Ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE)

With software becoming more ubiquitous in so many products, product development is becoming increasingly complex, especially as it pertains to software and systems engineering. Model-based systems engineering (MBSE) is a methodology that uses models to support the entire lifecycle of a system. It is a formalized methodology that is used to support the requirements, design, analysis, verification, validation and optimization associated with the development of complex systems. MBSE puts the models at the center of system design. This approach leverages a digital backbone to create models and enable connectivity across product lifecycle.

MBSE se ha convertido en un enfoque crítico para la ingeniería de sistemas, lo que permite a las organizaciones gestionar mejor la creciente complejidad de los sistemas. Al aprovechar el gemelo digital integral y un enfoque de hilo digital para la definición del producto y la ingeniería multidominio, las empresas pueden comenzar a integrarse y permanecer integradas desde las primeras etapas del concepto y la definición del producto, hasta la verificación y validación del producto.

Con MBSE, las organizaciones pueden definir de manera integral escenarios de casos de uso de productos y conectar todos los requisitos de productos y disciplinas de ingeniería en un solo entorno. Esta conectividad permite que el gemelo digital multidominio sea accesible para todas las partes interesadas, incluidos los proveedores, en todas las disciplinas funcionales y en todo el ciclo de vida del producto.

Fracasar lo más rápido posible se ha convertido en el objetivo del diseño de nuevos productos. La intención de esta estrategia es garantizar que los equipos de desarrollo no pierdan tiempo y recursos valiosos en productos que no funcionarán. Sin embargo, para implementar esta estrategia, las empresas necesitan crear modelos que puedan verificarse continuamente a lo largo del proceso de desarrollo, algo que solo es posible con un enfoque MBSE.

Un enfoque MBSE permite la verificación y optimización continuas a lo largo del ciclo de desarrollo del producto para garantizar que los productos se construyan correctamente y cumplan con los requisitos del cliente, regulatorios, de seguridad y de sostenibilidad.

Varias industrias pueden beneficiarse de la adopción de un enfoque MBSE, incluidas la aeroespacial y de defensa, la automotriz y los equipos pesados:

• Aeroespacial y Defensa: Los sectores aeroespacial y de defensa son los principales candidatos para MBSE debido a la complejidad inherente de sus sistemas, los estrictos requisitos de seguridad y fiabilidad, así como la necesidad de una trazabilidad rigurosa. MBSE permite a estos sectores gestionar mejor el diseño, el desarrollo y la integración de aeronaves, naves espaciales y sistemas de defensa avanzados, lo que ayuda a mitigar los riesgos y garantizar el rendimiento de la misión crítica.
• Automoción: La industria automotriz confía cada vez más en MBSE para mantenerse al día con la creciente complejidad de los vehículos de próxima generación, que están integrando electrónica más avanzada, software y sistemas interconectados. MBSE proporciona a los fabricantes de automóviles un enfoque estructurado para gestionar el diseño, la validación y la evolución de estos sistemas complejos, lo que en última instancia conduce a una mejora de la calidad del producto, la seguridad y el tiempo de comercialización.
• Equipos pesados: A medida que los equipos pesados se vuelven cada vez más automatizados y conectados, un enfoque MBSE para modelar y simular comportamientos complejos del sistema es crucial para integrar tecnologías avanzadas, como controles autónomos, telemática y mantenimiento predictivo. Al adoptar MBSE, los fabricantes de equipos pesados pueden mantenerse a la vanguardia y ofrecer máquinas innovadoras, confiables y eficientes que satisfagan las necesidades cambiantes de los clientes.

MBSE es un poderoso facilitador de la transformación digital, que proporciona a las organizaciones un enfoque estructurado y visual para diseñar, desarrollar y mantener sistemas complejos. MBSE rompe los silos, fomenta la colaboración interfuncional y apoya la toma de decisiones basada en datos: los pilares de una transformación digital exitosa. MBSE ayuda a las empresas a ser ágiles y adaptables, lo que les permite crear prototipos, iterar e implementar rápidamente nuevos productos y servicios.

MBSE puede parecer difícil de implementar porque las soluciones involucradas no se han alineado completamente para satisfacer la necesidad de integración continua entre equipos, procesos y herramientas multidisciplinarias. Al mismo tiempo, lograr la integración continua no es la única consideración: la funcionalidad y la interoperabilidad de las aplicaciones también son clave.

Además, el cambio a una mentalidad basada en modelos a menudo requiere un cambio cultural significativo, ya que requiere colaboración y alineación interfuncionales. Superar estos desafíos requiere un enfoque bien planificado y por fases, respaldado por un liderazgo fuerte, una gestión del cambio y un compromiso para desarrollar las capacidades organizativas necesarias.

El aumento de las regulaciones exige que las empresas adopten un enfoque de desarrollo de productos más moderno. Al aprovechar un gemelo digital integral, que es el corazón de un enfoque MBSE, las empresas están mejor equipadas para manejar el desarrollo de productos complejos. ¿Cómo? Al simular y optimizar los sistemas antes de la producción física, MBSE minimiza la necesidad de retrabajo, reduce el consumo de material y garantiza que los productos sean más eficientes energéticamente y respetuosos con el medio ambiente desde el principio.