第5章汽车开发技术和管理数字化;学习目标

;主要内容;技术数字化与管理数字化;汽车开发数字化;基于模型的系统工程的汽车开发;基于模型的系统工程的汽车开发;主要内容;全球MBSE应用信息解读;什么是基于模型的系统工程（MBSE)？

为什么用模型可以掌握系统的复杂性？

把模型作为系统论证交付物的案例？

采用MBSE开发汽车电气系统案例？

如何把MBSE应用于汽车开发过程？

;基于模型的系统工程;MBSE旨在提供一种跨学科的、可视化的方法，以协调各个系统工程领域之间的交互和合作。MBSE以模型为核心，将系统的需求、结构、行为等信息通过建立和使用模型进行描述、分析和设计。这些模型可以是图形化的、数学化的或者描述性的，能够帮助系统工程师更好地理解系统的特性、功能和性能。;基于模型的系统工程使用各种类型的模型来帮助人们理解、描述和分析系统的不同方面特性。对于基于模型的系统工程来说，与传统的以文档为中心的方法相比，以模型为中心的方法特色就在于，模型的表达、开发和成熟都是以“计算机能够使用”为主，而不是以工程师为主。;传统的实践倾向于依赖多个独立的模型，从而导致互不相关的系统表达。这些模型通常是各学科——系统、机械、电气、热学等专有的模型，它们可能在工程师的意识中是相互连接的，但只有通过人类的劳动才能使它们真正相互关联和相互一致。基于MBSE方法建立的统一模型，可以开展多学科多领域的协同设计。;MBSE给出了从互不相连的系统表达到集成系统模型形式系统描述转换的范式，即使用形式化的系统模型作为表述系统、系统工程活动及其相应产品开发的首选方式，并使用形式化方法管理工程开发过程。;由于形式化模型可以经受完整性、准确性和一致性的正式测试，MBSE的集成系统模型可以作为一种改进的方法用于分析系统架构，提供在项目寿命周期早期对问题进行检测的能力。形式化的系统模型之所以具有上述优点，是因为它具有更高的严格性和灵活性，因为MBSE既能被人类理解又可以被计算机理解。;基于模型的系统工程强调将系统的各个方面以模型的形式进行抽象和表达，使得系统工程师可以???加直观地理解系统，并在模型上进行各种分析、优化和决策。

它具有可视化、集成化和协同化的特点，可以促进不同领域专家之间的合作与沟通。;MBSE三要素;1.建模语言

;这里可简单介绍一下SysML语言

可以简单介绍UML语言、工具;MBSE约定了具有强语法的描述方式，也就是常用的SysML语言。SysML语言作为一种图形化的语言，在阅读上能更好的避免歧义。

SysML模型是可以仅仅是画图纸上的，也可以布置在软件上。IBMRationalRhapsody软件就支持SysML语言的建模，使顶层系统模型得以在系统开发的全生命周期中流动；另外也通过软件对SysML语法的分析运行，增加简单的代码就使顶层模型就能进行测试。

;SysML建模语言很直观地表现了人思考问题过程形式。

需求图是表现Why：为什么要设计一个系统；

用例图是What：那系统是怎样的；

三种行为图分别表示How、When、Who(泳道活动图)：怎么做，做的顺序，谁去完成；

BDD,IBD图也是Who...可以配合Harmony-SE建模方法论来走一遍流程

;;;这个有点像机械开发中的MBD-Modelbaseddesisn,就是原来零件的模型和图纸是分开制作的，那么模型一变，即使只改一个尺寸，图纸就要重新制作。后来采用了MBD的方式，图纸升级为三维图纸直接和模型关联起来，这样模型一变，图纸也就自动的跟着发生变化。

同样，这个基于模型的系统工程也是类似的关键点在于统一语言，参数化和关联。

作者：李自在链接：/questionanswer/3014612864来源：知乎著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。;

(1)统一语言

首先所谓基于模型，模型就是用专用语言定义的

用专用语言代替自然语言，这个专用语言类似于编程的高级语言，在设计之初就是消除歧义的，大家都学习和采用同一套语言体系，就解决了理解成本和歧义的问题。

(2)参数化

模型的另外一个方面就是参数化，把需求都用参数表示，这样明确了目标，便于统一管理和关联

(3)关联

在参数之间建立关联，包括需求，设计，验证的参数；也在软硬件之间产生了关联。这样，后期验证可以很容易的和前期建立联系，后期如果需求改变，也很容易把相关影响项全部找出来。;2.建模工具

;基于EA实现MBSE的功能架构;;;Simulink是一种基于图形化模型的仿真和建模工具，广泛应用于控制系统设计、信号处理和多领域系统建模等领域。它是MathWorks公司的产品，与MATLAB紧密集成，提