(guó)2010年在《國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃》和《國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃》中也明確了CPS研究的重要性。綜合來(lái)看，新一代復(fù)雜系統(tǒng)及其研制需要關(guān)注以下趨勢(shì)：系統(tǒng)形態(tài)由“復(fù)雜系統(tǒng)”向“系統(tǒng)的系統(tǒng)”延伸，多系統(tǒng)協(xié)同將創(chuàng)造更多的價(jià)值；“軟件定義”是工業(yè)產(chǎn)品/復(fù)雜裝備/工程系統(tǒng)的未來(lái)，而數(shù)字化研發(fā)是“軟件定義”的基石；基于模型的設(shè)計(jì)（ModelBasedDesign）是CPS時(shí)代的技術(shù)特征和必然要求；統(tǒng)一的模型規(guī)范是跨學(xué)科、跨領(lǐng)域集成的基礎(chǔ)，Modelica、SysML等標(biāo)準(zhǔn)是未來(lái)重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。本課件是可編輯的正常PPT課件復(fù)雜系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)INCOSE2035愿景中指出，復(fù)雜系統(tǒng)從原始的機(jī)電系統(tǒng)、電氣&電子系統(tǒng)發(fā)展到軟件化、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，到未來(lái)將進(jìn)一步過(guò)渡到數(shù)據(jù)與智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本課件是可編輯的正常PPT課件“系統(tǒng)工程是進(jìn)行技術(shù)決策時(shí)查看系統(tǒng)“全貌”的途徑，是在確定的運(yùn)行使用環(huán)境下和規(guī)劃的系統(tǒng)壽命周期中，在費(fèi)用、進(jìn)度和其他約束條件下，達(dá)到利益相關(guān)者所提出的在功能、物理和使用方面性能需求的途徑。它還是能夠支持對(duì)系統(tǒng)壽命周期費(fèi)用進(jìn)行控制的方法論。簡(jiǎn)而言之，系統(tǒng)工程是一種有邏輯的思維方法”NASA將“系統(tǒng)工程”定義為一種用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、技術(shù)管理、運(yùn)行使用和退役處置的有條理的、多學(xué)科的方法?；谖臋n的系統(tǒng)工程方法已不能滿足工程應(yīng)用需求：易產(chǎn)生理解歧義，信息一致性難以維護(hù)，可追蹤性難以保障；子系統(tǒng)間隔離的設(shè)計(jì)難以開(kāi)展多學(xué)科全系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證；與技術(shù)系統(tǒng)融合度低，倚重管理。系統(tǒng)工程與基于模型的系統(tǒng)工程本課件是可編輯的正常PPT課件MBSE是一種通過(guò)建模支持系統(tǒng)需求、設(shè)計(jì)、分析、驗(yàn)證和確認(rèn)的形式化手段，可從概念設(shè)計(jì)階段開(kāi)始，一直持續(xù)到開(kāi)發(fā)及以后的后期生命周期階段。

Theformalizedapplicationofmodelingtosupportsystemrequirements,design,analysis,verificationandvalidationactivitiesbeginningintheconceptualdesignphaseandcontinuingthroughoutdevelopmentandlaterlifecyclephases.(INCOSE2007)《系統(tǒng)工程愿景2035》中還指出，到2035年，將會(huì)有統(tǒng)一、集成的MBSE系統(tǒng)建模與仿真（SystemModelandSimulation，SMS）框架問(wèn)世，能夠與數(shù)字孿生技術(shù)結(jié)合，并完全集成到企業(yè)級(jí)數(shù)字線索基礎(chǔ)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)多領(lǐng)域模型集成，支撐“從搖籃到墳?zāi)埂钡娜芷谔摂M探索，能夠靈活高效地捕捉、建模、模擬和理解用戶體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)敏捷的持續(xù)集成、構(gòu)建、驗(yàn)證和周期性發(fā)布。系統(tǒng)工程與基于模型的系統(tǒng)工程本課件是可編輯的正常PPT課件MBSE概念與內(nèi)涵伴隨系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，傳統(tǒng)基于文檔的溝通、協(xié)同方式，已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)規(guī)模的急劇擴(kuò)展需求INCOSE在《MBSE方法學(xué)綜述》中給出解釋?zhuān)琈BSE方法學(xué)包括相關(guān)過(guò)程、方法和工具的集合，以支持基于模型或模型驅(qū)動(dòng)環(huán)境下的系統(tǒng)工程MBSE是一種系統(tǒng)工程方法，它利用模型作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中的主要信息源MBSE的目的是使用模型來(lái)改進(jìn)系統(tǒng)工程的效率、效果和可靠性，這些模型代表了系統(tǒng)的各個(gè)方面，包括其結(jié)構(gòu)、行為和要求本課件是可編輯的正常PPT課件MBSE概念與內(nèi)涵本課件是可編輯的正常PPT課件MBSE概念與內(nèi)涵數(shù)字

主線

虛擬集成虛擬實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)建模架構(gòu)建模虛擬驗(yàn)證虛擬確認(rèn)詳細(xì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)需求初步設(shè)計(jì)研制要求產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成產(chǎn)品測(cè)試產(chǎn)品驗(yàn)證交付確認(rèn)服務(wù)維護(hù)數(shù)字孿生虛擬運(yùn)行虛擬維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)需求研制要求需求工程需求建模數(shù)字世界物理空間模型虛擬設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)交付建模仿真本課件是可編輯的正常PPT課件MBSE概念與內(nèi)涵準(zhǔn)：通過(guò)數(shù)字化手段提升型號(hào)研制質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)實(shí)物提高數(shù)字化模型的可信度全：在各研制階段充分全面考慮系統(tǒng)各專(zhuān)業(yè)耦合特性，實(shí)現(xiàn)整體最優(yōu)與局部最優(yōu)的平衡快：減少設(shè)計(jì)迭代次數(shù)，提升研制效率，縮短研制周期，降低研制成本早：在方案論證階段與系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段提早發(fā)現(xiàn)并解決更多問(wèn)題全系統(tǒng)統(tǒng)一建模：理論和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ突?、知識(shí)化全生命周期應(yīng)用：全范圍、全周期、全要素系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)源：模型化定義，全局映射管理設(shè)計(jì)驗(yàn)證一體化：需求、設(shè)計(jì)、仿真模型互操作早快全準(zhǔn)MBSE方法最顯著的優(yōu)點(diǎn)與作用（1）便于交流和傳播（2）數(shù)據(jù)容易獲?。?）提高設(shè)計(jì)質(zhì)量（4）提高生產(chǎn)率（5）降低風(fēng)險(xiǎn)本課件是可編輯的正常PPT課件MBSE典型應(yīng)用場(chǎng)景系統(tǒng)多層級(jí)總體設(shè)計(jì)多專(zhuān)業(yè)綜合集成驗(yàn)證虛實(shí)結(jié)合系統(tǒng)測(cè)試多專(zhuān)業(yè)崗位協(xié)同開(kāi)發(fā)本課件是可編輯的正常PPT課件MBSE典型應(yīng)用場(chǎng)景一種典型的基于模型的復(fù)雜系統(tǒng)的技術(shù)框架如圖所示本課件是可編輯的正常PPT課件2010201520202025新興MBSE標(biāo)準(zhǔn)分布式、安全的多領(lǐng)域模型庫(kù)成熟的MBSE方法、指標(biāo)、集成系統(tǒng)/HW/SW模型仿真、分析和可視化的集成架構(gòu)模型定義MBSE理論、主體、形式跨專(zhuān)業(yè)、成熟的統(tǒng)一模型工業(yè)化的MBSE/完整的基于模型的需求獲取良好定義的MBSE/傳統(tǒng)的MB混合的需求獲取特的MBSE/基于文檔-傳統(tǒng)的需求獲取理解大圖——全領(lǐng)域集成建模的能力相近領(lǐng)域建模的認(rèn)知單一領(lǐng)域的建模實(shí)踐基于模型工程/商業(yè)實(shí)踐成熟度MBSE能力成熟度INCOSE在2007年制定的MBSE研究發(fā)展路線圖MBSE國(guó)內(nèi)外實(shí)踐情況本課件是可編輯的正常PPT課件洛克希德馬丁公司面向全生命周期多階段的數(shù)字模型應(yīng)用，提出了數(shù)字織錦概念，實(shí)現(xiàn)多階段模型和數(shù)據(jù)映射集成數(shù)字織錦技術(shù)是MBE技術(shù)的擴(kuò)展延申，通過(guò)數(shù)字織錦技術(shù)支持模型技術(shù)與數(shù)據(jù)技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)多層級(jí)、多專(zhuān)業(yè)、多階段模型之間的關(guān)聯(lián)集成，可以支撐MBSE、數(shù)字孿生等全方位的數(shù)字化應(yīng)用MBSE國(guó)內(nèi)外實(shí)踐情況本課件是可編輯的正常PPT課件跨專(zhuān)業(yè)、跨階段系統(tǒng)模型具有明顯的差異性，多源異構(gòu)模型之間需要具有交互操作能力通用的語(yǔ)言和方法難以高效、完整地描述出系統(tǒng)組成特點(diǎn)，需要將模型與業(yè)務(wù)進(jìn)行更深入結(jié)合系統(tǒng)架構(gòu)模型與專(zhuān)業(yè)模型之間沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)真正的深度融合，影響了系統(tǒng)整體的綜合集成迭代驗(yàn)證模型是MBSE應(yīng)用實(shí)踐中的核心資源，是MBSE數(shù)字化研制過(guò)程能力、質(zhì)量、效率的基本保證互操作性領(lǐng)域化平臺(tái)能力模型積累MBSE國(guó)內(nèi)外實(shí)踐情況本章小結(jié)本章主要介紹系統(tǒng)工程與MBSE相關(guān)內(nèi)容，面向初學(xué)者的角度，介紹了復(fù)雜系統(tǒng)對(duì)數(shù)字化研制技術(shù)的迫切需求，給出了系統(tǒng)工程與MBSE的概念、內(nèi)涵，描述了MBSE應(yīng)用場(chǎng)景，陳述了MBSE在國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐情況，講解了當(dāng)前階段MBSE應(yīng)用的短板問(wèn)題，并簡(jiǎn)要概括了MBSE的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。謝謝！基于模型的系統(tǒng)工程及MWORKS實(shí)踐MBSE語(yǔ)言、工具和方法SysML(SystemModelingLanguage，系統(tǒng)建模語(yǔ)言)，是目前MBSE方法中應(yīng)用最為廣泛的主流系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)建模語(yǔ)言，支持對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)開(kāi)展規(guī)范化分析、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和確認(rèn)工作。多領(lǐng)域物理統(tǒng)一建模語(yǔ)言Modelica從原理上統(tǒng)一了之前的各種多領(lǐng)域建模機(jī)制，其已成為復(fù)雜系統(tǒng)仿真建模通用語(yǔ)言。SysML提供基礎(chǔ)建模元素，涵蓋一套面向任何復(fù)雜系統(tǒng)的基礎(chǔ)建?？蚣?，抽象層級(jí)比較高。同時(shí)，它具備擴(kuò)展功能。目前二者局限性：在設(shè)計(jì)模型與仿真模型之間的互操作性、統(tǒng)一描述與轉(zhuǎn)換等功能上仍有不足；系統(tǒng)設(shè)計(jì)與虛擬驗(yàn)證之間尚未貫通，不能滿足一體化設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、全階段模型一致性要求等；無(wú)法支持CPS的時(shí)序任務(wù)分析與設(shè)計(jì)、信息流專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、CPS分布式架構(gòu)的設(shè)計(jì)與復(fù)用、SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)）軟件建模、通用總線協(xié)議描述與分析等專(zhuān)用需求。