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系统工程面面观

2013/8/5    来源:e-works    作者:e-works王阳      
关键字:系统工程  CIMdata  产品开发流程  
在系统工程的推进过程中存在各种问题,包括大众对系统工程的重要性、紧迫性、价值、涵盖范围,以及组织架构缺乏必要认识;系统工程项目缺乏足够的合格资源支持、缺乏有效的执行工具和环境等,因此系统工程是一项长期的实践过程。
    所谓系统工程,它是一个用于实现产品开发的跨学科方法。通过系统的思维,将产品作为一个整体来理解,更好地构建产品规划、开发、制造和维护过程。企业可以利用系统工程来对一个产品的需求、子系统、约束和部件之间的交互作用进行建模/分析,并进行优化和权衡。

    在CIMdata 2013 PLM市场与产业发展论坛上,CIMdata总裁Peter Bilello先生从《系统工程中的跨学科协作》阐述了系统工程在产品研发流程中的意义和价值。随着信息技术的迅速发展和生产规模的不断扩大,迫切地需要发展一种能有效地组织和管理复杂系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的技术,即系统工程。由于各行各业的产品结构越来越复杂,产生了通过系统工程来准确理解产品特性、并管理复杂产品的需求。企业发展全球业务蓝图就必须要构建系统工程。由于分散式的组织分布和多品牌发展以及日益突显的协同效应,企业的系统管控需求凸现。在这种形式下,企业需要发展竞合关系,提高竞争力和企业内部效率,以应对不断加大的成本压力和企业内部越来越复杂的系统。越来越广泛的行业应用也使得系统工程引发工业企业和解决方案供应商的日益重视。

CIMdata 《系统工程中的跨学科协作》

    由于系统工程与生俱来便是一个用于实现产品的跨学科方法,企业需要利用系统工程对一个产品的需求、子系统、约束和部件之间的交互作用进行建模/分析,并进行优化和权衡进而在整个产品生命周期做出重要决策。因此各个部门之间的员工需要共同协作来完成。没有进行系统工程之前,各个部门都在在其团队内部相互配合,共同完成分配到团队内部的任务,而在进行系统工程时,需要各子团队员工走出部门,运用系统思想的方法来进行跨部门之间的协作,甚至是跨企业的团队协作。在跨企业的团队协作中,信息分享至关重要,而团队协作往往会带来创新的累累硕果。

    在系统工程的推进过程中存在各种问题,包括大众对系统工程的重要性、紧迫性、价值、涵盖范围,以及组织架构缺乏必要认识;系统工程项目缺乏足够的合格资源支持、缺乏有效的执行工具和环境等,因此系统工程是一项长期的实践过程。

西门子:提供闭环的系统工程解决方案

    在西门子PLM对LMS收购尘埃落定之后,双方的高层在媒体面前传达了这样一条讯息:“提供闭环的系统工程解决方案”是西门子PLM收购LMS至关重要的出发点。

    2013年4月西门子PLM中国用户大会上,其全球总裁兼首席执行官Chuck Grindstaff描绘了LMS加入西门子PLM之后的蓝图:“西门子PLM和LMS结合起来,可以实现一个闭环的系统驱动的产品研发流程。首先,我们可以把不同专业相结合,将机械设计、电子设计和软件设计综合起来。其次,在我们产品开发的每一个阶段,无论是前期的架构设计,还是子系统设计,还是部件设计,我们都可以引入一个验证的环节,实现闭环的产品研发流程。这就要求我们的产品模型是一个多级复杂程度的模型,来实现不同设计阶段、不同专业的验证。”

西门子:提供闭环的系统工程解决方案

    在两个月后的LMS中国用户大会上,LMS首席执行官Dr. Jan Leuridan接受记者采访时印证了西门子PLM对闭环系统工程的诉求:“西门子PLM对LMS最核心的要求即是不断提供基于仿真和试验的解决方案以更好的为产品研发提供闭环的系统工程解决方案。”更为具体的,则包含两方面的任务,Dr. Jan Leuridan如是说:“首先我们要继续增加、增强我们在系统仿真、机电一体化仿真、测试方面的领先地位,包括进一步增强Test.Lab、Virtual.Lab、Imagine.Lab、Samtech等解决方案的功能;其次我们要与现有siemens PLM的仿真工具集成起来,形成一个更完整和强大的解决方案。并且,我们要开发出接口,和siemens PLM的其他解决方案(如Teamcenter、NX等产品)实现对接。未来产品设计的复杂程度要求我们提供的解决方案是开放的,开放性是未来复杂产品开发的的根本要求,因此开放性是我们今后发展非常重要的方向。”

达索系统:从关注结构设计到关注系统设计

    2013年6月13日,达索系统首次在大中华区召开CATIA用户大会。随着全球的工业设计趋势从传统的强调设计师的个人创造,转变为关注人与自然、人与人的协同合作,CATIA为产品从概念设计到最终成型的全过程提供服务。

    达索系统CATIA品牌首席执行官Philippe Laufer先生如此看待产品创新所面临的挑战:“随着产品的日益复杂,企业的产品创新50%将集中在系统层面的创新,而系统创新将比零部件级的创新更为复杂,因此在面对复杂产品设计时在关注结构设计的同时将更为关注系统设计,基于系统工程的模型设计将成为未来设计的热点。”

    基于系统工程的建模处于快速发展中,达索系统在CATIA V6平台下也提供了基于系统工程的系统建模系统,在更为真实的、相互关联的3D虚拟环境下,通过系统描述、系统建模与仿真、嵌入式系统、安全和服务质量等实现系统建模(目前在系统描述、系统建模与仿真等方面已经较为成熟,嵌入式系统、安全和服务质量等方面还需进一步的完善与发展)。

CITIA的系统工程框架

CITIA的系统工程框架


    通过系统工程的设计从而实现在分析阶段:衡量复杂性、找出可重用点,清理出新任务,保证界面和工作的分配;在设计阶段:随时保持大局观,确保交互干净利落,系统视图,跟踪关键组建的分配及其实现情况;在集成阶段:组织验证组件、界面和组成,分配问题,掌握需要什么验证。

责任编辑:黄菊锋
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