SysML系统模型与机械领域的集成_SysML2插件 - CSDN文库

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SysML系统模型与机械领域的集成系统模型与机械领域的集成

写在前面的话：

SysML可以用来定义系统架构模型，这种统一的工程描述，在后期的设计、制造、测试等各个环节都可以贯穿。本文参考对

SysML及MBSE概念体系理解的基础上，结合几种不同的场景，解释了系统模型如何与机械领域（CAD模型）进行集成，期望

通过此文章，对读者正确理解MBSE概念和指导企业实践MBSE能有所借鉴。

基于模型的系统工程（MBSE）通过建立统一的系统模型，很大程度解决了基于文档导致的数据歧义、知识难重用、文档组织

效率低、学科间关系不清晰等一系列问题。这种横跨产品生命周期的数字模型，可以实现架构、机械、电子、软件、测试等多

学科间的统一协同、数据一致。而为了实现不同领域的无缝对接，一个关键的方面，就是如何实现系统模型与各个领域的工具

软件进行集成，保证数据的统一，从而构建系统的数字蓝图，实现智能设计。因此，本文主要介绍通过SysML构建的系统模

型，如何与机械领域模型（CAD）相集成。

— 基于模型的系统工程（MBSE）—

随着计算机软件的发展，机械和电子工程行业取得了非常大的受益。计算机辅助设计（CAD）和产品生命周期管理（PLM）

的进步使得在更短的时间里开发复杂产品成为可能，计算机辅助工程（CAE）工具可以对系统性能和设计进行优化。然而相

比之下，系统工程就有点发展滞后。

系统工程的任务包含如下：

确定系统约束（需求定义、系统架构和验证）：工程系统的实现存在各种各样的约束，系统工程的重要任务就是在这些约束条

件下完成工程目标。

分解（架构、接口、功能分解）

系统细节的明确与迭代（系统视图、场景）

系统的交互活动定义（集成、测试、验证、反馈和行为）

然而到目前为止，这些活动大都是在没用更多工具的情况下进行的，通常情况下，是通过工程备忘录、机械图纸、草图、邮

件、各种图表等来实现不同部门学科间的数据交换。而且由于缺少对系统的精确描述，依赖人脑和自然语言文档组织的系统工

程，人与人对系统的认识很难统一。可以说，复杂系统的一系列问题，很多情况在于对系统的未知，基于文档的系统工程存在

这么多问题，就在于它事先没有一个大家都清晰的系统对象描述，系统的组成及状态未知，或者存在于文档和不同人的脑海

中。

MBSE的目标通过构建统一的数字系统模型，而这种模型借助计算机工具，就可以实现不同学科工具间的打通，增强上述的任

务活动，从而实现复杂系统研发的大统一。

MBSE的核心是统一的系统模型[1, 2]，表达系统的需求、结构、行为、参数等不同信息。通过不同的视角，各个学科的人可

以从其所关心的方面展示、定义和完善系统，如图1。从基于文档的系统工程（DBSE）到基于模型的系统工程（MBSE），

与历史上从2D工程图到3D CAD模型很类似，你也可以从3D模型截取2D视角，同样你也可以从不同的视角观察系统模型。

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