因此適用于CPS的領(lǐng)域?qū)Ｓ梅椒?、工具作補(bǔ)充滿足CPS一體化設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的流程、規(guī)范、工具需求。MBSE語(yǔ)言概述SysMLSysML提供了9張視圖，從不同的維度描述系統(tǒng)，9張視圖從需求、行為、結(jié)構(gòu)和參數(shù)描述同一個(gè)系統(tǒng)。需求圖（RequirementDiagram）：用來(lái)定義和跟蹤系統(tǒng)的功能與非功能性要求，以及它們與其他模型元素的關(guān)系；用例圖（UseCaseDiagram）：用來(lái)描述系統(tǒng)的用例，即表示系統(tǒng)的功能、參與者、用例和關(guān)系的圖形符號(hào)，以及它們的范圍和目標(biāo)；塊定義圖（BlockDefinitionDiagram，BDD）：用來(lái)描述系統(tǒng)中的塊，即表示系統(tǒng)的部件、模塊、接口或約束等的抽象概念，以及它們的屬性、操作和關(guān)聯(lián)；內(nèi)部塊圖（InternalBlockDiagram，IBD）：用來(lái)描述塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即表示塊的端口、組件、連接器、流程和分配等的圖形符號(hào)；參數(shù)圖（ParametricDiagram）：用來(lái)描述塊的參數(shù)約束，即表示塊的參數(shù)、方程式、值和綁定等的圖形符號(hào)；包圖（PackageDiagram）：用來(lái)描述系統(tǒng)中的包，即系統(tǒng)的組織單元，以及它們的依賴和嵌套關(guān)系；活動(dòng)圖（ActivityDiagram）：用來(lái)描述系統(tǒng)的活動(dòng)，即表示系統(tǒng)的輸入、輸出、控制和數(shù)據(jù)流等的圖形符號(hào)，以及它們的條件和并發(fā)性；序列圖（SequenceDiagram）：用來(lái)描述系統(tǒng)的交互，即表示系統(tǒng)中的對(duì)象、角色、消息和生命線等的圖形符號(hào)，以及它們的時(shí)間順序和條件；狀態(tài)機(jī)圖（StateMachineDiagram）：用來(lái)描述系統(tǒng)的狀態(tài)，即表示系統(tǒng)中的對(duì)象、事件、狀態(tài)、轉(zhuǎn)換和動(dòng)作等的圖形符號(hào)，以及它們的觸發(fā)條件和效果。MBSE語(yǔ)言概述用例圖SysML視圖需求圖行為圖參數(shù)圖結(jié)構(gòu)圖活動(dòng)圖狀態(tài)機(jī)圖序列圖塊定義圖內(nèi)部塊圖MBSE語(yǔ)言概述包圖其他圖形通用建模元素表格、矩陣SysML模型的基本元素ModelicaModelica技術(shù)是代表性的數(shù)字化設(shè)計(jì)與驗(yàn)證技術(shù)，已經(jīng)成為世界公認(rèn)的MBSE和CPS的核心關(guān)鍵支撐技術(shù)：系統(tǒng)多領(lǐng)域統(tǒng)一建模仿真。Modelica是一種開(kāi)放、面向?qū)ο蟮囊苑匠虨榛A(chǔ)的語(yǔ)言，適用于大規(guī)模復(fù)雜異構(gòu)物理系統(tǒng)建模，包括：機(jī)械、電子、電力、液壓、熱、控制及面向過(guò)程的子系統(tǒng)模型；用數(shù)學(xué)方程描述不同領(lǐng)域的物理規(guī)律和現(xiàn)象，基于語(yǔ)言內(nèi)在的組件連接機(jī)制實(shí)現(xiàn)模型構(gòu)成和多領(lǐng)域集成，通過(guò)求解微分或代數(shù)方程實(shí)現(xiàn)仿真運(yùn)行；Modelica的最大特點(diǎn)是支持物理建模。OpenModelingLanguageObjectOrientedMultiEngineeringAcausalModeling28MBSE語(yǔ)言概述Modelica標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)簡(jiǎn)表28名稱描述UsersGuideModelica（標(biāo)準(zhǔn)）庫(kù)的使用指南Blocks基本輸入輸出控制框圖模型庫(kù)（連續(xù)、離散、邏輯、表格）Electrical電類(lèi)模型庫(kù)（模電、數(shù)電、電機(jī)等）Math數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)（如sin、cos）以及矩陣和向量的運(yùn)算函數(shù)庫(kù)Mechanics一維和三維機(jī)械模型庫(kù)（多體、平移、轉(zhuǎn)動(dòng)等）Media媒介性質(zhì)模型庫(kù)Thermal模擬熱交換和簡(jiǎn)單管路熱流的熱力學(xué)組件模型庫(kù)Utilities用于編寫(xiě)腳本等的工具函數(shù)庫(kù)（針對(duì)文件、流、字符串、系統(tǒng)等的一些操作）Constants數(shù)學(xué)和自然界中的一些常量或符號(hào)（如p、e、R、S等）Icons圖標(biāo)庫(kù)SIunits基于ISO標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際單位制StateGraph用于離散和響應(yīng)系統(tǒng)建模的層次狀態(tài)機(jī)模型庫(kù)MBSE語(yǔ)言概述28

連接器：描述組件與其他組件的接口變量

行為描述：描述模型物理行為的方程或算法MBSE工具概述281．建?；顒?dòng)（1）工程初始化（2）各種建模元素的創(chuàng)建（3）各種建模元素的修改（4）各種建模元素的刪除（5）各種建模元素的屬性定義（6）各種建模元素間的關(guān)聯(lián)（7）各種分析矩陣的定義和生成（8）自頂而下的分解、分配（9）自底而上的綜合、構(gòu)建（10）內(nèi)部仿真模型定義（11）模型的編譯、仿真（12）可視化分析與檢查（13）報(bào)告生成（14）參數(shù)方程定義（15）備選方案定義（16）評(píng)估與決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模軟件MBSE工具概述282.數(shù)據(jù)組織（1）面向圖的數(shù)據(jù)組織（2）面向階段的數(shù)據(jù)組織（3）面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)組織（4）面向上下游的數(shù)據(jù)組織（5）面向評(píng)審的數(shù)據(jù)組織（6）面向迭代的數(shù)據(jù)組織（7）可以自定義項(xiàng)目結(jié)構(gòu)樹(shù)3.關(guān)聯(lián)引用（1）模型元素調(diào)用（2）外部模型調(diào)用（3）外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入（4）模板、概要文檔的定義與引用（5）自動(dòng)執(zhí)行（6）驗(yàn)證策略定義4.分析運(yùn)行（1）參數(shù)約束仿真（2）指標(biāo)分配仿真（3）行為黑/白盒仿真（4）效能評(píng)估模型仿真（5）外部專(zhuān)業(yè)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模軟件MBSE工具概述28系統(tǒng)仿真建模軟件時(shí)間事件備注1997年9月Modelica規(guī)范發(fā)布

2006年9月達(dá)索公司收購(gòu)DynasimAB公司的Dymola，采用Modelica作為CATIAV6核心標(biāo)志著Modelica正式為工業(yè)界所接受2007年6月LMS公司收購(gòu)AMESim，支持Modelica

2007年10月歐洲EUROSYSLIB計(jì)劃啟動(dòng)，旨在強(qiáng)化歐洲在嵌入式系統(tǒng)建模與仿真方面的領(lǐng)導(dǎo)地位

2008年2月MathWorks公司在MATLAB中推出類(lèi)似于Modelica的SimScape模塊，支持多領(lǐng)域統(tǒng)一建模世界三大數(shù)學(xué)軟件之一2008年12月Maplesoft公司發(fā)布基于Modelica的工程仿真軟件MapleSim世界三大數(shù)學(xué)軟件之一2011年3月WolframResearch公司收購(gòu)MathModelica，其后發(fā)布支持Modelica的SystemModeler世界三大數(shù)學(xué)軟件之一2012年11月西門(mén)子公司收購(gòu)LMS公司，其包含的AMESim軟件支持Modelica

2013年10月ESI集團(tuán)收購(gòu)CyDesignLabs，支持基于Modelica的系統(tǒng)建模

2014年9月ANSYS與Modelon合作支持Modelica，提供一維系統(tǒng)模型與三維有限元模型集成

2015年4月達(dá)索公司收購(gòu)Modelon公司，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)Modelica的支持，提供系統(tǒng)與三維模型集成

2016年1月ESI集團(tuán)收購(gòu)ITI公司，進(jìn)一步強(qiáng)化其系統(tǒng)與三維模型集成的戰(zhàn)略MWORKS平臺(tái)簡(jiǎn)介緊貼業(yè)務(wù)，擴(kuò)展方便，定制適用于不同專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)工具領(lǐng)域知識(shí)模型復(fù)用支持多層級(jí)模板、模型庫(kù)的積累與復(fù)用，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域知識(shí)的高效應(yīng)用設(shè)計(jì)仿真模型轉(zhuǎn)換開(kāi)放定制能力內(nèi)置主流設(shè)計(jì)流程的功能模板，方便設(shè)計(jì)師更快理解掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型與系統(tǒng)仿真模型快速轉(zhuǎn)換，打通設(shè)計(jì)驗(yàn)證閉環(huán)內(nèi)置設(shè)計(jì)流程MBSE工具概述MWORKS平臺(tái)簡(jiǎn)介MWorks.Sysbuilder是面向復(fù)雜工程系統(tǒng)，基于模型的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)工具。以系統(tǒng)需求作為輸入，按照自頂向下的系統(tǒng)研制流程，以圖形化、結(jié)構(gòu)化、面向?qū)ο蠓绞剑采w系統(tǒng)概念架構(gòu)、功能架構(gòu)和邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，通過(guò)與MWorks.Sysplorer的緊密集成，支持在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的早期實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域綜合分析和驗(yàn)證。2.用例詳細(xì)分析面向系統(tǒng)使命任務(wù)，針對(duì)典型任務(wù)場(chǎng)景，識(shí)別出任務(wù)曲線、環(huán)境要素、利益相關(guān)方等系統(tǒng)上下文信息，結(jié)合用例圖繪制任務(wù)場(chǎng)景，開(kāi)發(fā)或者復(fù)用環(huán)境與外部系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型，實(shí)現(xiàn)任務(wù)場(chǎng)景的構(gòu)建與動(dòng)靜態(tài)分析，與任務(wù)分解配合進(jìn)行迭代，形成數(shù)字化任務(wù)模型和量化的任務(wù)需求。3.需求用例關(guān)聯(lián)1.用例圖分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程：任務(wù)分析MBSE工具概述根據(jù)系統(tǒng)任務(wù)，承接系統(tǒng)任務(wù)模型，采用活動(dòng)圖、序列圖、狀態(tài)機(jī)圖等多種行為模型，對(duì)任務(wù)的行為邏輯進(jìn)行描述，開(kāi)展黑/白盒等不同顆粒度的模型描述與細(xì)化，完成系統(tǒng)功能邏輯定義與分析，并形成系統(tǒng)功能需求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程：行為分析MBSE工具概述以系統(tǒng)任務(wù)、需求和行為模型作為牽引，采用架構(gòu)設(shè)計(jì)類(lèi)視圖，開(kāi)展結(jié)構(gòu)分解定義接口設(shè)計(jì)、參數(shù)定義、功能分配等工作，支持系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。面向強(qiáng)協(xié)同環(huán)境，還能夠構(gòu)建多崗位網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同論證環(huán)境，將不同模塊的設(shè)計(jì)任務(wù)分配給不同崗位人員，支持基于模型的網(wǎng)絡(luò)化并行協(xié)同設(shè)計(jì)與集成驗(yàn)證。