Wat is MBSE (Model-Based Systems Engineering)?
MBSE (modelgebaseerde systeemtechniek) is een methodologie die modellen gebruikt om de volledige levenscyclus van een systeem te ondersteunen, van conceptie en ontwerp tot verificatie, validatie en zelfs buitengebruikstelling.
In tegenstelling tot traditionele systeemtechniek, die gebaseerd is op documentprocessen, gebruikt MBSE digitale modellering en simulatie om systeemcomponenten en hun interacties op een visuele en interactieve manier weer te geven.
Deze aanpak is vooral voordelig voor complexe systemen, omdat het de duidelijkheid verbetert, fouten vermindert en de communicatie tussen engineeringteams en belanghebbenden verbetert.
De rol van MBSE in digitale engineering
MBSE biedt een gestructureerd kader voor het beheren van complexe systemen. Het stelt engineers in staat om een digitale weergave van een systeem te creëren, waardoor ze verschillende scenario’s kunnen simuleren en testen voordat de daadwerkelijke constructie plaatsvindt. Deze mogelijkheid helpt potentiële problemen vroeg in het ontwerpproces te identificeren, wat tijd en middelen bespaart.
Met MBSE kunnen organisaties systeemkennis uit verschillende engineeringdisciplines consolideren in gestandaardiseerde modellen. Deze modellen dienen als primaire artefacten bij systeemtechnische taken gedurende de levenscyclus van het systeem. Deze consolidatie bevordert betere besluitvorming door één bron van waarheid te bieden, ontwikkelingsrisico’s te verminderen en consistentie in alle projectfasen te waarborgen.
Wat is het verschil tussen MBSE en traditionele systeemtechniek?
Traditioneel worden systemen ontwikkeld in opeenvolgende fasen: eisenanalyse, ontwerp, implementatie, testen en onderhoud. Deze aanpak maakt meestal gebruik van documenten en diagrammen om het systeem weer te geven en is sterk afhankelijk van het ontwikkelen van een gedeeld begrip van het systeem door alle belanghebbenden via interpretatie en communicatie. Hoewel deze aanpak in veel industrieën succesvol is gebleken, kan het tijdrovend en foutgevoelig zijn en tot miscommunicatie leiden.
Traditionele systeemtechniek is doorgaans afhankelijk van documenten en spreadsheets om het systeem en zijn eisen weer te geven. Dit kan leiden tot misverstanden en fouten, omdat verschillende belanghebbenden de informatie anders kunnen interpreteren. MBSE daarentegen gebruikt modellen om het systeem weer te geven, die gemakkelijk kunnen worden gedeeld en begrepen door alle belanghebbenden. Bovendien legt MBSE de nadruk op het gebruik van geautomatiseerde tools en processen om fouten te verminderen en de efficiëntie te verhogen. Over het geheel genomen vertegenwoordigt MBSE een efficiëntere en effectievere benadering van systeemtechniek.
Hoe ziet de levenscyclus van modelgebaseerde systemen eruit?
De technische levenscyclus van een systeem of proces is hetzelfde, ongeacht of het bedrijf traditionele systeemtechniek of MBSE gebruikt. Systemen worden in alle industrieën gedefinieerd met dezelfde fasen, ongeacht of het product een commercieel product of een defensiesysteem is. Beginnend bij de eisen wordt een oplossing ontwikkeld, geïmplementeerd in productie, getest en geverifieerd om ervoor te zorgen dat het product aan de eisen voldoet voordat het op de markt komt. MBSE garandeert een nauwkeurig, efficiënter en veiliger proces met hogere kwaliteit gedurende de verschillende fasen van systeemarchitectuur.
- Planning: In deze fase worden de systeemdoelstellingen gedefinieerd en worden de benodigde middelen bepaald om deze te bereiken. De projectomvang wordt gedefinieerd en er wordt een plan gemaakt om het ontwikkelingsproces te begeleiden.
- Analyse: In deze fase worden de systeemeisen geanalyseerd en gedocumenteerd. De betrokken belanghebbenden worden geïdentificeerd en hun eisen worden vastgelegd. De functionele en niet-functionele eisen van het systeem worden gedefinieerd. Vervolgens wordt een geschikte oplossing voor de implementatie van deze eisen voorgesteld.
- Ontwerp: Deze fase dient om de systeemarchitectuur te definiëren. De individuele componenten van het systeem en hun interacties worden geïdentificeerd en hun functionaliteit wordt gedefinieerd. Het concept wordt beoordeeld en aangepast aan de specifieke eisen en omstandigheden van het systeem.
- Ontwikkeling: Nu wordt de softwarecode geschreven en getest. Het systeem wordt ontwikkeld in overeenstemming met het ontwerp en de eisen. De code wordt getest om er zeker van te zijn dat deze voldoet aan de functionele en niet-functionele eisen van het systeem.
- Implementatie: Het systeem wordt nu geïnstalleerd en geconfigureerd volgens de operationele eisen. De softwarecode wordt geïmplementeerd en het systeem wordt getest om er zeker van te zijn dat alles correct functioneert.
