模型系统工程在航空工业中的应用论文

时间:2022-10-05 17:31:59 论文范文 我要投稿
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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。

模型系统工程在航空工业中的应用论文

  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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