“领域创新,生态共赢”华望系统科技2023年核心产品正式发布
近日,华望系统科技在西子湖畔顺利召开“2023年MBSE技术应用研讨暨产品发布会”。会上,华望系统科技发布了华望“1411”MBSE生态体系和最新核心产品,多个行业标杆单位分享了MBSE在设计研发数字化转型工作中的探索与实践。
MBSE生态体系
华望系统团队起源于浙江大学的科研团队,从2008年开始接触基于模型的系统工程(MBSE)。总经理朱华伟介绍道,团队起初聚焦在系统工程语言方法的理论研究,但伴随着复杂装备数字化研制愈发蓬勃,国产自主化替代的要求不断提升,越来越多的企业希望使用自主化国产工具去支撑复杂装备设计研发的整个流程,因此,他们创办了专注自主工具研发的产业化公司华望系统科技,从“单装”延伸到“体系”,从“模型设计”到“模型应用”,华望始终与陆、海、空、天、电子、信息各行各业共同为复杂装备制造的数字化转型而不懈努力。
总经理朱华伟介绍MBSE生态体系
本次发布会,华望带着“2+2”的产品矩阵正式亮相,打造全新MOF建模内核,对已有的产品M-Design3.0与M-Require2.0提供更大扩展空间与大容量计算,将数据管理融入体系设计中,最大限度提升设计研发工作的效率。体系建模软件M-Arch拥有体系设计与仿真功能,实现体系和系统设计过程无缝集成;M-PLM支持各类模型数据关系管理,全面提升企业产品数字研发能力和技术管理水平。“2+2”产品相连接可运用于系统设计研制全过程,整合各类资源与数据,为系统工程的创新和升级提供了强有力的支持。
“2+2”产品矩阵 打造全新MOF建模内核
长期以来,华望系统科技全力支持高校人才培养计划,积极推进产学研深度融合,开展了大量的MBSE赛事工作,举办了一系列创新工业设计竞赛,与众多高校签署战略合作协议,共同将MBSE理论思想的种子深埋进人才培养的土壤。针对MBSE爱好者,朱华伟博士提出,华望将正式启动“扶薪计划”,基于开放的内核与API,探讨建模语言、工具、方法等多方面的知识和经验,与众多学者、爱好者、从业者共同构建学习交流的“扶薪计划”论坛,创新MBSE学习新模式,促进理论知识与个人经验集中共享,打造全面共赢的MBSE新生态。
MBSE应用领域
核心产品发布介绍
华望系统科技资深专家王冠与樊红日对本次发布会的核心产品做出介绍,核心产品线以MOF作为模型基座,正式发布了两款新研产品——M-Arch和M-PLM,以及推出了两款核心产品的最新升级版本M-Design4.0与M-Require3.0。
王冠专家展示核心产品
M-Arch体系建模软件,支持DoDAF体系架构框架的8个视点52张视图的体系建模,支持 UAF体系架构框架的10个域11个视点的体系建模;拥有领域视图和元模型定制功能,提升体系建模语言的规范化和统一性;支持体系设计与体系仿真一体化,多人协同办公,准确完成闭环验证,实现体系设计早期验证。通过可视化模型形成作战推演,基于动态行为作战场景分析,及时反馈能力差距,对体系结构描述进行逻辑和行为验证,从而帮助体系设计快速迭代。
M-Arch产品总体小结
M-Design 是一款功能强大的系统建模软件,完整支持 SySML 九大图建模、行为和参数逻辑仿真、需求追溯和覆盖分析等功能。相较3.0版本,M-Design 4.0基于MOF语言引擎,将内存模式转换为数据库模式,极大提升模型体量,能够实现百万量级的模型操作;支持大模型跨域的实施协同,完成分布式的协同认证;
进一步强化更新领域定制功能,支持领域视图定制,支持领域模型库的封装与管理;根据自定义模型规则,智能分析模型差异,支持跨项目模型合并。4.0版本的M-Design升级系统联合仿真功能,打通下游详细设计仿真软件,构建系统集成仿真流程,提升逻辑仿真用户体验。由于复杂系统的工作通常并非仅使用一个工具平台完成,因此打通各个平台的数据变成必要选择。
华望为核心产品的工具串联开创了新路径,M-Design基于UML2.5XMI格式,支持多个平台数据导入,可与系统仿真工具、系统优化工具和其他生态链工具的集成,补全MBSE 生态体系基座。
M-Design产品总体小结
樊红日专家展示核心产品
M-Require 是一款为工程领域深度研发的需求管理系统,打通需求工程的全流程与全场景。覆盖需求工程领域全过程,即需求项目构建、需求捕获分析、评审与变更、以及发布基线的全流程;从需求导入需求捕获开始,建立需求关联关系,实现需求关系追溯与分析,覆盖全生命周期,打通了上下游需求分析与下发,降低需求分析阶段投入成本。平台符合SysML规范关系但不依赖SysML语言,可直接同步M-Design的需求或其他第三方平台的需求,是一款专注于需求管理轻量化的管理平台。
M-Require产品总体小结
