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No Magic:产品创新从MBSE开始

2017年3月27日     作者:e-works 王聪       
关键字:基于模型的系统工程  No Magic  安世亚太  
No Magic公司主席兼CEO、OMG董事会成员Gray Duncanson先生就MBSE如何助力企业创新、No Magic与安世亚太的合作等问题进行了深入的解析和交流。

    在今年刚刚结束的“两会”上,加强企业研发创新能力成为各位代表口中的重要议题,大家一致认为中国企业必须从模仿走向自主设计,开发拥有自主产权的优化产品,完成从制造大国走向制造强国的战略转型任务。李克强总理在《中国制造2025》规划中也明确提出:“中国制造业需要提高创新设计能力。在传统制造业、战略性新兴产业、现代服务业等重点领域开展创新设计示范,全面推广应用以绿色、智能、协同为特征的先进设计技术。”

    然而这并不容易,在过去几十年的发展中,国内企业往往是基于文档进行产品设计,产品性能等概念如何准确的表达、与其它已有系统如何交互成为企业在进行正向设计时难以逾越的鸿沟。特别是近年来大数据、物联网等技术的深化发展,使产品形态越来越复杂,产品的设计概念也越来越模糊,企业难以构建标准的系统工程研发环境。而通过基于模型的系统工程(MBSE),企业能快速处理系统需求、功能与架构的定义、分配与追踪链路等问题,并及时指导后期的设计、实现、综合和验证过程,有效分析由于需求变化带来的研发周期及成本的变化,这使得MBSE逐渐进入大家的视野中。

    在这种趋势下,作为全球系统工程建模领域的领导者,No Magic与安世亚太达成战略合作,共同推进MBSE在中国的深化应用。在日前举办的“安世亚太MBSE Day”上,No Magic公司主席兼CEO、OMG董事会成员Gray Duncanson先生就MBSE如何助力企业创新、No Magic与安世亚太的合作等问题进行了深入的解析和交流。

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图1 No Magic公司主席兼CEO、OMG董事会成员Gray Duncanson先生

产品创新,从基于模型的系统工程开始

    根据去年科技部发布的《国家创新指数报告》显示,我国的创新能力指数(GII)处于全球第18位而全球竞争力指数(GCI)在世界上仅处在第28位。增强企业产品创新能力,已经成为中国制造业由大变强的根本途径。在Gray看来,随着大数据、物联网带来的数字化转型浪潮,中国许多企业对产品创新的需求也越来越迫切。这种创新不是单纯技术指标的提升,而是要能为企业和社会带来切实的效益。但当面对一个新兴的市场时,往往企业在产品创新时只有一个笼统的概念。这个产品具体应该有怎样的性能?应该和其他的已有的系统怎么交流?产品概念如何在研发人员协同设计时准确的表达出来?这就需要基于模型的系统工程来解决。

    例如我们在进行汽车设计的时候,由于产品复杂度高,并不是一个人就可以完成设计,它涉及到供应商、零配件厂商,还涉及到众多的汽车控制系统的联合开发研制。通过基于模型的系统工程方法,我们在汽车设计初期就可以在需求分析、系统功能分析和设计综合等核心技术环节通过模型实现系统需求及功能逻辑的验证和确认,在整个工程的早期就将产品定义清楚、定义正确,并在整个设计和开发过程当中不停的去验证这些需求和模型是否正确。此外,Gray还表示随着现在市场竞争越来越激烈,在汽车研发过程中,由于需求是动态变化的,且变化的周期越来越短,这就要求系统的功能架构、逻辑架构及接口是灵活的、柔性的,能够快速响应变化。

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图2 MBSE在福特汽车系统建模中的应用

    在Gray看来,MBSE方法的引入,为企业的产品创新注入了新的动力。通过对产品在体系中使用模型进行建模和分析,是从根本上对产品概念进行创新,是企业“问渠哪得清如许,为有源头活水来”的创新源泉。Gray总结目前越来越多企业选择MBSE主要是基于以下原因:

    1)制造企业正在迅速采用基于模型的系统工程技术,使所有产品设计相关者共用一套标准的视觉语言和结构化工程方法;