系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程：架構(gòu)設(shè)計(jì)MBSE工具概述以系統(tǒng)架構(gòu)模型為輸入，向下傳遞分系統(tǒng)研制需求，開(kāi)展各專(zhuān)業(yè)或分系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。可以復(fù)用各專(zhuān)業(yè)或者分系統(tǒng)的Modelica模型庫(kù)，進(jìn)行少量封裝開(kāi)發(fā)，集成為專(zhuān)業(yè)或分系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)模塊，支持多種構(gòu)型方案的并行設(shè)計(jì)與指標(biāo)評(píng)估，從而提升專(zhuān)業(yè)或分系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、評(píng)估的可行性與效率。系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程：專(zhuān)業(yè)或分系統(tǒng)設(shè)計(jì)MBSE工具概述以系統(tǒng)架構(gòu)模型、專(zhuān)業(yè)或分系統(tǒng)方案等為輸入，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)綜合，以網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同或離線提交的形式，將各專(zhuān)業(yè)或分系統(tǒng)模型提交給總體專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)工程師進(jìn)行綜合集成，形成總體設(shè)計(jì)模型，并開(kāi)展總體集成仿真驗(yàn)證。系統(tǒng)集成的輸出為系統(tǒng)總體方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程：系統(tǒng)集成MBSE工具概述將已有的系統(tǒng)總體方案模型轉(zhuǎn)換或者關(guān)聯(lián)到系統(tǒng)仿真模型，實(shí)現(xiàn)二者之間的參數(shù)傳遞，通過(guò)行為模型、架構(gòu)模型驅(qū)動(dòng)仿真模型的快速編譯、求解，應(yīng)用仿真數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)需求、任務(wù)參數(shù)的仿真驗(yàn)證，根據(jù)仿真結(jié)果實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總體方案的動(dòng)態(tài)計(jì)算評(píng)估。系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程：仿真驗(yàn)證MBSE工具概述系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程：分析評(píng)估以系統(tǒng)總體方案為輸入，開(kāi)展需求覆蓋性分析、需求追溯性分析、多方案比較分析等。需求覆蓋多方案比較分析通過(guò)對(duì)可靠性、成熟度、成本、質(zhì)量、尺寸等指標(biāo)對(duì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并按照最終評(píng)分對(duì)方案進(jìn)行排序，輔助人工進(jìn)行優(yōu)選系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程：模型庫(kù)積累結(jié)合上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程，能夠?qū)崿F(xiàn)多專(zhuān)業(yè)、多層級(jí)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)積累，將任務(wù)、功能、結(jié)構(gòu)、機(jī)理等各類(lèi)模型沉淀為可復(fù)用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型庫(kù)，支持后續(xù)同類(lèi)型號(hào)系統(tǒng)的快速設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。MBSE工具概述MBSE方法概述MBSE方法采用形式化的建模手段MBSE技術(shù)體系通過(guò)模型化的任務(wù)分析、需求分解、架構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)驗(yàn)證手段，能夠支持復(fù)雜系統(tǒng)模塊化、集成化、多領(lǐng)域統(tǒng)一和多專(zhuān)業(yè)協(xié)同研發(fā)，滿足復(fù)雜系統(tǒng)基于模型系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證的通用業(yè)務(wù)活動(dòng)要求OOSEM是INCOSE提出的一種MBSE方法MagicGrid方法是NoMagic公司（于2018年被達(dá)索公司收購(gòu)）提出的一種基于SysML語(yǔ)言的MBSE方法，該方法以矩陣形式呈現(xiàn)了MBSE方法的各項(xiàng)建模活動(dòng)HarmonySE（敏捷系統(tǒng)工程）方法是IBM公司提出的一種基于SysML的MBSE方法，其著眼于不同流程、不同模型之間的傳遞與演化關(guān)系，結(jié)合敏捷開(kāi)發(fā)的思想，實(shí)現(xiàn)逐步擴(kuò)展的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與迭代MBSE方法概述MBSE方法概述MBSE應(yīng)用實(shí)踐關(guān)鍵問(wèn)題共性問(wèn)題：唯一真相源=唯一

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真相“唯一真相源”是復(fù)雜系統(tǒng)全生命周期協(xié)同研制效率與質(zhì)量的促進(jìn)劑；系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模語(yǔ)言和系統(tǒng)仿真建模語(yǔ)言二者之間缺少互操作能力；“唯一”和“真相”尚未真正結(jié)合在一起，距離“唯一真相源”尚有較大差距；系統(tǒng)研發(fā)=系統(tǒng)設(shè)計(jì)+系統(tǒng)驗(yàn)證MBSE方法關(guān)注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，符合系統(tǒng)工程師自頂向下分解的視角；在具體研發(fā)實(shí)踐過(guò)程中，更符合自底向上集成的驗(yàn)證需要；現(xiàn)有工具尚未實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)驗(yàn)證過(guò)程的統(tǒng)一；落地實(shí)踐=通用方法+領(lǐng)域知識(shí)不同行業(yè)、專(zhuān)業(yè)用戶在業(yè)務(wù)流程、建模習(xí)慣、求解方式、表現(xiàn)形式等方面的差異顯著；MBSE工具有良好的擴(kuò)展性和定制開(kāi)發(fā)能力，支持領(lǐng)域知識(shí)的快速積累與復(fù)用。MBSE應(yīng)用實(shí)踐關(guān)鍵問(wèn)題復(fù)雜裝備MBSE落地實(shí)踐的關(guān)鍵問(wèn)題：通用流程與工程行業(yè)的結(jié)合問(wèn)題，將MBSE通用流程與具體工程行業(yè)業(yè)務(wù)特點(diǎn)與習(xí)慣結(jié)合，提升適用性通用語(yǔ)言與專(zhuān)業(yè)知識(shí)的結(jié)合問(wèn)題，將通用建模語(yǔ)言與專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)結(jié)合，提升效率通用工具與專(zhuān)業(yè)工具的結(jié)合問(wèn)題，打通系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)仿真工具與各專(zhuān)業(yè)常用工具的接口，便于信息傳遞多階段與多專(zhuān)業(yè)協(xié)同的結(jié)合問(wèn)題，形成各階段模型持續(xù)擴(kuò)展、各專(zhuān)業(yè)模型分工與綜合集成的協(xié)同機(jī)制，改變協(xié)作模式關(guān)注重點(diǎn)短板問(wèn)題本章小結(jié)本章主要介紹了MBSE技術(shù)體系中涉及的語(yǔ)言、工具、方法。語(yǔ)言層面主要介紹了SysML、Modelica兩種國(guó)際通用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)仿真建模語(yǔ)言。工具層面不僅介紹了國(guó)內(nèi)外比較常見(jiàn)的系統(tǒng)建模工具，還著重介紹了MWORKS軟件平臺(tái)的功能，為本書(shū)后續(xù)章節(jié)的教學(xué)提供了基本參考。本章還介紹了國(guó)際上主流的MBSE方法，簡(jiǎn)單描述了MBSE方法的典型思想、流程，最后結(jié)合在工程實(shí)踐中遇到的具體問(wèn)題，總結(jié)了MBSE應(yīng)用實(shí)踐的關(guān)鍵問(wèn)題，作為啟發(fā)讀者在后續(xù)章節(jié)學(xué)習(xí)中提升目標(biāo)。謝謝！基于模型的系統(tǒng)工程及MWORKS實(shí)踐MWORKS.Sysbuilder系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模功能是面向復(fù)雜工程系統(tǒng)、基于模型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模工具以用戶需求作為輸入自頂向下圖形化、結(jié)構(gòu)化、面向?qū)ο笈cMWORKS.Sysplorer、MWORKS.Syslab緊密集成概述從需求分析、功能設(shè)計(jì)到架構(gòu)定義，用戶均可以進(jìn)行設(shè)計(jì)及關(guān)聯(lián)主界面包含快捷工具欄、菜單欄、資源管理器、建模視圖、模型庫(kù)、屬性列表、模型輸入輸出/模型組件參數(shù)和輸出欄概述創(chuàng)建包在資源管理器中，單擊“模型瀏覽器”標(biāo)簽在模型瀏覽器空白處右鍵單擊，選擇“新建元素”→“包”模型組織結(jié)構(gòu)管理重命名包選中新建的包，按F2鍵，重命名包為“0概覽”同樣方法，在模型瀏覽器中創(chuàng)建包“1需求分析”創(chuàng)建子包在模型瀏覽器中右鍵單擊“1需求分析”選擇“新建元素”→“包”，即可在包“1需求分析”下創(chuàng)建子包，命名為“1.1需求收集”在包“1需求分析”下創(chuàng)建子包“1.2需求導(dǎo)入”模型組織結(jié)構(gòu)管理創(chuàng)建包圖在模型瀏覽器中右鍵單擊“0概覽”選擇“新建視圖”→“包圖”，新建一個(gè)包圖命名為“模型結(jié)構(gòu)_包圖”打開(kāi)包圖雙擊模型瀏覽器中的“模型結(jié)構(gòu)_包圖”，即可在建模視圖中打開(kāi)該包圖模型組織結(jié)構(gòu)管理放置包在模型瀏覽器中選中“1需求分析”，按下左鍵并拖動(dòng)到右側(cè)“模型結(jié)構(gòu)_包圖”中合適位置松開(kāi)左鍵，系統(tǒng)自動(dòng)在包圖中創(chuàng)建包“1需求分析”創(chuàng)建包在“模型結(jié)構(gòu)_包圖”中也可以創(chuàng)建包在空白處右鍵單擊，選擇“新建包”，將會(huì)新建一個(gè)包，默認(rèn)包名為“包1”該包在模型瀏覽器中與“模型結(jié)構(gòu)_包圖”處于同一級(jí)模型組織結(jié)構(gòu)管理重命名包在“模型結(jié)構(gòu)_包圖”中雙擊“包1”的名稱，將其重命名為“1需求分析包圖”，此時(shí)，模型瀏覽器中“包1”的名稱將同步改變?cè)凇澳Ｐ徒Y(jié)構(gòu)_包圖”中創(chuàng)建包“2卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)”、“2.1需求定義”和“2.2功能分析”模型組織結(jié)構(gòu)管理建立關(guān)聯(lián)單擊包“2卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)”圖元邊框上的“□”移動(dòng)鼠標(biāo)指針至包“2.1需求定義”圖元邊框的“□”上，當(dāng)“□”變綠時(shí)單擊，即可創(chuàng)建包含關(guān)系在模型瀏覽器中，“2.1需求定義”將自動(dòng)移動(dòng)至“2卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)”的子級(jí)。在“模型結(jié)構(gòu)_包圖”中建立其他包之間的關(guān)聯(lián)”模型組織結(jié)構(gòu)管理導(dǎo)入工程文件單擊“文件”→“導(dǎo)入”→“導(dǎo)入工程文件”打開(kāi)導(dǎo)入工程對(duì)話框選擇安裝路徑下“Example\卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)\SysML模型”中的“卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì).sybprojx”單擊“打開(kāi)”按鈕在模型瀏覽器中，將會(huì)顯示導(dǎo)入的工程結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入、導(dǎo)出導(dǎo)出需求文件單擊“工具”→“導(dǎo)出需求”在“選擇需求導(dǎo)出”對(duì)話框中，勾選要導(dǎo)出的需求單擊“確定”按鈕在彈出的對(duì)話框中選擇路徑“E:\Sysbuilder\用戶手冊(cè)\需求xlsx\”，文件名為“卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)_需求001.xlsx”單擊“保存”按鈕。