基于模型的系统工程（ MBSE ）的整车开发创新方案 Vehicle Development Innovation based on MBSE Solution 演讲人：顾红生 内容 2 公司介绍 MBSE 基本理念与 框架 MBSE 典型应用场 景与流程 适途科技 • 国内领先的、面向汽车行业提供咨询和服务的专业公司，致力于帮助客户最大化提升产品设计和交付的能力。 项目启动 » 供应商定点 » 造型发布 » 工程发布 » 试生产 » 量产 基于模型的系统工程（ MBSE ）解决方案 产品成本管理 订单驱动的配置管理 基于 TEAMCENTER 平台企业级 BOM 管理解决方案 基于知识的文档 BOM 管理 • 熟悉汽车行业产品开发流程， 了解产品开发流程最佳实践 • 掌握全球和国内众多汽车行业 PLM 系统应用最佳实践 PLM 业务核心竞 争力 P 8 「 MBSE 基本理念与框 架」 燃油经济性 / 排放 性能 / 操控 / 舒适 能量 安全 动力总成 底盘

简 称 MBSE） 作 为 MBE 的一个完善和未来的发展方向之一。 基于模型的系统工程 MBSE: 系统工程国 际理事会（INCOSE）出版了系统工程 2020 年 远景规划，提出了从过去以文档为中心的方法 向未来基于模型的方法的发展途径。INCOSE MBSE 制定了一个路线图，重点标识出为实现 2020 年的远景规划，将 MBSE 的标准的制定 作为努力的关键领域。MBSE 是正式的建模应 是跨整个产品的开发、部署和处置阶段的设计 决策的协调，MBSE 是一个接口，可 以被认为是“将东西粘合在一起”的 一个系统化的方式。最近系统建模标 准开始对 MBSE 应用和使用产生重大 影响。对象管理集团（OMG）的系 统建模语言（SysML ™）是一种通用 的，用于特定的设计、分析和验证复 杂系统的图形化建模语言，在 2006 年由 OMG 采纳并现已被广泛实施在 MBSE 支持工具中。 SysML ™是一个 更广泛的家族，是包括 工具之间的工程数据交换。 事实上，AP233 和 SysML ™的要求已在很大 程度上由 OMG 和 ISO 的团队一起保持一致， 并与 INCOSE 模型驱动的系统设计工作组密切 合作。模型和数据交换在推进 MBSE 实践以实 现不同建模领域的一体化水平中是的必不可少 的。 13 大型装备制造业数字化之道

指标分析 性能仿真 虚拟现实 功能分解 功能计算 功能仿真 半实物仿真 系统验证 安世亚太深耕仿真技术 26 年—— MBSE 3 © 置统计分析、特征处理、深度学习、设备机理模型等成熟的算法组件包； • 提供可视化的建模过程，降低建模的难度， 提供模型自动化打包、部署。 特点： • 结合 DoDAF 和 MBSE ，从系统描述的视角通过对实物对象的数字化描述触发模型构建； • 模型的构建围绕业务需求，结合功能、结构、行为，来构建数字孪生体所需的模型； • 依据行业属性，根据具体物理特性、工艺特

参考架构作为参考。因此，在 1.0 版本的基础上，本白皮书将继续围 绕云控基础平台这一核心关键新型基础设施，运用基于模型的系统工 程 （ Model-Based Systems Engineering, MBSE ） 方 法 和 RFLP （Requirements-Function-Logical-Physical）设计流程，以《智能 网联汽车信息物理系统参考架构 2.0》 2、 《车路云一体化系统白皮书》 三级云分层结构。 车路云一体化系统云控基础平台参考架构 10 图 1-2 云控基础平台功能架构 1.2 范围 本白皮书在《车路云一体化系统白皮书》定义基础上，综合运用 MBSE 方法论，从顶层视角出发，针对车路云一体化系统云控基础平台 中的多类别目标用户主体，以模型的形式构建清晰、可追溯、可扩展 的多维度用户需求集；并基于需求输入进行功能分析，对云控基础平 台进行合理分 系统工程 System Architecture 系统架构 Reference Architecture 参考架构 Model Based Systems Engineering/MBSE 基于模型的系统工程 车路云一体化系统云控基础平台参考架构 12 Document Based Systems Engineering/DBSE 基于文档的系统工程 Systems

