基于MBSE的复杂装备系统设计:理论与实践
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1.2 MBSE定义

MBSE的概念于1987年正式被提出。1993年,美国亚利桑那大学A.Wayne Wymore教授发表了《基于模型的系统工程》一书,提出了通过严格的数学表达式对系统工程中的各个状态和元素进行抽象表达的方法,试图对系统设计的理论进行阐述,并在该书的附录中给出了一种MBSE建模语言,但未取得成功。10年后,工程意义上的MBSE崭露头角。1996年,ISO和INCOSE启动了系统工程数据表达及交换标准化项目,其成果即后来的STEP AP233。INCOSE于1996年成立了模型驱动的系统设计兴趣组。1998年,INSIGHT杂志出版了《MBSE:一种新范式》专刊,探讨信息模型对软件工具互操作性的重要性、建模的技术细节、MBSE的客户价值、跨领域智能产品模型等议题。

2001年年初,INCOSE模型驱动的系统设计工作组决定发起统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)针对系统工程应用的定制化项目,SysML语言便是由UML语言转化而来的。2001年7月,INCOSE和对象管理组织(Object Management Group,OMG)联合成立了系统工程领域专项兴趣组,并于2000年发布了UML针对系统工程的提案征集。2000年9月SysML1.0发布。2007—2008年,INCOSE发布了两版《MBSE方法学调研综述》,从构成一个完整方法学的各个要素之间关系的角度,给出MBSE方法学的解释:MBSE方法学是包括相关过程、方法和工具的集合,以支持基于模型或模型驱动环境的系统工程。2009年,INSIGHT杂志在《MBSE:这个新范式》专刊中宣称:MBSE已经具备一定条件正式登上历史舞台。MBSE应用领域拓展到体系工程,而应用行业拓展到航空、航天、军工以外的汽车、轨道交通和医疗器械等民用行业。

INCOSE给出MBSE的定义(Systems engineering vision 2020):MBSE是建模方法的形式化应用,以使建模方法支持系统需求、设计、分析检验与确认活动,这些活动从概念设计阶段开始,贯穿整个开发过程及后续的全寿命周期阶段。Systems engineering vision 2020中还提到:MBSE是向以模型为中心的系列方法转变这一长期趋势的一部分,这些方法被应用于机械、电子和软件等工程领域,以期取代原来系统工程师所擅长的以文档为中心的方法,并通过完全融入系统工程来影响未来系统工程的实践。

INCOSE英国分会在2012年发布的MBSE的定义(第一版)中除引用了INCOSE的标准定义外,还解释:MBSE使用建模方法分析和记录系统工程全寿命周期的关键方面,它有广泛的适用范围,横向跨越整个系统寿命周期,纵向跨越从体系到单一组件;2015年发布的定义(第二版)中引用了《系统工程中的SysML》一书中的定义:MBSE是由逻辑连贯一致的多视角系统模型驱动,进而实现成功系统的一种方法。