模型導(dǎo)入、導(dǎo)出導(dǎo)入需求文件準(zhǔn)備好符合導(dǎo)入規(guī)范的Excel文件表格中各列存放的信息說(shuō)明如下：列A是id（編號(hào)），列B是名字，列C是需求Text（文本），列D是指標(biāo)的參數(shù)名稱，列E是指標(biāo)值，列F是指標(biāo)單位，列G是指標(biāo)描述。一個(gè)需求的信息單獨(dú)存放在一行中，該需求的指標(biāo)在需求行后另起一行寫(xiě)入單擊“文件”→“導(dǎo)入”→“導(dǎo)入需求文件”→“導(dǎo)入Excel文件”在打開(kāi)的對(duì)話框中選擇路徑“E:\Sysbuilder\用戶手冊(cè)\需求xlsx\”下的“卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)_需求001.xlsx”文件單擊“打開(kāi)”按鈕模型導(dǎo)入、導(dǎo)出導(dǎo)入鏈接文件右鍵單擊“1需求分析”選擇“新建元素”→“鏈接的文件”在“文件鏈接”對(duì)話框中選擇“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).sysml”單擊“打開(kāi)”按鈕鏈接的文件支持.mo、.docx、.ppt等類(lèi)型文件模型導(dǎo)入、導(dǎo)出導(dǎo)出包在模型瀏覽器中，右鍵單擊“1需求分析”選擇“導(dǎo)出”在打開(kāi)的對(duì)話框中選擇導(dǎo)出路徑“E:\Sysbuilder\用戶手冊(cè)\卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)導(dǎo)出\”單擊“選擇文件夾”按鈕，將會(huì)在指定文件夾中保存導(dǎo)出的包導(dǎo)入包右鍵單擊模型瀏覽器空白處，選擇“導(dǎo)入”在打開(kāi)的對(duì)話框中安裝路徑下的“Example\卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)\SysML模型\卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)\SysML2\'1需求分析'”文件夾單擊“選擇文件夾”按鈕模型導(dǎo)入、導(dǎo)出導(dǎo)出XMI文件單擊“文件”→“導(dǎo)出”→“導(dǎo)出UML2.5XMI文件”在“導(dǎo)出到”對(duì)話框中選擇路徑“E:\Sysbuilder\用戶手冊(cè)\XMI文件\”，文件名為“卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)UMLExport.xml”單擊“保存”按鈕導(dǎo)入XMI文件單擊“文件”→“導(dǎo)入”→“導(dǎo)入U(xiǎn)ML2.5XMI文件”在打開(kāi)的對(duì)話框中選擇路徑“E:\Sysbuilder\用戶手冊(cè)\XMI文件\”，文件名為“卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)UMLExport.xml”單擊“打開(kāi)”按鈕模型導(dǎo)入、導(dǎo)出創(chuàng)建需求右鍵單擊“需求條目”選擇“新建元素”→“需求”將在“需求條目”下新建“需求1”，命名為“1系統(tǒng)需求_import”需求定義創(chuàng)建參與者右鍵單擊“2.1.2使用場(chǎng)景分析”選擇“新建元素”→“參與者”創(chuàng)建“參與者1”，命名為“駕駛員”創(chuàng)建用例右鍵單擊“2.1.2使用場(chǎng)景分析”選擇“新建元素”→“用例”新建“用例1”，命名為“鉆孔”參照前面的步驟創(chuàng)建用例“抖土”、“流量控制器正向半打開(kāi)”等需求定義創(chuàng)建邊界Sysbuilder用例圖中的邊界用塊來(lái)替代右鍵單擊“2.3組成設(shè)計(jì)”選擇“新建元素”→“塊”新建“塊1”，命名為“機(jī)架”需求定義創(chuàng)建用例圖右鍵單擊“2.1.2使用場(chǎng)景分析”選擇“新建視圖”→“用例圖”新建“用例圖1”，命名為“鉆孔與抖土_用例圖”需求定義添加圖元在模型瀏覽器中選中參與者“駕駛員”按住左鍵拖至用例圖“2.1.2使用場(chǎng)景分析”中，松開(kāi)左鍵，將參與者“駕駛員”添加至用例圖中按照上述方法將其他圖元，如用例、邊界等，拖動(dòng)到用例圖中需求定義建立關(guān)聯(lián)在用例圖中選中參與者“駕駛員”圖元單擊其接口單擊用例“鉆孔”圖元的接口，在它們之間建立一個(gè)關(guān)聯(lián)同樣方法，建立“駕駛員”和“抖土”之間的關(guān)聯(lián)需求定義建立包含關(guān)系從模型庫(kù)中拖動(dòng)“包含”連接線至用例圖中將其兩端分別與用例“鉆孔”和“快速下放”的接口連接，兩個(gè)用例之間建立包含關(guān)系參照前面的方法建立其他用例之間的包含關(guān)系需求定義創(chuàng)建需求圖右鍵單擊“2.1.1需求與指標(biāo)”選擇“新建視圖”→“需求圖”新建“需求圖1”，命名為“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)頂層需求”同樣，創(chuàng)建“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求”和“'卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求（最終）'”兩個(gè)需求圖需求定義創(chuàng)建需求在需求圖“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)頂層需求”中，右鍵單擊空白處選擇“新建需求”，創(chuàng)建“需求1”，在模型瀏覽器中，與需求圖同級(jí)處也同步添加了該需求重命名需求在需求圖中雙擊“需求1”名稱，重命名為“0系統(tǒng)需求”，模型瀏覽器中的需求名稱也同步改變需求定義在需求圖中添加其他需求需求定義編輯Id在需求圖中雙擊“0.4功能性需求”中的Id項(xiàng)，改為“0.4”編輯Text在需求圖中雙擊“0.4功能性需求”中的Text項(xiàng)，改為“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)功能性需求”建立關(guān)系選中“0系統(tǒng)需求”將其接口與“0.4功能性需求”連接，即可創(chuàng)建它們之間的包含關(guān)系建立其他需求之間的關(guān)系需求定義創(chuàng)建序列圖在“鉆孔與抖土_用例圖”中，右鍵單擊“流量控制器正向打開(kāi)”選擇“新建分析視圖”→“序列圖”在模型瀏覽器中，與用例“流量控制器正向打開(kāi)”同級(jí)，新建交互“流量控制器正向打開(kāi)_交互1”，在其下級(jí)新建序列圖“流量控制器正向打開(kāi)_序列圖1”系統(tǒng)功能分析重命名交互在模型瀏覽器中選擇交互“流量控制器正向打開(kāi)_交互1”重命名為“流量控制器正向打開(kāi)細(xì)化”重命名序列圖在模型瀏覽器中選擇序列圖“流量控制器正向打開(kāi)_序列圖1”重命名為“流量控制器正向打開(kāi)_序列圖”創(chuàng)建生命線從模型庫(kù)中拖動(dòng)生命線至序列圖中合適位置雙擊生命線的矩形框，命名生命線為“駕駛員”設(shè)置生命線類(lèi)型右鍵單擊生命線“駕駛員”選擇“選擇類(lèi)型”，彈出其類(lèi)型選擇對(duì)話框在“類(lèi)型”下拉列表中選擇“駕駛員”單擊“確認(rèn)”按鈕，設(shè)置生命線類(lèi)型。創(chuàng)建生命線“卷?yè)P(yáng)”并設(shè)置類(lèi)型為“卷?yè)P(yáng)”系統(tǒng)功能分析創(chuàng)建發(fā)送消息從模型庫(kù)中按住左鍵拖動(dòng)“發(fā)送消息”至生命線“駕駛員”上當(dāng)生命線高亮?xí)r松開(kāi)左鍵移動(dòng)鼠標(biāo)指針至生命線“卷?yè)P(yáng)”上當(dāng)生命線高亮?xí)r單擊，即可創(chuàng)建發(fā)送消息添加連接線說(shuō)明雙擊發(fā)送消息的連接線在連接線下方文本框中輸入連接線說(shuō)明“啟動(dòng)”系統(tǒng)功能分析創(chuàng)建回復(fù)消息從模型庫(kù)中按住左鍵拖動(dòng)“應(yīng)答消息”至生命線“卷?yè)P(yáng)”連接發(fā)送消息的矩形上當(dāng)矩形高亮?xí)r松開(kāi)左鍵移動(dòng)鼠標(biāo)指針至生命線“駕駛員”連接發(fā)送消息的矩形上當(dāng)矩形高亮?xí)r單擊，即可創(chuàng)建回復(fù)消息，并添加連接線說(shuō)明“啟動(dòng)成功”系統(tǒng)功能分析在序列圖中添加剩余的發(fā)送消息和回復(fù)消息系統(tǒng)功能分析添加操作符從模型庫(kù)中拖動(dòng)“替換”操作符至序列圖中設(shè)置操作符條件，雙擊操作符圖元中的“[]”，輸入條件“鉆孔狀態(tài)”添加操作對(duì)象在序列圖中右鍵單擊操作符，選擇“添加操作對(duì)象”添加一個(gè)操作對(duì)象輸入條件“抖土狀態(tài)”系統(tǒng)功能分析通過(guò)拉伸操作符邊框和虛線框，將消息框選在正確的操作對(duì)象中。序列圖總覽如圖所示系統(tǒng)功能分析移動(dòng)序列圖在模型瀏覽器中按住左鍵拖動(dòng)交互“流量控制器正向打開(kāi)細(xì)化”使之懸停在包“2.1.2.1功能分解”上松開(kāi)左鍵，調(diào)整其位置系統(tǒng)功能分析創(chuàng)建功能在模型瀏覽器中右鍵單擊“2.2功能分析”選擇“新建元素”→“功能”，新建“功能1”，命名為“卷?yè)P(yáng)活動(dòng)”同樣方法，在“2.2.1鉆孔功能分析”下創(chuàng)建功能“鉆孔”“自動(dòng)下放”“快速下放”“鉆進(jìn)”“觸底保護(hù)”，在“2.2.2抖土功能分析”下創(chuàng)建功能“抖土”“快速提升”“下放”，在“2.2.3設(shè)計(jì)綜合”下創(chuàng)建功能“控制液壓油流量”“控制液壓油方向”等系統(tǒng)功能分析創(chuàng)建活動(dòng)圖在模型瀏覽器中右鍵單擊功能“鉆孔”選擇“新建活動(dòng)圖”，新建“活動(dòng)圖1”，命名為“鉆孔_活動(dòng)圖”添加功能在模型瀏覽器中按住左鍵拖動(dòng)功能“快速下放”至活動(dòng)圖中合適位置松開(kāi)左鍵，在活動(dòng)圖中添加功能。同樣方法，在活動(dòng)圖中添加功能“觸底保護(hù)”“自動(dòng)下放”“鉆進(jìn)”添加初始節(jié)點(diǎn)從模型庫(kù)中按住左鍵拖動(dòng)“初始節(jié)點(diǎn)”至活動(dòng)圖中合適位置松開(kāi)左鍵，在活動(dòng)圖中添加初始節(jié)點(diǎn)添加選擇節(jié)點(diǎn)從模型庫(kù)中按住左鍵拖動(dòng)“選擇節(jié)點(diǎn)”至活動(dòng)圖中合適位置松開(kāi)左鍵，在活動(dòng)圖中添加選擇節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)功能分析添加合并節(jié)點(diǎn)從模型庫(kù)中按住左鍵拖動(dòng)“合并節(jié)點(diǎn)”至活動(dòng)圖中合適位置松開(kāi)左鍵，在活動(dòng)圖中添加合并節(jié)點(diǎn)。添加輸出接口在活動(dòng)圖中右鍵單擊“觸底保護(hù)”，選擇“增加輸出接口”添加輸出接口，命名為“觸底信號(hào)”建立連接選中初始節(jié)點(diǎn)，將其接口與“快速下放”連接，新建連接關(guān)系在“鉆孔_活動(dòng)圖”中，給各功能建立連接移動(dòng)接口鼠標(biāo)指針在接口處懸停，就會(huì)出現(xiàn)接口樣式圖標(biāo)按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)該接口至目標(biāo)位置系統(tǒng)功能分析創(chuàng)建子功能在模型瀏覽器中右鍵單擊功能“自動(dòng)下放”選擇“新建功能”，新建“功能1”，命名為“控制液壓油流量”同樣方法，為功能“自動(dòng)下放”添加子功能“控制液壓油方向”“動(dòng)力單元慢速正轉(zhuǎn)”“執(zhí)行機(jī)構(gòu)慢速正轉(zhuǎn)”“接收信號(hào)”為其他功能添加的各子功能系統(tǒng)功能分析創(chuàng)建塊右鍵單擊模型瀏覽器中的“2.3.1卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)產(chǎn)品架構(gòu)”選擇“新建元素”→“塊”創(chuàng)建“塊1”，命名為“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”同樣方法，在包“2.3.2卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)接口”下添加塊“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)接口”添加泳道在模型瀏覽器中，在“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”的下一級(jí)定義“電磁閥”“液壓馬達(dá)”“減速機(jī)”“卷筒”等組件將這些塊拖動(dòng)到活動(dòng)圖中即可自動(dòng)生成與之對(duì)應(yīng)的泳道圖拖動(dòng)“電磁閥”到活動(dòng)圖中作為泳道框選“控制液壓油流量”“控制液壓油方向”等功能，初步實(shí)現(xiàn)功能與系統(tǒng