- Validatie: Ten slotte wordt het systeem getest om er zeker van te zijn dat het voldoet aan de eisen en specificatie, betrouwbaar en schaalbaar is, en gemakkelijk kan worden onderhouden.
Wat zijn de voordelen van MBSE?
Verbeter systeemkwaliteit
Geef engineers de mogelijkheid om systeemprestaties onder verschillende omstandigheden te evalueren met behulp van simulaties. Dit helpt bij het optimaliseren van ontwerpen voor betere betrouwbaarheid en prestaties.
Kosten besparen
Verminder de noodzaak voor kostbaar herwerk en late wijzigingen door vroege detectie van ontwerpproblemen via simulaties. Deze efficiëntie vertaalt zich in aanzienlijke kostenbesparingen.
Verbeter eisenbeheer
Verminder de risico’s van het missen of verkeerd begrijpen van eisen door ze direct te koppelen aan systeemcomponenten en ervoor te zorgen dat ze nauwkeurig worden vastgelegd en getraceerd gedurende het engineeringproces.
Risicomanagement verbeteren
Gebruik modellen om potentiële risico’s te simuleren en analyseren, waardoor engineers verschillende risicobeperkingsstrategieën vroeg in het ontwikkelingsproces kunnen evalueren. Deze proactieve aanpak helpt de impact van risico’s op systeemontwikkeling te minimaliseren.
Zorg voor digitale continuïteit
Bied een gecentraliseerd model dat dient als één bron van waarheid, wat de digitale continuïteit en traceerbaarheid gedurende de levenscyclus van het systeem verbetert. Dit vermindert miscommunicatie en ontwikkelingsrisico’s door ervoor te zorgen dat alle teamleden toegang hebben tot consistente informatie.
Ondersteun digital twin
Verkrijg inzichten die onpraktisch zouden zijn om via fysieke tests te verkrijgen. Het creëren van virtuele representaties van fysieke systemen maakt testen en optimalisatie mogelijk in een risicovrije digitale omgeving.
Automatisering en herbruikbaarheid
Maak automatisering mogelijk in documentatiegeneratie en ondersteun het hergebruik van modellen voor vergelijkbare systemen. Dit versnelt systeemontwikkeling en vermindert kosten die gepaard gaan met het maken van nieuwe modellen vanaf nul.
Wat is de beste manier om te beginnen met MBSE in uw organisatie?
Lees verder om onze aanbevolen aanpak voor MBSE te ontdekken, of neem vandaag nog contact met ons op voor een consultatie.
Betrek engineers, projectmanagers en klanten om uitgebreide systeemdoelstellingen en -eisen te verzamelen.
Documenteer eisen duidelijk en zorg ervoor dat ze traceerbaar zijn gedurende de levenscyclus van het systeem.
Vergelijk verschillende MBSE-tools op basis van criteria zoals compatibiliteit met bestaande systemen, schaalbaarheid, gebruiksgemak en ondersteuning voor specifieke modelleertalen (bijv. SysML).
Voer pilottests uit met geselecteerde tools om hun effectiviteit in praktijksituaties te beoordelen.
Zorg ervoor dat alle teamleden begrijpen hoe ze MBSE-tools effectief kunnen gebruiken en bekend zijn met best practices.
Stimuleer continu leren via workshops, webinars en toegang tot online bronnen om het team op de hoogte te houden van de nieuwste MBSE-technieken en tool-updates.
Stel governanceprocessen vast voor modelcreatie, -validatie en -onderhoud. Dit omvat het definiëren van rollen en verantwoordelijkheden voor modelbeheer en het stellen van standaarden voor modelkwaliteit.
Implementeer versiebeheersystemen om wijzigingen in modellen in de loop van de tijd te beheren. Dit zorgt ervoor dat modellen consistent en up-to-date blijven gedurende de hele projectlevenscyclus.
Integreer MBSE-processen met bestaande engineeringworkflows om naadloze samenwerking tussen verschillende teams en afdelingen te waarborgen.
Adopteer een iteratieve aanpak voor modelontwikkeling, waarbij regelmatige feedback van belanghebbenden mogelijk is. Dit helpt bij het verfijnen van modellen op basis van praktijkinzichten en evoluerende projecteisen.
Monitor continu de prestaties van MBSE-implementaties om verbeterpunten te identificeren en afstemming met projectdoelen te waarborgen.
Essentiële software voor MBSE
CATIA Magic
Voor het maken, samenwerken en beheren van complexe systeemspecificaties.
Dymola
Voor modellering en simulatie van complexe, multi-engineering systemen.
Voor end-to-end Product Lifecycle Management en collaboratieve innovatie.
Bekijk ons uitgebreide aanbod softwareoplossingen
Hulp nodig met MBSE Model-Based Systems Engineering?
Johannes Storvik en diens team staan klaar om begeleiding en ondersteuning op maat te bieden met een grondige kennis van het volledige Dassault Systèmes-portfolio. Neem vandaag nog contact op voor een gratis adviesgesprek.
