重型装备制造商可以从采用基于模型的系统工程中获得的 7 大优势
大多数人都会认为，重型装备是在黑暗、烟雾缭绕的工业区运行的巨大机器，由柴油发动机摩擦能驱动，提供巨大的动力。该行业给人带来的印象绝不是绿色和清洁的。这很不公平。那些帮助我们生产食物、铺设道路并开采我们每天使用的商品的机器原始设备制造商每天都在尽心竭力改善效率和可持续性，以减少机器的环境足迹。
全球社会的演变正在推动行业转型，其中包括不断变化的客户需求和越来越严格的法规。数字化、电气化、互联互通、自动化和可持续发展不再只是流行语。当今的原始设备制造商通过各种业务方法生产不同的产品，并以不同的方式进行销售。这些变化正在重塑行业格局，从而提高效率、可持续性和客户价值，同时推动创新和新的商机。
对重型装备产品设计和开发的影响巨大。
几乎每个如今建造的重型装备子系统都包括机械、电气和电子以及软件组件。制造商必须在新领域调整他们的技能，这些领域往往与他们的长期传统和核心竞争力相去甚远。他们必须将这些新学科纳入已经存在了几十年的既定、通常是僵化的流程中。那绝不像在公园里散步那么轻松。平均而言，OEM 目前将大约一半的开发时间和资源用于解决集成问题——整合来自不同内部团队及其供应链的投入。
为了防止复杂的设计问题脱轨，原始设备制造商必须更早地整合多个学科，优先从概念阶段开始。只有从一开始就控制，同时考虑所有方面，系统地将上层需求级联到领域目标，并不断验证所有决策的整体影响，制造商才能成功地交付越来越创新的产品。
基于模型的系统工程 (MBSE) 是前进的方向
只有这个方法能让他们在如今和将来以所需的效率和规模完成上述所有工作。然而，将这种方法实施到当前的开发流程中并不是企业可以在一夜之间完成的事情，因为这需要他们对活动的核心进行更改。但向前迈出的每一步都是他们收获的一步，并将带来立竿见影的好处。
以下是重型装备制造商可以从 MBSE 方法中获得的一些好处：
1.强化对系统的理解：MBSE 通过捕获和表示所有组件之间复杂的相互依赖关系和交互，为系统开发提供了一种整体方法。这样可以全面了解重型装备系统的各个方面，包括机械、E/E 系统、软件和控制。增加对系统的理解可以做出更明智的设计决策，并确保正确捕获和考虑所有需求。
2.加快多学科优化：复杂的系统在设计和开发过程中通常需要多次迭代。MBSE 消除了这种迭代工作，因为系统某个方面的更改会自动传播到所有学科。这使制造商能够快速识别和解决设计冲突和问题。它加快了设计过程，改善了协作，并促进了系统的快速优化。
3.及早发现设计问题：通过使用 MBSE，原始设备制造商可以在物理原型设计之前虚拟地模拟和分析多学科系统行为和功能安全。此功能可以及早发现和缓解设计问题，从而减少与在开发周期后期修复错误相关的时间和成本。MBSE 有助于识别潜在问题，例如功能冲突、接口问题、安全问题和性能瓶颈，从而降低质量问题的风险并实现主动设计改进。
4.增进沟通和协同：成功设计创新型重型装备有赖于有效的协同。MBSE 提供了一个通用的沟通平台和语言，使多学科团队（包括供应商团队）能够更高效地进行协作。通过使用标准化的系统模型和符号，跨领域的利益相关者可以相互理解对方的观点，减少误解并促进更好的沟通。
5.持续的需求管理和可追溯性：MBSE 能够捕获需求并将其直接链接到系统模型，从而在整个产品生命周期中提供全面的覆盖范围和可追溯性。MBSE 还确保在所有阶段都完全理解在制品和已发布数据之间的联系，并确保产品的数字表示与真实产品之间的相关性完整且有意义。这提高了合规性，增强了配置管理，并有助于更好地分析和更顺畅地实施变更请求。
6.为提高可靠性、可用性、可维护性和可服务性 (RAMS) 做好准备：装备交付后，有效的生命周期管理和维护变得至关重要。MBSE 为数字孪生的创建奠定了基础，数字孪生是代表物理资产的虚拟模型。通过实时数据和分析的集成，MBSE 可实现预测性维护、持续性能优化和故障排除，从而减少停机时间并最终降低总拥有成本。
7.提高跨项目的效率。MBSE 促进了整个企业的标准化以及知识和数据共享，这所带来的好处远超单个开发项目。通过为所有产品组提供基于模型的系统和子系统描述，制造商将推动跨项目的重用。这在与供应商合作时具有成本优势，并提高了整体效率。它还将帮助制造商更好地规划他们的资源，并达到跟上当今快速创新步伐所需的敏捷性水平。
如何以及从何处开始对重型装备使用 MBSE
原始设备制造商可以从 MBSE 方法中获得的上述好处是明确且众所周知的。业内的每个人都意识到，除了赶上潮流之外别无选择。关键问题是如何以及从哪里开始？这是我在过去 25 年中与全球许多客户合作时听到最多的问题。
这个问题的答案非常个性化，因为所有客户在定义业务目标和设定战略重点的方式上都具有独特性。我所目睹的最成功的案例总是从与敬业且经验丰富的合作伙伴合作进行成熟度评估开始，然后共同定义和实施独特的数字路线图。这种方法解决了他们最紧迫的挑战，并调整了他们的战略以尽可能提高收益。
其他重型装备 MBSE 资源
要了解西门子如何帮助重型装备原始设备制造商开始并推进自己的 MSBE 之旅，请查看资源页面面向重型装备的基于模型的系统工程。
