基于模型的系统工程的整车开发创新方案

1、 扬帆起航基于模型的系统工程（MBSE）的整车开发创新方案VehicleDevelopmentInnovationbasedonMBSESolution2内容背景介绍MBSE基本理念与框架MBSE典型应用场景与流程PLM 产品全生命周期管理，致力于帮助客户打造产品研发平台西门子汽车行业智慧型 专家级合伙伙伴（SMART Expert Partner）专注”以业务为导向”的 实施策略，累计服务超 过100个PLM项目核心成员来自汽车主 机厂，深谙制造业研 发流程和PLM应用最 佳实践荣获西门子工业软件 颁发的“行业价值奖”P 3产品研发流程咨询PLM策略及路线图NPI流程建模及优化 产品研发业务

2、咨询PLM方案实施PLM系统实施 PLM系统升级 PLM/CAD二次开发 PLM/CAD培训PLM系统应用和管理PLM系统应用支持PLM系统技术支持PLM系统维护数据服务产品数据管理 数据转换数据交换数据质量检查PLM 产品全生命周期管理，致力于帮助客户打造产品研发平台P 4立项建议量产项目启动供应商定点造型发布工程发布试生产企业级问题管理变更管理（设计 / 工程 / 制造）行业特色解决方案包PLM产品核心解决方案TEAMCENTER在线协同设计管理解决方案我们基于服务实践，提炼出“10+11”解决方案矩阵项目交付物质量管理项目管理竞品数据管理产品型谱规划和定义基于模型的系统工程（MBSE）解

3、决方案产品成本管理产品虚拟评审DMU（物理集成 / 性能 / 制造工艺）制造工艺数据管理解决方案材料数据库管理仿真数据管理试验数据管理基于知识的文档BOM管理基于知识工程的KBE设计供应商协同管理企业级质量管理解决方案（QMS） 售后工程P 5订单驱动的配置管理基于TEAMCENTER平台企业级BOM管理解决方案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系统应用最佳实践熟悉客户语言，精准理解客户需求围绕客户需求直击业务痛点，基于客户需求和结合行业最佳实践，从全局视野提供前瞻性解决方案专注”以业务为导向”的项目实施策略10+年汽车行业积累，基于成熟解决方案

4、包提供标准化实施，低实施风险拥有国内最强的汽车行业实施团队，保障项目交付质量PLM业务核心竞争力P 6MBSE基本理念与框架整车开发多部门多领域特点MktVI-VDVI-SafetyVI-VAVI-质量StyleEEVI-NVH总布置底盘动力总成VI-能耗协同设计网络状交互、相互约束、非同步动力总成发动机传动排气燃油硬件控制底盘驾驶制动悬挂转向硬件控制整车系统控制架构算法控制电气电源负载配电HMI硬件控制气候空调加 热 座 舱硬件控制空气热力冷却前端发动机舱硬件控制耦合数据& 分析接口V模型前端集成整车功能& 属性分析验证燃油经济性/排放性能/操控/舒适能量 安全P 8跨领域/跨功能当今汽车产

5、品复杂而成为大系统的一部分-工程决策需要深刻理解系统：正向开发P 9系统工程与系统工程方法论什么是系统工程？INCOSE（International Councilon Systems Engineering） 系统工程手册定义：Systems Engineering is an interdisciplinary approach and means to enable the realization of successful systems系统工程是一个跨学科的方法和手段，以实现成功的系统。集成了所有学科和专业团队，形成结构化的开发过程：工概念到产品到运营；考虑所有客户的业务和技术需求，

6、提供一 个满足用户需求高质量和安全的产品。系统工程侧重于在开发早期定义客户的需求和所需的功能， 并记录所有需求，然后进行设计综合和系统验证。系统工程关注的其实就是一个以客户需求导向的正向开发过 程，以寻求系统最优解决方案。实现系统工程的RFLP关键在于构建一个完整的系统架构方案（需求、功 能、逻辑、物理、验证等元素的集合）：捕获需求建立需求到功能链接功能链接到逻辑架构Requirement需要什么Function做什么Logic如何去做Physical Design如何去做P 10基于模型的系统工程MBSE（Model-Based Systems Engineering） MBSE的V模型MB

7、SE定义MBSE将系统工程传统的文本格式转向了图形化的系 统建模语言，形成 “以模型为主，文档为辅”的系统架 构方案。MBSE通过系统架构方案的模型化，能实现与周边人、 机对接，从而完成需求高效精确的传递。MBSE与传统系统工程不同，它强调中央系统模型。该模型描述了捕捉的系统需求以及描述这些需求的设计决策。P 11 MBSE开发过程VOC整车架构模型开发整车需求分解整车性能平衡 与优化整车虚拟验证上一层需求系统/子系统 开发与定义系统/子系统 需求分解架构开发与优 化验证与确认零部件 设计开发零部件 设计开发整车级系统级零件级MktVTS底盘总布置动力总成整车需求定义 与开发A系统B系统上一层

8、需求系统/子系统 开发与定义系统/子系统需求分解架构开发与优 化验证与确认SORSOR法规制造成本售后估算，数模，性能计算 多方案对比估算，数模，性能计算 多方案对比估算，数模，性能计算 多方案对比估算，数模，性能计算 多方案对比P 12 MBSE需求关注点RFMax DefrostManage ClimateComfortAC functionalityTo know when to startTo know when t deliver unconditionoallyRL-sysCtrlRP-sysSWR表达：系统设计相关要素的模型化表达（需求模型、Feature模型、功能模型、架构模型

