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系統工程解決方案

1、需求背景

近幾十年裏,技術開發面臨的最大挑戰是産品系統複雜性的快速提升,這也導致開發和制造等工業過程複雜性的增加。複雜系統,即指具有多個部件並且彼此互聯,相互作用或者互相依賴,難以描述、理解、預測、管理、設計/或變更的系統(INCOSE 2004年年會)。


系統工程正是解決産品系統所面臨的複雜性挑戰的基本手段,關注複雜裝備系統生命周期早期階段的需求分析、定義、追蹤和驗證,關注複雜産品和系統全生命周期過程管理的細節和各涉衆方數據的高效安全的協同共享,關注企業研發體系的系統工程能力建設。


 

圖1“系統工程應用體系建設”


在我國企業面臨轉型升級的今天,企業面臨新的機遇和挑戰。特別是持續的産品創新能力已經成爲企業存亡的關鍵:


(1)、需求的精細化管理

滿足需求是産品研制的起點和終點。因此,從對用戶需求的采集,到系統需求的定義及層層分解,是每個層級研制工作的起點。然而在實際工作中,需求文檔空泛、下級需求不能覆蓋上級需求、缺乏需求變更影響分析和變更控制等已經嚴重影響了産品的質量和研制周期。


(2)、持續驗證

滿足需求是系統工程各層級設計活動的核心目標,持續驗證就是在研制活動的每個層級對找需求進行檢核。對應于不同的層級,驗證手段也是不一樣的。



2、解決方案

依據我國企業在研發遇到的一系列問題,安世亞太倡導以系統工程方法打造企業新一代研發平台。


圖2系統工程平台框架


系統工程解決方案主要包括:研發項目管理系統、需求工程平台、基于模型的協同設計、智慧的權衡空間、滿足GJB5000A的軟件工程平台、全壽期數據協同、質量/標准化體系等。


圖3系統工程平台業務邏輯


(1)、科研項目管理系統


科研項目管理是對科研項目全過程進行過程信息采集、監控與記錄,能夠形成完整過程信息鏈的項目過程管控手段。


(2)、需求開發與精細化管理平台


需求開發與管理工作分布在軍事論證單位、總體所及分系統配套單位等。采用條目化、屬性化的方式進行需求條目的撰寫和層層分解,並建立需求條目之間的關聯關系。實現需求的跟蹤矩陣和變更影響分析。


 

圖4需求開發與精細化管理平台


(3)、基于模型的協同設計


基于模型協同設計系統主要由基于模型系統設計系統、五性設計系統、各專業設計系統等幾部分組成。


(4)、滿足GJB5000A的軟件工程平台


軟件工程平台以軟件項目管理爲主軸,將GJB5000A過程域有機結合在一起的綜合軟件開發管理平台,提高軟件開發全過程管理的可視化,提供完整的過程證據鏈。


軟件工程平台采用增量配置,即可以根據GJB5000A二級的基本要求實現平台的基礎配置,在需要時繼續擴展到##乃至四級所需模塊和功能,從而不浪費目前的已有投資,充分保護現有的資産並大幅降低工程技術人員的學習成本。


3、客戶價值


系統工程解決方案將爲客戶帶來價值:


  • 任務牽引,型號項目背景下以任務作爲管理主線。
  • 需求驅動,需求驅動整過技術過程,需求鏈作爲技術主線。
  • 高效設計,應用成熟可靠技術;不斷提高型號、系列間的共用技術比例;積累設計方案;積累試驗、仿真數據。
  • 持續驗證,對照需求持續驗證。
  • 數據集成,全生命周期數據集成,通過大數據分析支撐智慧設計。



 

4、案例應用

案例:某航空主機所

(1)、項目背景

近年來,隨著新一代飛機型號的研制,對該所的研制能力和技術手段提出了空前的挑戰。從“後牆不倒”到“每周6天*11小時”工作制,超負荷的工作並沒有帶來進度的保障。相關領導提出了“一次做對”的響亮口號。爲了實現這一目標,各研究部室經過反複調研與選型,逐步采用了系統工程解決方案。


(2)、解決方案

首先,基于重點型號建設了需求管理平台,實現了型號的需求精細化管理。與此同時,該所建設了滿足GJB5000A##要求的軟件工程平台。

第二,各專業根據自身的需要,完善了專業綜合設計系統的建設。

第三,以某一型號爲試點,引入MBSE方法。並推進“模型協同”系統建設。


(3)、建設成果


  • 貫穿重點型號的需求精細化管理平台,落實了總師對需求變更有效管控的老大難問題。在多個型號進行推廣。
  • 軟件工程平台協助該所順利通過了GJB5000A##正式評價。
  • MBSE方法的應用幫助該所在項目競爭脫穎而出,爭取到新的型號任務。
  • “模型協同”系統的穩步推進,將散落在各部門的軟件工具和系統,按照型號産品系統工程過程進行凝聚。