M-PLM基于模型的全生命周期管理平台,平台针对系统工程与MBSE实践,支持从项目需求工程阶段开始,到系统模型设计、仿真验证阶段,至逻辑架构向物理架构转变阶段,产品设计、验证阶段,制造支撑及验证追溯阶段,数据维护重用阶段等全生命周期正向设计。内嵌SysML语言建模内核,可将项目的架构信息与指标信息同步上传,将系统与体系纳入管理,实现异构模型数据串联;M-PLM拥有细颗粒度管理,可以有效整合资源,奠定夯实的数据基础,实现全面数字化管理;提供客户的个性化需求配置,完成客户自我设定。
M-PLM产品总体小结
本次产品发布会的内核“1411”产品体系,“1个语言内核,4大工具平台,1个模型管理底座,1个工具链集成的生态环境”,其数字化研制转型的总体技术方案呈现显著的分层次模块化架构特征。多层次的设计能实现软件体系的高度抽象与封装,提升各项软件的易维护性、可扩展性与可复用性,便于软件开发过程中设计、编码、测试、集成、部署与维护等环节的解耦,以及项目管理过程中计划、资源、任务、工具、数据的整合。基于MBSE打通上下游各环节,助力用户更高效、更轻量化地实现正向设计,推进产品研制模式数字化变革。
“1411”核心产品体系
嘉宾应用实践分享
探月与航天工程中心、深空探测实验室系统院副院长康焱进行了题为“深空探测复杂系统工程MBSE体系初探”的分享。为了支撑“更全面、更广泛、更深入”的深空探测,数字化转型意义重大,沿着“从系统到体系发展、从通用到具化发展、从单点到协同发展,从局部到整体发展”的态势不断发展。
深空探测实验室在系统工程“V”模型的基础上,提出了深空探测MBSE“双V”模型来支持探月工程中自顶向下的分解分配过程和自下而上的组成集成过程,完成跨层级集成,并与华望系统科技等一批国内优秀企业,共同探索构建了探月工程中的数字化生态体系。
最后,康院长介绍了工程总体任务层小回路闭环的具体案例,通过华望的M-Require、M-Design等工具顺利完成了型号从需求到设计的过程应用验证,推动数字化创新研发融合,确保数字化有效落地。
探月与航天工程中心、深空探测实验室系统院副院长康焱分享介绍
上海核工程研究设计院工艺所副主任潘新新进行了题为“MBSE在核工程的应用——供热堆功能分解”的分享。对于目前核电工程发展中面临的挑战,开展MBSE研究意义重大,上海核工院选择了新堆型为试点,更大程度地挖掘MBSE的应用价值。核工院与华望团队共同探索顶层设计方案,建立从顶层分解及非正常工况的建模方法,形成追溯和影响分析能力,实现指标计算、设计比选、文档初步生成等模型应用功能,通过数字化平台进行接口对接,建立统一的数据源,开展系统层的数字化设计,为核电工程正向设计的落地奠定有力的基础。
潘主任提出:“打破专业固有思维,从需求-功能-逻辑-验证进行层层分解,层层剥橘子,找出每个设计环节步骤之间的内在逻辑关系;加强合作,通过定制开发更好地实现MBSE模型管控、工程化应用需求”。
上海核工程研究设计院工艺所副主任潘新新
西安航天动力研究所设计仿真中心主任胡海峰进行了题为“持续推动数字技术应用,赋能型号快速优化迭代” 的分享。
“发展航天,动力先行”西安航天动力研究所结合液体动力系统产品特点和研制组织模式,提出了以“3样机、4个闭环、6模型”为特征的基于模型的液体火箭发动机研发模式,基于华望的M-Require进行需求管理与分析,
做到需求关系一眼明,并基于M-Design等工具开展了后续的系统设计和仿真验证等,形成数字样机1.0模型,完成数字化交付,提升模型效率,实现了需求正向化、架构设计统一化、通用模型库构建、文档自动生成的目标。最后,胡主任介绍了MBSE的型号应用情况,选择了执行载人登月月面着陆器的某发动机开展MBSE试点,有效实现了需求关系矩阵的自动生成,显著提升了需求关系矩阵的关联性和准确性。
西安航天动力研究所设计仿真中心主任胡海峰
中国航发沈阳发动机研究所系统工程部高级工程师王常亮进行了题为“基于MBSE的航发领域实践与思考”的分享。沈发围绕系统复杂性开展航发领域的MBSE应用实践,基于M-Design进行发动机结构复杂性评估工作,探索动态复杂性的分析演示、复杂性的相互影响等。王常亮工程师提到:“航发研制是集成数十个学科、领域的专家团队共同努力的过程,然而随着指标需求的攀升,构建的系统越来越复杂,技术难度的增加,出现了系统复杂性表达能力、认知能力、应对能力的断层,实践也证明了MBSE是有效解决这一断层的方案和方向。”
中国航发沈阳发动机研究所系统工程部高级工程师王常亮
MBSE对解决复杂系统与体系问题是一剂良药,“路虽远行则将至,事虽难做则必成”,华望系统科技深知高端装备MBSE的数字化转型任重而道远,因此将绩效紧跟重要命题,立足领域创新定制,发展生态实现共赢,助力复杂装备企业建立正向设计流程,不断推动高端装备制造业的数字化转型发展!