)組成之間的映射同樣方法，將塊“液壓馬達(dá)”“減速機(jī)”“卷筒”拖動(dòng)到活動(dòng)圖中作為泳道系統(tǒng)功能分析雙擊打開(kāi)需求圖“'卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求（最終）'”，從模型瀏覽器中拖動(dòng)功能“快速下放”至需求圖中，并將此功能與需求“0.4.4下放功能”連接，可以建立滿足關(guān)系參照以上步驟可以建立需求與其他功能的關(guān)聯(lián)系統(tǒng)功能分析創(chuàng)建子包在模型瀏覽器中，在包“2.2功能分析”下面創(chuàng)建子包“2.2.4狀態(tài)分析”創(chuàng)建狀態(tài)機(jī)圖右鍵單擊“2.2.4狀態(tài)分析”選擇“新建元素”→“狀態(tài)機(jī)圖”，新建狀態(tài)機(jī)圖軟件自動(dòng)生成一個(gè)空白的狀態(tài)機(jī)圖模型，可將狀態(tài)機(jī)命名為“卷?yè)P(yáng)狀態(tài)機(jī)”，將狀態(tài)機(jī)圖命名為“卷?yè)P(yáng)狀態(tài)機(jī)圖”系統(tǒng)功能分析添加初始狀態(tài)從模型庫(kù)中拖動(dòng)“初始狀態(tài)”至卷?yè)P(yáng)狀態(tài)機(jī)圖中，作為卷?yè)P(yáng)機(jī)整體的初始狀態(tài)添加組合狀態(tài)從模型庫(kù)中拖動(dòng)“組合狀態(tài)”至卷?yè)P(yáng)狀態(tài)機(jī)圖中，修改名稱為“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)關(guān)閉狀態(tài)”組合狀態(tài)可以進(jìn)一步分解為多個(gè)分支狀態(tài)對(duì)每個(gè)組合狀態(tài)，需要單獨(dú)定義初始狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)，與前述操作相同在組合狀態(tài)“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)關(guān)閉狀態(tài)”中添加初始狀態(tài)和最終狀態(tài)創(chuàng)建分支在“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)關(guān)閉狀態(tài)”中右鍵單擊選擇“新建分支”或者從右側(cè)元素庫(kù)中拖動(dòng)“分支”，在組合狀態(tài)中建立分支添加“電磁閥關(guān)閉狀態(tài)”“液壓馬達(dá)停止?fàn)顟B(tài)”“減速機(jī)空閑狀態(tài)”“卷筒空閑狀態(tài)”系統(tǒng)功能分析建立關(guān)聯(lián)在卷?yè)P(yáng)狀態(tài)機(jī)圖中選中初始狀態(tài)將鼠標(biāo)指針懸浮于初始狀態(tài)圖標(biāo)的任一接口上待圖標(biāo)變成綠色時(shí)，單擊此接口，并拖動(dòng)至“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)關(guān)閉狀態(tài)”的接口處，生成初始狀態(tài)接口與“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)關(guān)閉狀態(tài)”接口間的連接線，建立二者之間的關(guān)聯(lián)增加錨點(diǎn)在“分支”元素上右鍵單擊選擇“增加錨點(diǎn)”→“底部。建立其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)功能分析添加組合狀態(tài)在卷?yè)P(yáng)狀態(tài)機(jī)圖中添加組合狀態(tài)“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)啟動(dòng)狀態(tài)”添加初始狀態(tài)和最終狀態(tài)添加狀態(tài)，包括“電磁閥打開(kāi)狀態(tài)”“液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)”“減速機(jī)工作狀態(tài)”“卷筒旋轉(zhuǎn)狀態(tài)”建立關(guān)聯(lián)從初始狀態(tài)到“電磁閥打開(kāi)狀態(tài)”建立關(guān)聯(lián)添加活動(dòng)在模型瀏覽器中選中“電磁閥打開(kāi)狀態(tài)機(jī)”將其拖動(dòng)到“卷?yè)P(yáng)狀態(tài)機(jī)圖”的組合狀態(tài)“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)啟動(dòng)狀態(tài)”的“電磁閥打開(kāi)狀態(tài)”中，將會(huì)顯示Entry、DoActivity和Exit三個(gè)選項(xiàng)選擇DoActivity。為其他狀態(tài)添加活動(dòng)和建立關(guān)聯(lián)系統(tǒng)功能分析添加組合狀態(tài)在卷?yè)P(yáng)狀態(tài)機(jī)圖中添加組合狀態(tài)“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)”添加初始狀態(tài)和最終狀態(tài)添加狀態(tài)，包括“鉆孔狀態(tài)”和“抖土狀態(tài)”。建立關(guān)聯(lián)從初始狀態(tài)到“鉆孔狀態(tài)”建立關(guān)聯(lián)添加活動(dòng)在“鉆孔狀態(tài)”上右鍵單擊，選擇“編輯屬性”彈出“屬性編輯”對(duì)話框單擊DoActivity后面的瀏覽按鈕在DoActivity對(duì)話框中勾選“鉆孔”，為“鉆孔狀態(tài)”添加“鉆孔”活動(dòng)也可以在模型瀏覽器中選中“鉆孔”，將其拖動(dòng)到“鉆孔狀態(tài)”中為其他狀態(tài)添加活動(dòng)和建立關(guān)聯(lián)系統(tǒng)功能分析創(chuàng)建信號(hào)右鍵單擊“2.2.4狀態(tài)分析”選擇“新建元素”→“信號(hào)”，創(chuàng)建信號(hào)，命名為“啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”信號(hào)關(guān)聯(lián)在模型瀏覽器中選中“啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”將其拖動(dòng)到“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)關(guān)閉狀態(tài)”和“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)啟動(dòng)狀態(tài)”的關(guān)聯(lián)連線上創(chuàng)建其他信號(hào)，完成的“卷?yè)P(yáng)狀態(tài)機(jī)圖”系統(tǒng)功能分析狀態(tài)機(jī)仿真單擊“建?！薄胺抡妗薄胺抡妗卑粹o在仿真顯示欄中將會(huì)顯示狀態(tài)機(jī)仿真情況選擇“鉆孔狀態(tài)機(jī)”單擊仿真工具欄中的“開(kāi)始”按鈕鉆孔狀態(tài)機(jī)仿真開(kāi)始系統(tǒng)功能分析創(chuàng)建子包在包“2.3組成設(shè)計(jì)”下創(chuàng)建子包“2.3.1卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)產(chǎn)品架構(gòu)”和“2.3.2卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)接口”創(chuàng)建塊在子包“2.3.1卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)產(chǎn)品架構(gòu)”下創(chuàng)建塊，命名為“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”同樣方法，創(chuàng)建塊“機(jī)架”和“電氣系統(tǒng)”創(chuàng)建接口塊在子包“2.3.2卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)接口”下創(chuàng)建接口塊，命名為“機(jī)械接口”同樣方法，創(chuàng)建其他接口塊為了方便查看，對(duì)創(chuàng)建的塊和接口進(jìn)行分類(lèi)系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)創(chuàng)建包“3模型庫(kù)”，添加子包“二級(jí)部件”，包括塊“卷?yè)P(yáng)支架”“壓繩器”“減速機(jī)”“卷筒”“液壓馬達(dá)”“電磁閥”“鋼絲繩”等二級(jí)配套產(chǎn)品模型。模型庫(kù)中的內(nèi)容允許復(fù)用，可以分別定義其接口、參數(shù)，從而為系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)的具體建模提供基礎(chǔ)資源系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)創(chuàng)建模塊定義圖（BDD，即塊定義圖）在模型瀏覽器中右鍵單擊“2.3.1卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)產(chǎn)品架構(gòu)”選擇“新建視圖”→“模塊定義圖”新建模塊定義圖，命名為“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)產(chǎn)品架構(gòu)”添加建模元素在模型瀏覽器中單擊塊“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”按住左鍵拖動(dòng)到模塊定義圖中，松開(kāi)左鍵，添加塊“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”同樣方法，添加塊“卷?yè)P(yáng)支架”“壓繩器”“減速機(jī)”“液壓馬達(dá)”“卷筒”“電磁閥”“鋼絲繩”“電氣系統(tǒng)”“機(jī)架”建立關(guān)聯(lián)在模塊定義圖中選中塊“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”將其接口與塊“卷?yè)P(yáng)支架”連接，建立組合關(guān)系在模型瀏覽器中，塊“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”下方同步添加了“組成屬性1：卷?yè)P(yáng)支架”系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)建立塊“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”與其他塊的組合關(guān)系”系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)添加值屬性在模型瀏覽器中，右鍵單擊“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”選擇“新建值屬性”創(chuàng)建值屬性“總體成本指標(biāo)”設(shè)置默認(rèn)值右鍵單擊“總體成本指標(biāo)”選擇“設(shè)置默認(rèn)值”彈出“設(shè)置參數(shù)”對(duì)話框，輸入默認(rèn)值30000單擊“確定”按鈕，設(shè)置默認(rèn)值”添加其他值屬性“總體重量指標(biāo)”“最大提升力指標(biāo)”“最大提升速度指標(biāo)”“提升力”“提升速度”“總成本”“總質(zhì)量”設(shè)置其默認(rèn)值系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)添加代理端口在模型瀏覽器中，右鍵單擊“卷?yè)P(yáng)支架”選擇“新建代理端口”創(chuàng)建代理端口“frame_a”設(shè)置端口類(lèi)型右鍵單擊“frame_a”選擇“選擇類(lèi)型”在彈出的對(duì)話框中設(shè)置“類(lèi)型”為“機(jī)械接口”在“二級(jí)部件”中設(shè)置其他代理端口系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)創(chuàng)建內(nèi)部模塊圖（IBD，即內(nèi)部塊圖）在模型瀏覽器中，右鍵單擊塊“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”選擇“新建內(nèi)部模塊圖”新建內(nèi)部模塊圖，命名為“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)內(nèi)部模塊”添加建模元素在模型瀏覽器中選中“卷?yè)P(yáng)支架”，將其拖動(dòng)到內(nèi)部模塊圖“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)內(nèi)部模塊”中同樣方法，將“屬性卷筒”“減速機(jī)”“液壓馬達(dá)”“電磁閥”“電氣系統(tǒng)”“壓繩器”“鋼絲繩”拖動(dòng)到內(nèi)部模塊圖“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)內(nèi)部模塊”中建立關(guān)聯(lián)在內(nèi)部模塊圖“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)內(nèi)部模塊”中選中“卷?yè)P(yáng)支架”邊框上的端口并與“卷筒”邊框上的端口連接，建立連接關(guān)系建立其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)創(chuàng)建約束在模型瀏覽器中，右鍵單擊“2.7.1.1數(shù)學(