、以绩效管理为主线的管理信息化提升工程，强化基亍战略管理的集中管控和业务协同 一、信息化提升工程 16 一、信息化提升工程 17 2 、创新能力提升工程 （ 1 ） 综合应用基亍模型的系统工程（ MBSE ）、基亍知识工程的设计过程自劢化、自劢化诊断测试、虚拟标定和虚拟 验 证技术、协同设计数据库平台等信息化技术，进一步提升研发水平；新产品研发周期降低 20% 。 产 品 分 析 模 块 定

产品数据管理（ PDM ） 企业产品生命周期管理解决方案 SRM 供应商设计协同管理 MBSE 基于模型的系统工程 CAPA/Q IS 问题和质量管理 基于 MBD 技 术的工艺与 制造 产品平台化与 配置管理 MRO/SLM 综合保障管理 IMDS 材料数据管理 SDM

现数据管理对齐：基于 Teamcenter 以 “单 一数据源贯通 + 全流程智能协同” 为核心，深度整合需求、设计、仿真、工艺、试验调试及售后维护 维修全生命周期环节，依托西门子工业软件的 MBSE（基于模型的系统工程）架构与数字孪生技术底 座，实现数据从源头到终端的无缝流转与全局对齐。 机、电、软协同研发数字主线 ——AI 驱动多工具链数据精准对齐：依托 AI 智能关联算法打破机械结

故障诊断与预测性维护 人工智能 机器学习 区块链 知识自动 化 。。。。。。。 工业 4.0 赛博物理系统 （ CPS ） 数字化双胞 胎 基于模型定义 （ MBD ） 基于模型的系统工程 （ MBSE ） 基于模型的企业 （ MBE ） 工业软件 增材制造 增强现实 / 虚拟现 实 软件定义制造 OPC 统一架构（ OPC UA ） 企业服务总线 机器人操作系统 协同设计与制造 智能工艺管理

参考 标准开展评估诊断，系统梳理企业自动化、信息化基础 条件，准确摸清企业数字化发展实际情况，识别转型痛 点需求和应用场景，开展投入产出测算和风险评估，明 确转型目标和方向。结合系统工程(MBSE)方法论编制规 划方案，体系化设计数字化转型的目标愿景、任务框架、 系统架构、技术路线、标准体系、实施任务、投入预算 和保障条件，建立分阶段子任务和实施项目清单，为下 一步组织实施提供 企业开展跨场景数据、模型流转应用探索，带动上下游 工具打通、数据互连、模型互认，建立功能完备的产品 工具体系，实现跨场景环节的协同优化。引导企业开展 产品全生命周期管理，构建基于模型的系统工程(MBSE) 方法开展产品模型在需求、设计、分析、验证等集成管 理，提高产品设计、生产、运维一体化管理水平。鼓励 企业基于数据和模型重塑业务系统、创新商业模式，打 通用户需求和企业产能、研发设计和售后服务之间的数 储及智能 物流、供应链产品质量追溯、供应链断链预测预警等细分场景。 6.跨环节协同：应用数据集成、模型打通等方式，联通企业 不同业务管理环节，实现跨环节整体协同优化，包括基于系统 工程(MBSE)的产品全生命周期管理、基于从消费者到生产者 (C2M)的大规模定制化生产等细分场景。 (二)场景数字化要素 场景的数字化转型需要相配套的数字化要素支撑。围绕场 景转型所需的“人、机、料、法、环”等资源，将场景数字化要

要求、交付实施指南、基于交付模型的运行维护实施指南等 数字化交付标准；智能工厂项目不同阶段竣工验收要求标准。 （3）智能设计标准 主要包括基于数据和知识驱动的参数化模块化设计、基 于模型的系统工程（MBSE）设计、多 CAD 协同设计、基于 多业务协同的动态优化设计与仿真等产品设计与仿真标准； 基于制造资源数字化模型（MBD）工艺设计、柔性设计、质 量要求以及验收要求等工艺设计与仿真标准；试验方法、试