9、、仿真模型、结构模型等）传递：设计需求，接口控制要求及时发放到各领域部门，并更新、跟踪和管理设计状态优化：设计调整能立刻获得领域影响分析结果，并及时获得领域反馈，达到全局最优分析：快速收集待分析对象，流程驱动领域专家的协同设计验证：精细化规划验证过程，跟踪和管理验证状态，问题驱动设计更改或优化确认：获得全面设计相关数据，驱动多领域/负责人确认反馈决策：在系统设计上下文环境中，基于目标达成情况，决策过程清晰化P 13系统驱动的产品开发（SDPD）解决方案需求管理RFL & 架构建模属性&目标管理跨领域配置管理机电建模异构仿真3D 建模 & CAE集成验证领域协同模型管理系统级重用管理模型参数管理

10、集成与互操作性嵌入式软件& ALM控制 and E/E物理设计基于模型开发 多领域仿真RFL & 架构建模变型, 目标可测量属性, 配置性集成和协同 工具, 流程, 人员跨领域数据管理重用多领域追溯 变更与配置P 14MBSE典型应用场景与流程P 18 MBSE项目关键解决方案Teamcenter需求创建管理导入或导出需求搜索和导览需求MBSE关键解决方案框架方案功能模块（跨领域）Office/CAD集成KBE工具集成问题管理发起流程创建问题报告发送分析请求管理验证方法创建问题并跟踪变更管理创建更改 关联对象/上传附件等发起流程/分析跟踪更改状态更改关闭功能/系统建模（逻辑）管理库资源管理集成

11、：计划与任务管理计划管理里程碑管理计划进度控制任务流程管理评审管理接口管理接口版本管理接口对象管理MBSE 全流程 RFLP可追溯集成各领域MBD开发MBSE产品线管理需求分解管理需求验证管理编辑需求定义可测量属性制定DVP计划需求状态管理需求发布管理比较需求需求权限管理复制需求需求关系查看创建需求设置验证目标导入需求附件创建跟踪链接需求版本管理执行验证并输入结果参数创建工作流程创建偏差并跟踪创建更改并跟踪评估目标达成 属性/方案对比需求库方案模型库可测量属性库定义功能模型创建功能与需求、 架构跟踪链接系统架构方案平衡针对接口建立可测量属性定义系统架构模型创建系统架构与需求、 功能的跟踪链接定

12、义接口交互派生子系统需求功能分析跟踪状态 问题关闭发起流程/分析需求工具集成仿真工具集成价值聚焦业务价值在完整的上下文中理解多 学科设计更改的影响模块化架构和接口定义增 加子系统设计重用开发进度驱动的持续集成和产品数据成熟多学科集成架构提高早期 集成问题的可视化闭环仿真和试验提高仿真 精度功能系统支撑模块化架构定义闭环仿真统一的模板统一的数据模型需求管理验证管理变体管理变更管理问题处理说明/建议变体与配置管理特征和变体规划全局特征规则配置解析变体配置模型重用管理系统功能和架构建模工具 System Modeler 是 Teamcenter中内含模块Phase1Phase2Phase3功能分析集

13、成P 19MBSE数据管理结构MBSE知识库MBSE知识库需求库功能模型库驾驶员气囊析统MBSE上层数据结构模板XXX 项目MBSE数据结构克隆逻辑模型库物理架构库系统方案库组件方案库复制复制复制复制复制说明：新项目开始之前，可通过克隆预先定义的上层结构模板快速搭建项目MBSE数据框架；成熟项目开发可基于实例项目或者项目模板库进行克隆，在此基础上进行新项目的更新；在开发过程中，可从MBSE知识库中引用现有的（R-F-L-P）知识模型或方案，进行各领 域系统研发工作。搭建 MBSE数据维护业务流程MBSE数据结构定义工作关联WC进行MBSE工作创建分析请求确认验证结构发布MBSE数据变更MBSE

14、模型需求管理功能管理逻辑架构 管理可测量属性库乘员保护MBSE高阶流程VTS导入定义FTS上下文FTS建模需求开发,分解与管理选取待平衡参数Feature活动描述Feature特性定义Feature状态描述建立验证计划需求验证与管理（整车级/系统级）优化，性能平衡（整车级）Feature功能定义Feature系统建模收集待验的需求准备验证数据发送分析请求 到相关领域接收并评估分析 结果管理验证计划发送至 相关领域相关领域 反馈结果选取待优化目标发送至 相关领域相关领域 反馈结果建立Feature与系 统关联定义系统需求STS定义验证条目批准验证计划定义系统需求SSTS定义系统需求CTS定义ICD跟踪ICDP 18乘员保护系统演示驾驶员气囊需求变更系统入口上层结构乘员保护VTS建模正碰FTS建模驾驶员气囊系统STS建模驾驶员气囊SSTS建模正碰功能建模正碰逻辑建模驾驶员气囊逻辑建模创建DAB上下文验证分析方案对比驾驶员气囊逻辑建模P 19 MBSE对产品开发的价值-掌握产品复杂度管理赢得竞争优势集成闭合设计、建模、仿真和验证汽车产品开发准确捕捉来自客户或市场