    2) MBSE正在被其它工程学科如机械工程,电气工程师和软件工程师使用,替代过去以文档为中心的方法的系统工程;

    3)基于模型的系统工程将影响系统工程的未来实践,充分融入系统工程过程的定义;

    4)物联网的发展使新产品的设计更加复杂,而MBSE是公认可以提高产品整体成功率和加快上市时间的方法。

预见未来,No Magic的MBSE方法论

    在谈到MBSE的市场应用现状时,Gary认为MBSE是一个很难量化的市场,因为它涉及到很多细分行业如制造、工程、医疗、金融等,包括PLM等其它诸多领域。但他认为MBSE市场虽然是一个新兴的市场,却有着有大量的数据说明其将爆炸性增长。他介绍仅在PLM领域,就已经达到了400亿美元。根据Gartner最近预测,工程软件将以每年12.4%的速度增长,到2022年将超过500亿美元。

    “因此,No Magic近年来的市场增长也比较明显,2015年业绩增长超过28%;2016年为35%;预计2017至少有40%的增长。” Gary介绍到。“No Magic 是建模、仿真和分析领域内最符合行业标准的解决方案提供商领导者,我们拥有基于模型的解决方案和服务,超过16年的世界范围内与客户广泛合作所取得的经验。”作为OMG的主席单位,目前No Magic和PTC、西门子等都有着广泛的合作。通过协助客户完成全部或部分系统的开发,Gary总结企业在应用MBSE的过程中带来的主要收益包括:

    1)提高设计相关者之间的沟通与交流;

    2)通过从多个角度查看系统模型,并分析变更的影响,提高了管理系统复杂性的能力;

    3)通过一个精确模型,可以帮助企业评估模型的一致性、正确性和完整性,提高产品质量;

    4)可量化的成本节省,高达13%以上的项目时间节省,在定义功能中节省超过25%,在基线管理中节省超过10%;

    5)在修改产品设计时,减少了时间周期并降低维护成本;

    6)提高学习和传授系统工程基础的能力;

    7)提高项目成功率,加速上市时间;

    最后,他表示从商业的角度来看,MBSE降低了风险,因为使用MBSE可以对正在设计的系统进行早期的性能和行为的精确模拟。MBSE可以帮助企业按照预期并在生产周期早期发现问题。此外,它还可以全自动化文档生成,因为它始终保持与工程和需求同步。

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图3 No Magic的MBSE生态链

珠联璧合,携手安世亚太成为中国创造的力量

    事实上,Gray介绍No Magic一直希望进入中国市场,而国内市场成熟度和合作伙伴是制约No Magic进入中国的主要原因。对此,他表示随着前年《中国制造2025》规划对中国制造业转型升级进行了顶层设计后,企业对于MBSE的关注度也逐渐升高,而选择安世亚太作为No Magic合作伙伴的主要原因,Gray总结为以下3点:

    首先,安世亚太是国内工业企业研发信息化领域的领导者,自身也创建了精益研发管理体系,所以在系统工程技术上具有理论基础和优越性;

    其次,安世亚太在仿真领域积累了多年的经验,可以很好的对系统之间进行集成,安世亚太核心的正向设计也和No Magic不谋而合,为企业进行定制开发之后,物理层面就有仿真体系做支撑;

    最后,把安世亚太作为NO Magic主要的中国合作方,是因为安世亚太对用户、市场有非常深入的了解,对中国市场有着成熟的服务经验,可以实现非常好的本地化技术支持,提升No Magic的本地化服务能力。

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图4 安世亚太公司董事长张国明先生(左)与No Magic公司主席兼CEO Gray Duncanson先生(右)

    在谈到未来和安世亚太在中国的发展时,Gray表示目前No Magic已经建立了中文网站。通过携手安世亚太,No Magic希望能进一步理解中国客户的实际需求,完成在汽车、航空航天、电子、轨道交通、医疗等行业的MBSE应用推广。此外,他还表示将继续和安世亚太一起开展培训,加强企业人员的技术能力,让更多的用户理解MBSE,开启MBSE在中国制造业应用的新篇章。

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