xué)模型”選擇“新建元素”→“約束”，命名為“體積計(jì)算”添加輸入?yún)?shù)右鍵單擊約束“體積計(jì)算”選擇“新建輸入?yún)?shù)”，命名為“a”同樣方法，添加“2.7.1.1數(shù)學(xué)模型”的全部參數(shù)同樣方法，添加“2.7.1.2指標(biāo)驗(yàn)證”的全部參數(shù)設(shè)計(jì)驗(yàn)證創(chuàng)建參數(shù)圖在模型瀏覽器中，右鍵單擊“2.3.1卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)產(chǎn)品架構(gòu)”選擇“新建參數(shù)圖”，命名為“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)參數(shù)圖”添加值屬性從模型瀏覽器中選擇塊“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”的值屬性“卷筒重量”拖動(dòng)到參數(shù)圖中添加其他值屬性設(shè)計(jì)驗(yàn)證建立映射關(guān)系從模型瀏覽器中拖動(dòng)約束“總體質(zhì)量驗(yàn)證”至參數(shù)圖中彈出“關(guān)系映射”對(duì)話框在左側(cè)框中選中“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”下的“卷筒重量”按住Alt鍵，單擊右側(cè)框中“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)”下的“總體重量指標(biāo)”建立映射關(guān)系設(shè)計(jì)驗(yàn)證建立關(guān)聯(lián)在參數(shù)圖中選中值屬性“卷筒重量”將其接口與約束屬性“總體質(zhì)量驗(yàn)證”建立關(guān)聯(lián)建立其他值屬性與約束屬性的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)驗(yàn)證約束設(shè)計(jì)在參數(shù)圖中右鍵單擊約束屬性“總體質(zhì)量驗(yàn)證”選擇“編輯約束表達(dá)式”彈出“約束表達(dá)式”對(duì)話框在左側(cè)“變量”選項(xiàng)卡中雙擊“總重量：Real”在右側(cè)“表達(dá)式編輯”框中將會(huì)添加此變量編輯約束表達(dá)式設(shè)計(jì)驗(yàn)證參數(shù)計(jì)算在模型瀏覽器中，選中“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)參數(shù)圖”單擊“建模”→“仿真”→“仿真”按鈕打開(kāi)“約束計(jì)算”對(duì)話框在“計(jì)算參數(shù)設(shè)置”框中設(shè)置參數(shù)值，單擊“計(jì)算”按鈕自動(dòng)計(jì)算參數(shù)值設(shè)計(jì)驗(yàn)證追溯性分析單擊“建模”→“查看”→“追溯性分析”按鈕彈出“追溯性分析”對(duì)話框，可以查看需求、功能的追溯情況和覆蓋率需求覆蓋單擊“建?！薄安榭础薄靶枨蟾采w”按鈕彈出“覆蓋性分析表”對(duì)話框在“視圖”下拉列表中選擇“需求覆蓋表”通過(guò)需求追溯矩陣展示需求被功能和塊滿足的情況分析評(píng)估創(chuàng)建多個(gè)架構(gòu)方案在包“2.6配置設(shè)計(jì)”下創(chuàng)建“產(chǎn)品母型”“A方案”“B方案”“C方案”“D方案”“E方案”“F方案”“G方案”設(shè)置它們的值屬性選擇架構(gòu)方案單擊“建模”→“查看”→“架構(gòu)權(quán)衡”按鈕彈出“架構(gòu)權(quán)衡”對(duì)話框在左側(cè)下方勾選“全選”復(fù)選框選擇全部要對(duì)比的架構(gòu)方案。導(dǎo)入腳本單擊“導(dǎo)入”按鈕，找到安裝路徑下的Example文件夾選擇腳本文件architect_test.py單擊“打開(kāi)”按鈕，在“架構(gòu)腳本編輯”框中將會(huì)顯示其中的Python腳本設(shè)計(jì)驗(yàn)證架構(gòu)方案對(duì)比結(jié)果單擊“計(jì)算”按鈕，顯示架構(gòu)方案的對(duì)比結(jié)果設(shè)計(jì)驗(yàn)證參數(shù)計(jì)算單擊“關(guān)系映射”按鈕在“關(guān)系映射”對(duì)話框中分別建立“3模型庫(kù)”的“二級(jí)部件”中的“卷筒.長(zhǎng)”、“卷筒.寬”和“卷筒.高”與“卷筒.體積”的關(guān)系映射修改公式為“體積=卷筒.長(zhǎng)*卷筒.寬*卷筒.高”查看體積的計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)驗(yàn)證創(chuàng)建表格視圖在模型瀏覽器中右鍵單擊“2.8架構(gòu)權(quán)衡”選擇“新建視圖”→“表格視圖”新建表格視圖，命名為“卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)_表格”篩選數(shù)據(jù)在表格視圖“卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)_表格”中單擊“選擇表格中顯示的數(shù)據(jù)”按鈕彈出“篩選數(shù)據(jù)”對(duì)話框，勾選需要顯示的數(shù)據(jù)編輯注釋內(nèi)容在表格視圖“卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)_表格”中，還可編輯注釋內(nèi)容表格視圖與關(guān)系矩陣創(chuàng)建關(guān)系矩陣在模型瀏覽器中右鍵單擊“2.8架構(gòu)權(quán)衡”選擇“新建視圖”→“關(guān)系矩陣”新建關(guān)系矩陣，命名為“卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)_關(guān)系矩陣”在“卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)_關(guān)系矩陣”視圖中單擊“篩選行數(shù)據(jù)”按鈕彈出“篩選數(shù)據(jù)”對(duì)話框勾選關(guān)系矩陣中需要顯示的行數(shù)據(jù)單擊“確定”按鈕在“卷?yè)P(yáng)設(shè)計(jì)_關(guān)系矩陣”視圖中單擊“篩選列數(shù)據(jù)”按鈕在“篩選數(shù)據(jù)”對(duì)話框中勾選關(guān)系矩陣中需要顯示的列數(shù)據(jù)單擊“確定”按鈕在顯示出的關(guān)系矩陣中，雙擊勾選矩陣中的單元格，檢查功能條目對(duì)需求條目的滿足關(guān)系，還可以手動(dòng)更改表格視圖與關(guān)系矩陣新建鏈接文件在模型瀏覽器中右鍵單擊空白處，選擇“新建元素”→“鏈接的文件”在對(duì)話框中選擇路徑“Example\卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)\Modelica模型\RotaryDigDrill”單擊“打開(kāi)”按鈕在模型瀏覽器中將會(huì)顯示包package1配置顯示模型右鍵單擊包package1選擇“配置顯示的模型”彈出“模型顯示配置”對(duì)話框，勾選要顯示的模型，使其在模型瀏覽器中顯示鏈接Modelica模型打開(kāi)模型展開(kāi)包package1雙擊“PI控制器1”在建模視圖中將會(huì)打開(kāi)對(duì)應(yīng)的模型設(shè)置輸入?yún)?shù)在下方的“模型輸入輸出”窗口中雙擊“值”輸入框可以設(shè)置輸入?yún)?shù)u、u1的值仿真單擊“建模”→“仿真”→“仿真”按鈕系統(tǒng)會(huì)根據(jù)輸入?yún)?shù)值計(jì)算輸出參數(shù)值鏈接Modelica模型設(shè)置屬性打開(kāi)內(nèi)部模塊圖“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)內(nèi)部模塊”在空白處右鍵單擊選擇“設(shè)置Modelica仿真框架屬性”彈出“Modelica仿真框架屬性”對(duì)話框在目標(biāo)屬性“類(lèi)型”列的下拉列表中選擇類(lèi)型同樣方法，設(shè)置Modelica仿真架構(gòu)屬性的全部類(lèi)型生成仿真框架打開(kāi)內(nèi)部模塊圖“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)內(nèi)部模塊”在空白處右鍵單擊選擇“生成Modelica仿真框架”彈出“生成仿真框架-選擇模塊”對(duì)話框勾選“卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)內(nèi)部模塊”單擊“生成”按鈕生成Modelica模型加載生成的Modelica模型，可視化效果如圖3-90所示鏈接Modelica模型單擊“生成報(bào)告”按鈕彈出“選擇報(bào)告模板”對(duì)話框在“方案報(bào)告模板”框中選擇“系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)報(bào)告”在“系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)”框中選擇“一、設(shè)計(jì)輸入”在“專(zhuān)項(xiàng)數(shù)據(jù)”框中根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行勾選，單擊“確定”按鈕在彈出的“報(bào)告生成”對(duì)話框中選擇模板和輸出路徑單擊“確定”按鈕報(bào)告生成后，可以打開(kāi)方案報(bào)告報(bào)告生成本章介紹了MWORKS.Sysbuilder系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建模功能，主要內(nèi)容包括模型組織結(jié)構(gòu)管理，模型導(dǎo)入、導(dǎo)出，需求定義，系統(tǒng)功能分析，系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)驗(yàn)證，分析評(píng)估，架構(gòu)權(quán)衡，鏈接和生成Modelica模型，報(bào)告生成。本章小結(jié)謝謝！基于模型的系統(tǒng)工程及MWORKS實(shí)踐設(shè)計(jì)與仿真一體化的新一代MBSE方法設(shè)計(jì)與仿真一體化的MBSE技術(shù)體系緊貼業(yè)務(wù)，擴(kuò)展方便，定制適用于不同專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)工具領(lǐng)域知識(shí)模型復(fù)用支持多層級(jí)模板、模型庫(kù)的積累與復(fù)用，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域知識(shí)的高效應(yīng)用設(shè)計(jì)仿真模型轉(zhuǎn)換開(kāi)放定制能力形成與裝備設(shè)計(jì)流程的平臺(tái)功能，方便設(shè)計(jì)師更快理解掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型與系統(tǒng)仿真模型快速轉(zhuǎn)換，打通設(shè)計(jì)驗(yàn)證閉環(huán)設(shè)計(jì)流程集成設(shè)計(jì)與仿真一體化的MBSE技術(shù)體系將通用的MBSE方法、工具、模型等與具體業(yè)務(wù)相結(jié)合，構(gòu)建流程、模型、工具、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、團(tuán)隊(duì)相融合的MBSE技術(shù)體系，覆蓋全生命周期各階段活動(dòng)，提供統(tǒng)一的模型數(shù)據(jù)源、統(tǒng)一的數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證操作要求、統(tǒng)一的軟件工具平臺(tái)，支撐跨階段、跨層級(jí)、跨團(tuán)隊(duì)的協(xié)同論證、設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)流程是MBSE技術(shù)體系的核心模型為MBSE技術(shù)體系提供了基礎(chǔ)資源工具為MBSE全流程業(yè)務(wù)活動(dòng)提供平臺(tái)功能支撐標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為研制團(tuán)隊(duì)提供具體的工作指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)能力是全部研制能力的核心新一代MBSE方法的技術(shù)特點(diǎn)統(tǒng)一架構(gòu)按照系統(tǒng)架構(gòu)拆分為若干個(gè)可獨(dú)立執(zhí)行的業(yè)務(wù)組件，并將模型按照生命周期與版本修訂過(guò)程分別建立不同顆粒度的系統(tǒng)構(gòu)型與組件模型。