系统工程解决方案

1、需求背景

近几十年里,技术开发面临的最大挑战是产品系统复杂性的快速提升,这也导致开发和制造等工业过程复杂性的增加。复杂系统,即指具有多个部件并且彼此互联,相互作用或者互相依赖,难以描述、理解、预测、管理、设计/或变更的系统(INCOSE 2004年年会)。


系统工程正是解决产品系统所面临的复杂性挑战的基本手段,关注复杂装备系统生命周期早期阶段的需求分析、定义、追踪和验证,关注复杂产品和系统全生命周期过程管理的细节和各涉众方数据的高效安全的协同共享,关注企业研发体系的系统工程能力建设。


 

图1“系统工程应用体系建设”


在我国企业面临转型升级的今天,企业面临新的机遇和挑战。特别是持续的产品创新能力已经成为企业存亡的关键:


(1)、需求的精细化管理

满足需求是产品研制的起点和终点。因此,从对用户需求的采集,到系统需求的定义及层层分解,是每个层级研制工作的起点。然而在实际工作中,需求文档空泛、下级需求不能覆盖上级需求、缺乏需求变更影响分析和变更控制等已经严重影响了产品的质量和研制周期。


(2)、持续验证

满足需求是系统工程各层级设计活动的核心目标,持续验证就是在研制活动的每个层级对找需求进行检核。对应于不同的层级,验证手段也是不一样的。



2、解决方案

依据我国企业在研发遇到的一系列问题,安世亚太倡导以系统工程方法打造企业新一代研发平台。


图2系统工程平台框架


系统工程解决方案主要包括:研发项目管理系统、需求工程平台、基于模型的协同设计、智慧的权衡空间、满足GJB5000A的软件工程平台、全寿期数据协同、质量/标准化体系等。


图3系统工程平台业务逻辑


(1)、科研项目管理系统


科研项目管理是对科研项目全过程进行过程信息采集、监控与记录,能够形成完整过程信息链的项目过程管控手段。


(2)、需求开发与精细化管理平台


需求开发与管理工作分布在军事论证单位、总体所及分系统配套单位等。采用条目化、属性化的方式进行需求条目的撰写和层层分解,并建立需求条目之间的关联关系。实现需求的跟踪矩阵和变更影响分析。


 

图4需求开发与精细化管理平台


(3)、基于模型的协同设计


基于模型协同设计系统主要由基于模型系统设计系统、五性设计系统、各专业设计系统等几部分组成。


(4)、满足GJB5000A的软件工程平台


软件工程平台以软件项目管理为主轴,将GJB5000A过程域有机结合在一起的综合软件开发管理平台,提高软件开发全过程管理的可视化,提供完整的过程证据链。


软件工程平台采用增量配置,即可以根据GJB5000A二级的基本要求实现平台的基础配置,在需要时继续扩展到##乃至四级所需模块和功能,从而不浪费目前的已有投资,充分保护现有的资产并大幅降低工程技术人员的学习成本。


3、客户价值


系统工程解决方案将为客户带来价值:


  • 任务牵引,型号项目背景下以任务作为管理主线。
  • 需求驱动,需求驱动整过技术过程,需求链作为技术主线。
  • 高效设计,应用成熟可靠技术;不断提高型号、系列间的共用技术比例;积累设计方案;积累试验、仿真数据。
  • 持续验证,对照需求持续验证。
  • 数据集成,全生命周期数据集成,通过大数据分析支撑智慧设计。



 

4、案例应用

案例:某航空主机所

(1)、项目背景

近年来,随着新一代飞机型号的研制,对该所的研制能力和技术手段提出了空前的挑战。从“后墙不倒”到“每周6天*11小时”工作制,超负荷的工作并没有带来进度的保障。相关领导提出了“一次做对”的响亮口号。为了实现这一目标,各研究部室经过反复调研与选型,逐步采用了系统工程解决方案。


(2)、解决方案

首先,基于重点型号建设了需求管理平台,实现了型号的需求精细化管理。与此同时,该所建设了满足GJB5000A##要求的软件工程平台。

第二,各专业根据自身的需要,完善了专业综合设计系统的建设。

第三,以某一型号为试点,引入MBSE方法。并推进“模型协同”系统建设。


(3)、建设成果


  • 贯穿重点型号的需求精细化管理平台,落实了总师对需求变更有效管控的老大难问题。在多个型号进行推广。
  • 软件工程平台协助该所顺利通过了GJB5000A##正式评价。
  • MBSE方法的应用帮助该所在项目竞争脱颖而出,争取到新的型号任务。
  • “模型协同”系统的稳步推进,将散落在各部门的软件工具和系统,按照型号产品系统工程过程进行凝聚。