基于模型的系统工程 | 智能制造新概念
(6) 英文定义中MBSE是建模的一种形式化应用,INCOSE《MBSE方法学综述》将MBSE具体化为一种方法学。考虑到作为MBSE使能技术的标准建模语言逐渐与MBSE过程和工具相融合的发展趋势,以及《SE愿景2020》从过程和方法、建模标准和架构框架等几方面讨论MBSE的现状和发展趋势,中文定义引入广义MBSE的说法,将英文定义中的“应用”具体化为由图1和图2结合而成广义MBSE体系。
历史渊源
MBSE并不是本世纪才出现的新名词。早在上世纪80年代末,美国系统工程界奠基人之一A. Wayne Wymore教授(他于1961年创立了世界第一个系统工程系——亚利桑那大学系统工程系)一直致力于建立一个关于系统工程的数学理论,他花了六年时间(1987-1993)完成了《基于模型的系统工程》一书。与INCOSE在《SE愿景2020》中对MBSE下的工程定义不同,Wayne教授的MBSE是要建立系统工程的数学基础。
十年后,工程意义上的MBSE崭露头角。1996年ISO和INCOSE启动系统工程数据表达及交换标准化项目,其成果即后来的STEPAP233。 INCOSE于1996年成立模型驱动的系统设计兴趣组。1998年INSIGHT杂志出版《MBSE:一个新范式》专刊,探讨信息模型对软件工具互操作的重要性、建模的技术细节、MBSE的客户价值、跨领域智能产品模型等议题。2001年初INCOSE模型驱动的系统设计工作组决定发起UML针对系统工程应用的定制化项目,即SysML的缘起;2001年7月INCOSE和OMG联合成立OMG系统工程领域专项兴趣组,并于2003年3月发布UML针对系统工程的提案征集。
又一个十年过去, 2007年9月SysML v1.0发布;2007-08年INCOSE发布了两版《MBSE方法学调研综述》;2009年INSIGHT杂志在第二个《MBSE:这个新范式》专刊中宣称:MBSE已具备一定条件正式登上历史舞台。MBSE应用领域拓展到体系工程,而应用行业拓展到航空航天国防军工以外的汽车、轨道交通和医疗器械等民用行业。
MBSE和一大堆相关概念
首先,MBSE与系统工程SE和传统基于文档工作模式的关系。MBSE不是系统工程的一项活动,而是所有系统工程活动都该用到的方法——换言之,MBSE不是SE的一个子集。
MBSE不是(或不仅是)一个过程(《MBSE方法学调研综述》中对过程的定义是为实现特定目标所要完成的一系列任务,定义要做什么,但不规定每项任务怎么做),MBSE有自己的过程,但不取代现有过程,实施MBSE可以更高效率更低成本改善和提升现有过程;MBSE与传统系统工程的根本区别不在于是否建模,而在于是否是形式化建模,即建模过程和方法是否有规范标准,以保证跨领域模型间协同。
其次,MBSE和SysML的关系。MBSE不等于SysML,反过来也一样,SysML不等于MBSE;SysML只是一门语言,不是方法学或工具,而且与方法学和软件工具无关;SysML是一种通用的可视化标准建模语言,是MBSE的使能技术,但MBSE所用的建模语言并不仅限于SysML,其他如AP233、BPMN、UPDM等,而且SysML并不打算、也无法取代其他建模语言在各自专业领域的贡献。SysML只是实施MBSE的起点,绝非终点。
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