通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)架構(gòu)模型與建模仿真框架接口的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)架構(gòu)驅(qū)動(dòng)的多層次、多顆粒度、多版本模型重構(gòu)，式支持系統(tǒng)模型的組裝定制和擴(kuò)展以面向?qū)ο蟮姆绞綐?gòu)建統(tǒng)一架構(gòu)，可以根據(jù)技術(shù)方案進(jìn)行靈活配置，以參數(shù)化的形式完成模型實(shí)例化，能夠根據(jù)模型庫(kù)索引信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)元模型庫(kù)、仿真模型庫(kù)進(jìn)行集成調(diào)用新一代MBSE方法的技術(shù)特點(diǎn)統(tǒng)一接口復(fù)雜系統(tǒng)模型具有層次特性，面向裝備系統(tǒng)不同研制階段，產(chǎn)生不同顆粒度模型，需要定義不同顆粒度的模型接口面向研制單位內(nèi)部的需求，提供流程接口和業(yè)務(wù)接口，流程接口為流程管理、技術(shù)狀態(tài)管理、模型數(shù)據(jù)管理等信息化系統(tǒng)提供了工具和模型訪問(wèn)接口，業(yè)務(wù)接口則為數(shù)字試驗(yàn)管理、故障仿真、健康狀態(tài)評(píng)估等具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景的仿真需求提供不同模型的訪問(wèn)接口通過(guò)面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)特性，構(gòu)建可配置的系統(tǒng)任務(wù)接口模型體系，支持不同視圖模型的調(diào)用；通過(guò)面向?qū)ο蟮某橄罄^承特性實(shí)現(xiàn)不同顆粒度接口模型的定義，定義多階段接口的持續(xù)細(xì)化路徑，支持使命、任務(wù)、需求、概念、架構(gòu)等不同階段模型的遞進(jìn)演化可以將通用設(shè)計(jì)接口要求轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)仿真專(zhuān)用的接口模型，對(duì)外提供參數(shù)化調(diào)用，并支持參數(shù)驅(qū)動(dòng)的接口類(lèi)型、顆粒度、專(zhuān)業(yè)的自動(dòng)實(shí)例化生成新一代MBSE方法的技術(shù)特點(diǎn)統(tǒng)一模型霍爾三維結(jié)構(gòu)提出包含層級(jí)、流程、專(zhuān)業(yè)三個(gè)維度的三維模型體系框架模型體系按照復(fù)雜系統(tǒng)任務(wù)設(shè)計(jì)與仿真流程，可分為需求模型、功能模型、架構(gòu)模型及仿真模型4類(lèi)，再細(xì)分為不同層級(jí)，每類(lèi)模型按照專(zhuān)業(yè)又分為不同分系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)范目標(biāo)是規(guī)范描述多領(lǐng)域、多層級(jí)系統(tǒng)的不同模型視圖通過(guò)基礎(chǔ)語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)支持跨學(xué)科、跨項(xiàng)目和跨組織的溝通通過(guò)通用接口標(biāo)準(zhǔn)支持跨平臺(tái)工具之間的通信協(xié)同支持系統(tǒng)建模或集成應(yīng)用的準(zhǔn)確性以及表達(dá)方式的一致性覆蓋特定領(lǐng)域，支撐模型的跨領(lǐng)域集成，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模型的集成、分析、規(guī)范、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證MBSE方法的“三階段六過(guò)程”流程模型與傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程方法相同，MBSE方法同樣要約定研制流程INCOSE提出的一種系統(tǒng)工程V形圖模型在MBSE應(yīng)用實(shí)踐過(guò)程中，需要將模型、工具與研制流程相匹配有大量的工程實(shí)踐致力于探索系統(tǒng)工程和專(zhuān)業(yè)工程的融合應(yīng)用參考各種復(fù)雜系統(tǒng)研制流程劃分方式，結(jié)合實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)積累，形成了各種復(fù)雜系統(tǒng)研制流程模型。根據(jù)這些模型的相似性，抽象出適合各類(lèi)不同復(fù)雜系統(tǒng)研制需求的通用MBSE方法的流程模型MBSE方法的“三階段六過(guò)程”MBSE方法的“三階段六過(guò)程”某復(fù)雜系統(tǒng)研制的任務(wù)分解示例MBSE方法的“三階段六過(guò)程”定義使命任務(wù)定義系統(tǒng)概念分析資源約束識(shí)別系統(tǒng)需求分析系統(tǒng)需求第一階段：使命任務(wù)定義與需求分析圍繞系統(tǒng)的各種運(yùn)行目標(biāo)、市場(chǎng)目標(biāo)，識(shí)別出典型的任務(wù)場(chǎng)景，以用例圖的形式建立使命任務(wù)模型，描述系統(tǒng)上下文信息，定義利益相關(guān)方角色和任務(wù)場(chǎng)景用例，對(duì)任務(wù)用例進(jìn)行分解及分配，梳理形成數(shù)字化的任務(wù)模型和結(jié)構(gòu)化、可量化的任務(wù)要求。在每個(gè)任務(wù)場(chǎng)景中都需要考慮系統(tǒng)目標(biāo)、環(huán)境特點(diǎn)，且明確相關(guān)任務(wù)場(chǎng)景中的主要參與者，描述其關(guān)聯(lián)關(guān)系。MBSE方法的“三階段六過(guò)程”系統(tǒng)、產(chǎn)品功能需求多專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)方案信息、控制以及機(jī)電熱多專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)整體架構(gòu)工程總體、系統(tǒng)功能、參數(shù)、接口的分配、關(guān)聯(lián)與映射多專(zhuān)業(yè)仿真模型信息、控制以及機(jī)電熱多專(zhuān)業(yè)仿真模型綜合驗(yàn)證將產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型、仿真模型綜合為系統(tǒng)級(jí)詳細(xì)模型，開(kāi)展綜合驗(yàn)證第二階段：系統(tǒng)架構(gòu)定義與可行性論證系統(tǒng)概念架構(gòu)分解為各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，通過(guò)規(guī)范的需求、接口、參數(shù)、行為、約束建模過(guò)程，由各專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)并行開(kāi)展系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)工作，定義能源動(dòng)力、制導(dǎo)控制、機(jī)械傳動(dòng)、供配電、信息通信等物理方案與運(yùn)行邏輯，集成為系統(tǒng)整體模型，通過(guò)關(guān)聯(lián)追溯矩陣、參數(shù)圖、行為圖仿真等方式，從系統(tǒng)功能、運(yùn)行成本、技術(shù)可行性、可靠性、安全性等維度開(kāi)展可行性分析與驗(yàn)證，形成系統(tǒng)架構(gòu)方案。擴(kuò)展系統(tǒng)架構(gòu)視圖構(gòu)建接口模型譜系描述關(guān)聯(lián)追溯關(guān)系構(gòu)建分系統(tǒng)架構(gòu)視圖構(gòu)建可行性論證視圖MBSE方法的“三階段六過(guò)程”第三階段：運(yùn)行方案仿真與綜合評(píng)估開(kāi)展系統(tǒng)物理原理、運(yùn)行機(jī)理的細(xì)化描述，擴(kuò)展其物理模型，描述其系統(tǒng)運(yùn)行邏輯過(guò)程或者協(xié)同運(yùn)行過(guò)程，根據(jù)任務(wù)場(chǎng)景中的用例，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方案模型進(jìn)行重新配置，對(duì)各類(lèi)系統(tǒng)需求進(jìn)行定性、定量的驗(yàn)證分析，開(kāi)展系統(tǒng)方案的綜合評(píng)估，支持多方案權(quán)衡，選取最合適的系統(tǒng)方案。構(gòu)建運(yùn)行方案仿真模型開(kāi)展多方案分析與權(quán)衡確定分系統(tǒng)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)與方法技術(shù)指標(biāo)綜合評(píng)估多領(lǐng)域統(tǒng)一模型體系按照MBSE流程要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、評(píng)估等需要以多領(lǐng)域統(tǒng)一模型為基礎(chǔ)，各層級(jí)、各團(tuán)隊(duì)之間的模型傳遞、共享也應(yīng)以模塊化模型為載體，需要覆蓋流程、層級(jí)、專(zhuān)業(yè)三個(gè)維度；“三階段六過(guò)程”的三維模型體系框架，為系統(tǒng)多階段、多任務(wù)、多層級(jí)協(xié)同的MBSE流程提供完整的數(shù)字化模型支持，保證跨專(zhuān)業(yè)、跨團(tuán)隊(duì)協(xié)同論證過(guò)程的模型一致性和可互操作性；在MBSE流程的執(zhí)行過(guò)程中，可以沿上述三個(gè)維度中的某一個(gè)對(duì)模型體系進(jìn)行展開(kāi)，將另外兩個(gè)維度的模型需求進(jìn)行歸納整理，形成多維度的模型庫(kù)。結(jié)合MBSE工具體系實(shí)現(xiàn)對(duì)多維度模型庫(kù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)、管理、共享、應(yīng)用，以此作為使命任務(wù)定義與需求分析、系統(tǒng)架構(gòu)定義與可行性論證、運(yùn)行方案仿真與綜合評(píng)估三個(gè)階段的統(tǒng)一模型架構(gòu)，覆蓋任務(wù)、系統(tǒng)、分系統(tǒng)和組件等多個(gè)模型層級(jí)，兼顧環(huán)境類(lèi)模型，支持不同階段、不同層級(jí)的設(shè)計(jì)與分析工作。多領(lǐng)域統(tǒng)一模型體系在任務(wù)級(jí)，建立任務(wù)模型，定義任務(wù)執(zhí)行參數(shù)與剖面，有針對(duì)性地開(kāi)展分析與驗(yàn)證。建立日環(huán)境參數(shù)模型；在系統(tǒng)級(jí)，建立系統(tǒng)模型，描述系統(tǒng)的功能以及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和接口，支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證；在分系統(tǒng)級(jí)建立分系統(tǒng)模型，支持各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)的復(fù)用；在組件級(jí)，建立通用的基礎(chǔ)組件模型，為各層級(jí)建模提供更豐富的補(bǔ)充；系統(tǒng)各層級(jí)的模型庫(kù)，具有高度的模塊化特點(diǎn)，可以通過(guò)理論分析、同類(lèi)模型對(duì)比、試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證、相近系統(tǒng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)標(biāo)定等形式開(kāi)展模型驗(yàn)證，提高仿真結(jié)果的可靠性。設(shè)計(jì)與仿真一體化的MBSE工具平臺(tái)復(fù)雜系統(tǒng)論證過(guò)程要求建設(shè)如圖的滿足任務(wù)整體復(fù)雜性要求的完整工具體系，形成設(shè)計(jì)與仿真一體化的MBSE工具平臺(tái)；在工程總體層面（任務(wù)級(jí)），開(kāi)展多種任務(wù)場(chǎng)景的建模描述與評(píng)估，實(shí)現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)定義、系統(tǒng)需求分解與分配、實(shí)施路線的定義與優(yōu)化等；在系統(tǒng)層面（系統(tǒng)級(jí)），部署系統(tǒng)架構(gòu)分析、需求管理、系統(tǒng)仿真驗(yàn)證等軟件，開(kāi)展動(dòng)力、傳動(dòng)、控制、通信、探測(cè)等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)論證工作；在專(zhuān)業(yè)技術(shù)層面（分系統(tǒng)級(jí)），開(kāi)展各分系統(tǒng)的能源、控制、運(yùn)輸?shù)葘?zhuān)項(xiàng)任務(wù)設(shè)計(jì)與分系統(tǒng)設(shè)計(jì)，構(gòu)建專(zhuān)業(yè)詳細(xì)設(shè)計(jì)和仿真模型，開(kāi)展成本、風(fēng)險(xiǎn)和可靠性等指標(biāo)的驗(yàn)證與評(píng)估，建設(shè)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)與仿真軟件和各類(lèi)系統(tǒng)分析軟件，支持各專(zhuān)業(yè)層級(jí)的任務(wù)分析與系統(tǒng)評(píng)估。MBSE協(xié)同設(shè)計(jì)論證標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系1.