模型系统工程在航空工业中的应用论文

模型系统工程在航空工业中的应用论文

　　目前航空工业，跨行业、多学科交叉的网络组织存在很大不确定性。一些系统界面定义的不够明确，经常出现“贫组织”或“富组织”现象；复杂系统缺乏先进、快速响应的管理理论。由此，我们和国际先进水平的差距不仅仅在技术层面，更体现在方法论层面。

　　1、航空工业的新特点和新思考

　　一方面，人员、技术储备相对薄弱，面对一些复杂项目，我们就显得力不从心、毫无头绪；另一方面，航空装备组件间、系统间的相互作用与影响也呈现出前所未有的复杂关系；同时，传统系统工程很难能看到元素间的相互作用与关系,无法体现具体的流程走向,一旦某个环节出现问题,寻找根本原因就变得错综复杂；面对如此形势，我们用传统系统工程就显得捉襟见肘。而基于模型系统工程，会通过自上而下有效的贯彻需求管理，能打通专业、领域之间的隔阂，让各部门、各专业真正的成为一个整体。研究发现，有效的使用系统工程可实现管理流程的交互集成、实现对系统复杂性的有效解决。

　　2、基于模型系统工程的方法

　　系统工程是一个跨学科的方法和手段，它采用整体至上的思维方式，专注于定义客户需要和功能需求。可以说系统工程是一个视角、一个流程、更是一个方法论。基于模型的系统工程是一种系统工程方法，是对建模的形式化应用，以满足系统需求定义、架构分析、设计、验证和确认。目前大数据、跨学科高度交叉是我们面临的问题，基于模型系统工程正是解决这些问题的方法论。它通过可执行的用例模型、架构分析模型、用例活动图等完成需求分析、系统功能分析和集成设计，完成了从设计到仿真、制造到验证的实践过程。

　　3、基于模型系统工程的应用

　　3.1系统生命周期中的应用

　　在系统生命周期中主要有概念开发阶段、工程开发阶段、生产和部署阶段和运行及保障阶段。基于模型系统工程在各阶段的主要应用如下图1所示。概念开发阶段，主要活动有从分析利益攸关者的需要进行需求分析、制定系统工程管理计划框架和运行概念。这个阶段尤为重要，许多项目不够重视，导致项目成本增加、进度延期或项目失败。工程开发阶段，主要活动有分析系统/子系统需求，进行详细设计。可采用TOP-DOWN（自上而下）的方式进行架构设计。生产及部署阶段，主要活动有软硬件实践，单元测试，子系统集成验证和系统验证。通过BOTTOMUP（自下而上）的方式，分别进行对应计划的验证，以解决生产问题、降低成本、提高产品/系统时效性。运行和保障阶段，可以有计划的引入产品更改，以提高系统适应力。尤其在解决保障性问题、降低运营成本、延长系统寿命方面可以进行V型模型多层次迭代应用，实现产品的持续更改，促进产品的更新换代和升级。总之，通过基于模型系统工程的应用，可以降低项目风险、加强供应链沟通和提高劳动生产率等目的。

　　3.2基于模型的知识库建立

　　主要思想是在集成数字化环境下，通过对产品特征、工艺特征、质量特性的归纳和提取，制定统一的开发、设计、生产、维护标准和流程，并完成单元测试和系统验证。可以说建立具有决策能力的知识库，是基于模型系统工程的核心内容，也能为将来的“智能制造”提供大数据支持。结论通过对航空领域形势的分析，提出了基于模型系统工程的应用前景。为促进我国航空工业的发展提出了可行性建议，采用“基于模型系统工程”的方法，使复杂系统开发流程化、系统管控体系化、系统风险显性化，以实现我国航空工业的“弯道超车”。

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