MBSE: Budoucnost systémového inženýringu

Vzhledem k tomu, že se ve spoustě výrobků čím dál víc používá software, je vývoj výrobků stále složitější, zejména v oblasti softwarového a systémového inženýringu Systémový inženýring založený na modelech (MBSE) je metodologie, která k podpoře celého životního cyklu systému využívá modely. Jedná se o formalizovanou metodiku, která se používá k podpoře evidence požadavků, návrhu, analýzy, ověřování, validace a optimalizace spojené s vývojem složitých systémů. MBSE staví modely do centra návrhu systému. Tento přístup využívá digitální páteř k vytváření modelů a podpoře propojení napříč životním cyklem výrobku.

MBSE je v systémovému inženýringu důležitý proto, že umožňuje společnostem lépe zvládat rostoucí složitost systémů. Díky využití komplexního digitálního dvojčete a přístupu k definici výrobků a víceoborovému inženýringu mohou společnosti uplatnit integraci už od samotného začátku a dále s ní pokračovat od raných fází konceptu a definice výrobku až po ověření a validaci výrobku.

MBSE organizacím umožňuje uceleně definovat scénáře použití výrobku a propojit všechny požadavky na výrobek a inženýrské obory v jediném prostředí. Díky tomuto propojení je možné, aby bylo víceoborové digitální dvojče přístupné všem zúčastněným stranám – včetně dodavatelů – napříč funkčními obory a v průběhu celého životního cyklu výrobku.

Z přístupu MBSE může těžit několik průmyslových odvětví, včetně leteckého a obranného, automobilového a těžkého průmyslu:

• Letectví a obrana: Odvětví letectví a obrany jsou hlavními kandidáty na MBSE, a to kvůli inherentní složitosti jejich systémů, přísným požadavkům na bezpečnost a spolehlivost a také potřebě důsledné sledovatelnosti. MBSE umožňuje těmto odvětvím lépe řídit návrh, vývoj a integraci pokročilých letadel, kosmických lodí a obranných systémů, což pomáhá zmírňovat rizika a zajistit kriticky důležitou funkčnost.
• Automobilový průmysl: Automobilový průmysl spoléhá na MBSE stále více, aby udržel krok s rostoucí složitostí vozidel nové generace, která integrují pokročilejší elektroniku, software a propojené systémy. MBSE poskytuje výrobcům automobilů strukturovaný přístup ke správě návrhů, ověřování a vývoje těchto složitých systémů, což v konečném důsledku vede ke zlepšení kvality výrobků a bezpečnosti a zkrácení doby uvedení na trh.
• Těžká technika: Těžká technika je stále více automatizovaná a propojená. Kvůli tomu je přístup MBSE při modelování a simulaci složitého chování systémů klíčový, protože usnadňuje integraci pokročilých technologií, jako jsou autonomní řízení, telematika a prediktivní údržba. Díky MBSE mohou být výrobci těžkých strojů vždy o krok napřed a dodávat inovativní, spolehlivé a efektivní stroje, které splňují vyvíjející se potřeby zákazníků.

MBSE je výkonný prostředek umožňující digitální transformaci, který poskytuje organizacím strukturovaný vizuální přístup k návrhu, vývoji a údržbě složitých systémů. MBSE odbourává izolovaná řešení, podporuje spolupráci mezi jednotlivými funkčními obory a podporuje rozhodování založené na datech, což jsou pilíře úspěšné digitální transformace. MBSE pomáhá společnostem stát se agilními a přizpůsobivými, umožňuje jim rychle vytvářet prototypy, iterovat a zavádět nové výrobky a služby.

Systémový inženýring založený na modelech se může zdát obtížně implementovatelný, protože použitá řešení nebyla plně sladěna tak, aby splňovala potřebu nepřetržité integrace napříč multidisciplinárními týmy, procesy a nástroji. Dosažení kontinuální integrace přitom není jediným hlediskem, klíčová je také funkčnost a interoperabilita aplikací.

Přístup založený na modelech navíc často vyžaduje významný myšlenkový posun, protože vyžaduje spolupráci a soulad mezi jednotlivými odděleními. Překonání těchto výzev vyžaduje dobře naplánovaný, rozfázovaný přístup, který stojí na silném vedení, efektivní správě změn a odhodlání rozvíjet potřebné organizační schopnosti.

Čím dál více předpisů vyžaduje, aby společnosti uplatňovaly při vývoji výrobků modernější přístup. Využitím komplexního digitálního dvojčete, které je srdcem přístupu MBSE, jsou společnosti lépe vybaveny pro vývoj složitých výrobků. Jak? Díky simulaci a optimalizaci systémů před fyzickou výrobou minimalizuje MBSE potřebu předělávání výrobků, snižuje spotřebu materiálů a zajišťuje, že jsou výrobky už od samého počátku energeticky účinnější a šetrnější k životnímu prostředí.

Zjistit chybu co nejrychleji je při navrhování nových výrobků hlavním cílem. Záměrem této strategie je zajistit, aby vývojové týmy neztrácely cenný čas a prostředky na produkty, které nebudou fungovat. Při implementaci této strategie však musí společnosti vytvářet modely, které lze ověřovat v průběhu celého procesu vývoje – což je možné pouze s přístupem MBSE.

Přístup MBSE umožňuje průběžné ověřování a optimalizaci během celého cyklu vývoje výrobku, aby bylo zajištěno, že jsou výrobky vyráběny správně a v souladu s požadavky zákazníků a předpisů a požadavky na bezpečnost a udržitelnost.