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范基礎(chǔ)語(yǔ)言規(guī)范，定義建模仿真能力，系統(tǒng)研發(fā)工具、模型體系遵循國(guó)際通用基礎(chǔ)語(yǔ)言規(guī)范開(kāi)發(fā)，從而可以保證設(shè)計(jì)、驗(yàn)證工具與模型的先進(jìn)性和協(xié)同性系統(tǒng)建模規(guī)范是建模準(zhǔn)確性與可讀性的保障，通過(guò)對(duì)模型架構(gòu)、開(kāi)發(fā)、定義以及測(cè)試驗(yàn)證等進(jìn)行全方位的規(guī)范定義，保證模型表達(dá)的正確性、模型結(jié)果的可信性、模型復(fù)用的規(guī)范性模型驗(yàn)證規(guī)范定義模型的驗(yàn)證與確認(rèn)方式，包括測(cè)試大綱、測(cè)試流程、驗(yàn)證流程、驗(yàn)證數(shù)據(jù)來(lái)源以及驗(yàn)證結(jié)果評(píng)價(jià)方式等，是模型尤其是可運(yùn)行模型可靠性、可信性的保障。模型應(yīng)用規(guī)范則從總體流程、任務(wù)分析、工具選擇、角色分工、過(guò)程控制、結(jié)果形式等角度定義應(yīng)用方法與準(zhǔn)則，保證仿真過(guò)程可控、結(jié)果可信和數(shù)據(jù)可追溯。規(guī)范文檔名稱使命任務(wù)定義與需求分析系統(tǒng)架構(gòu)定義與可行性論證運(yùn)行方案仿真與綜合評(píng)估使命任務(wù)建模規(guī)范√——需求建模規(guī)范√——需求描述規(guī)范√——功能描述規(guī)范√√√架構(gòu)定義規(guī)范√√√邏輯建模規(guī)范√√√系統(tǒng)驗(yàn)證規(guī)范—√√建模語(yǔ)言規(guī)范√√√模型接口規(guī)范√√—軟件接口規(guī)范√√—文件規(guī)范√√√可靠性分析規(guī)范—TBD—安全性分析規(guī)范—TBD—保障性分析規(guī)范—TBD—維護(hù)性分析規(guī)范—TBD—測(cè)試性分析規(guī)范—TBD—模型傳遞規(guī)范√√√流程活動(dòng)規(guī)范√√√驗(yàn)證計(jì)劃規(guī)范—TBD√技術(shù)狀態(tài)管理規(guī)范√√√數(shù)據(jù)管理規(guī)范√√√2．規(guī)范文檔本章小結(jié)本章首先介紹了設(shè)計(jì)與仿真一體化的MBSE技術(shù)體系，以及新一代MBSE方法的技術(shù)特點(diǎn)，然后給出了MBSE方法的“三階段六過(guò)程”，即使命任務(wù)定義與需求分析階段、系統(tǒng)架構(gòu)定義與可行性論證階段、運(yùn)行方案仿真與綜合評(píng)估階段。本章還介紹了多領(lǐng)域統(tǒng)一模型體系、設(shè)計(jì)與仿真一體化的MBSE工具平臺(tái)，給出了MBSE協(xié)同設(shè)計(jì)論證標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。謝謝！基于模型的系統(tǒng)工程及MWORKS實(shí)踐使命任務(wù)定義與需求分析概述基于統(tǒng)一模型開(kāi)展使命任務(wù)定義與需求分析等工作，論證使命任務(wù)過(guò)程、能力、任務(wù)所需的資源的約束條件，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)品的需求進(jìn)行逐層細(xì)化分析，保證使命任務(wù)定義的正確性、利益相關(guān)方及其需求識(shí)別的完整性、需求傳遞的一致性、系統(tǒng)功能需求定義的合理性與可行性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正向設(shè)計(jì)的一體化能力提升使命任務(wù)定義完成使命任務(wù)是復(fù)雜裝備研制的最根本出發(fā)點(diǎn)，是評(píng)價(jià)研制效果與效能的最終目標(biāo)，也是系統(tǒng)工程、MBSE技術(shù)體系第一個(gè)過(guò)程/階段的目標(biāo)；以科研團(tuán)隊(duì)、作戰(zhàn)指揮控制團(tuán)隊(duì)、運(yùn)營(yíng)商等最終用戶甚至更高層次管理機(jī)構(gòu)的戰(zhàn)略任務(wù)為核心輸入，識(shí)別出全生命周期各階段的任務(wù)場(chǎng)景、邊界以及利益相關(guān)方，開(kāi)展各層級(jí)典型任務(wù)場(chǎng)景的數(shù)字化建模，定義裝備系統(tǒng)與外部系統(tǒng)、環(huán)境、用戶之間的交互響應(yīng)關(guān)系，從而完成對(duì)使命任務(wù)的描述、分析、細(xì)化，并支撐提煉出利益相關(guān)方的應(yīng)用需求。使命任務(wù)定義使命任務(wù)定義的輸入最終用戶期望是最終用戶所預(yù)設(shè)的系統(tǒng)核心任務(wù)，既可以表現(xiàn)為簡(jiǎn)短的使命任務(wù)策劃，也可以表現(xiàn)為較為復(fù)雜的任務(wù)書(shū)；對(duì)復(fù)雜裝備總體系統(tǒng)，最終用戶期望是指裝備戰(zhàn)略目標(biāo)，以及由之分解而來(lái)的系統(tǒng)能力以及外部接口關(guān)系；對(duì)分系統(tǒng)及以下層級(jí)的產(chǎn)品，最終用戶期望是指在向上一層級(jí)交付此目標(biāo)產(chǎn)品時(shí)，上一級(jí)系統(tǒng)對(duì)其的功能預(yù)期其他利益相關(guān)方期望是指除直接用戶之外的利益相關(guān)方期望；測(cè)試性、可靠性、維護(hù)性、保障性即為此類(lèi)利益相關(guān)方期望的明確表達(dá)繼承性需求是系統(tǒng)需要滿足更高級(jí)用戶或者更高級(jí)系統(tǒng)的整體性要求，此類(lèi)需求有天然的繼承性要求，能夠幫助建立本層級(jí)的用戶期望使命任務(wù)定義使命任務(wù)定義的主要活動(dòng)利益相關(guān)方識(shí)別確定與系統(tǒng)相關(guān)的各利益相關(guān)方，為需求收集、任務(wù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)與建模等工作提供完整的角色清單，從而保證任務(wù)分析、系統(tǒng)需求分析過(guò)程的完整性和準(zhǔn)確性；利益相關(guān)方期望識(shí)別以戰(zhàn)略目標(biāo)、使命任務(wù)、需求輸入等不同方式識(shí)別出利益相關(guān)方對(duì)系統(tǒng)的預(yù)期要求；任務(wù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)與建模描述最終用戶所要求的任務(wù)場(chǎng)景，根據(jù)其他利益相關(guān)方的訴求，盡可能完整地開(kāi)展任務(wù)場(chǎng)景描述，界定相關(guān)內(nèi)外部系統(tǒng)的物理與邏輯結(jié)構(gòu)，識(shí)別和確定各類(lèi)任務(wù)場(chǎng)景中系統(tǒng)與外部環(huán)境、外部系統(tǒng)之間的交互關(guān)系，明確定義系統(tǒng)的輸入和輸出；利益相關(guān)方需求收集根據(jù)任務(wù)場(chǎng)景中所描述的系統(tǒng)接口、能力要求、操作過(guò)程等來(lái)收集利益相關(guān)方需求。使命任務(wù)定義利益相關(guān)方識(shí)別利益相關(guān)方利益相關(guān)方是指其權(quán)益會(huì)被系統(tǒng)能力或研制應(yīng)用過(guò)程影響的群體或個(gè)人；系統(tǒng)用戶一般是最重要的利益相關(guān)方；針對(duì)系統(tǒng)的不同層級(jí)、不同專(zhuān)業(yè)，可能需要面向不同的利益相關(guān)方；實(shí)際工作中，也需要根據(jù)不同的業(yè)務(wù)流程開(kāi)展工作；利益相關(guān)方類(lèi)型管理人員；投資者；用戶；維護(hù)人員；培訓(xùn)人員；可用性和效能專(zhuān)家；政府；標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)；監(jiān)管部門(mén)利益相關(guān)方期望識(shí)別用例圖描述核心使命任務(wù)或者系統(tǒng)戰(zhàn)略目標(biāo)；主要包含用例和參與者兩個(gè)元素。利益相關(guān)方期望識(shí)別用例圖作為運(yùn)行使用構(gòu)想的結(jié)構(gòu)化表達(dá)，是獲取并描述利益相關(guān)方期望的重要手段，用于確定系統(tǒng)需求和運(yùn)行邊界，是系統(tǒng)中與用戶相關(guān)聯(lián)的需求開(kāi)發(fā)和結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)的出發(fā)點(diǎn)，是此后各類(lèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型、仿真模型、描述文檔的開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)。使命任務(wù)定義利益相關(guān)方期望識(shí)別示例如圖為某深空探測(cè)工程系統(tǒng)用例圖該用例包括三個(gè)參與者及四個(gè)用例。三個(gè)參與者分別為地面指揮系統(tǒng)、目標(biāo)星體（火星）及太空。四個(gè)用例分別代表探測(cè)工程所需執(zhí)行的場(chǎng)景，即發(fā)射與部署、軌道控制與導(dǎo)航、儀器操作與控制、數(shù)據(jù)采集與傳輸。使命任務(wù)定義概述任務(wù)場(chǎng)景模型是對(duì)利益相關(guān)方期望的具體化表示，是對(duì)運(yùn)行構(gòu)想的展開(kāi)描述，是系統(tǒng)需求中的重要根據(jù)，其建模元素可以包括用例圖、活動(dòng)圖等行為模型，通過(guò)完善的描述并考察任務(wù)場(chǎng)景，經(jīng)常能揭示出可能會(huì)被忽視的需求和設(shè)計(jì)要求任務(wù)分解任務(wù)場(chǎng)景建模應(yīng)考慮運(yùn)行使用的所有環(huán)節(jié)，包括在集成、試驗(yàn)、部署直到廢棄/處置過(guò)程中的全部計(jì)劃和非計(jì)劃運(yùn)行使用。為了開(kāi)發(fā)可用的、完備的任務(wù)場(chǎng)景模型，需要從戰(zhàn)略目標(biāo)、使命任務(wù)出發(fā)，以類(lèi)似窮舉的方式，對(duì)其中包含的子任務(wù)或者具體的工作場(chǎng)景進(jìn)行完整分析，同時(shí)還當(dāng)考慮典型的故障、退化等故障模式下的運(yùn)行使用場(chǎng)景，從而能夠正確指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。任務(wù)場(chǎng)景模型中包含的典型信息有：系統(tǒng)生命周期各個(gè)階段的典型場(chǎng)景、運(yùn)行使用時(shí)間基線、運(yùn)行使用場(chǎng)景、故障管理策略、人機(jī)接口、維修保障需求、系統(tǒng)端到端通信過(guò)程、運(yùn)行使用設(shè)施、任務(wù)邏輯過(guò)程與關(guān)鍵事件等任務(wù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)與建模使命任務(wù)定義任務(wù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)任務(wù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)的具體工作過(guò)程與任務(wù)特點(diǎn)聯(lián)系緊密；需要形成與行業(yè)特點(diǎn)相匹配的具體執(zhí)行路線；以某飛行器的任務(wù)分析過(guò)程為例，可以采用飛行任務(wù)剖面的方法描述飛行器的任務(wù)及環(huán)境，該剖面說(shuō)明了飛行器系統(tǒng)在全生命周期經(jīng)歷的事件以及事件順序、持續(xù)時(shí)間、環(huán)境及系統(tǒng)工作方式。飛行任務(wù)執(zhí)行是基于任務(wù)事件列表實(shí)現(xiàn)的。任務(wù)事件列表是指包含完成標(biāo)稱任務(wù)以及突發(fā)性場(chǎng)景所必需的所有任務(wù)事件的順序集合，包括任務(wù)段、任務(wù)節(jié)以及分系統(tǒng)活動(dòng)三個(gè)層次，分別對(duì)應(yīng)飛行任務(wù)的頂層、中間層和底層描述。其中，任務(wù)段描述飛行任務(wù)的主要任務(wù)階段；每個(gè)任務(wù)段包含若干任務(wù)節(jié)，對(duì)應(yīng)于該任務(wù)段中需要完成的主要事件；分系統(tǒng)活動(dòng)是底層也是最細(xì)節(jié)的任務(wù)描述，每個(gè)任務(wù)段與任務(wù)節(jié)都是通過(guò)順序執(zhí)行分系統(tǒng)活動(dòng)序列來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此任務(wù)分析涉及的元素包括任務(wù)、子任務(wù)、任務(wù)段、任務(wù)事件、子事件、活動(dòng)、狀態(tài)等。使命任務(wù)定義任務(wù)場(chǎng)景建模任務(wù)場(chǎng)景建模從戰(zhàn)略級(jí)目標(biāo)出發(fā)，按照層級(jí)和分解關(guān)系，對(duì)系統(tǒng)使命任務(wù)進(jìn)行初步分解任務(wù)場(chǎng)景模型既可以從零開(kāi)始全新創(chuàng)建，也可以從外部任務(wù)模型或需求文件導(dǎo)入，設(shè)置任務(wù)參數(shù)與核心技術(shù)指標(biāo)，通過(guò)用例圖識(shí)別任務(wù)利益相關(guān)方、外部環(huán)境對(duì)象、系統(tǒng)邊界等任務(wù)場(chǎng)景通用元素，并建立其形式化定義，明確各個(gè)場(chǎng)景的核心活動(dòng)、內(nèi)外部系統(tǒng)以及用戶與系統(tǒng)之間的交互活動(dòng)。使命任務(wù)定義任務(wù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)與建模示例