在今年剛剛結束的“兩會”上，加強企業研發創新能力成為各位代表口中的重要議題，大家一致認為中國企業必須從模仿走向自主設計，開發擁有自主產權的優化產品，完成從制造大國走向制造強國的戰略轉型任務。李克強總理在《中國制造2025》規劃中也明確提出：“中國制造業需要提高創新設計能力。在傳統制造業、戰略性新興產業、現代服務業等重點領域開展創新設計示范，全面推廣應用以綠色、智能、協同為特征的先進設計技術。”
然而這并不容易，在過去幾十年的發展中，國內企業往往是基于文檔進行產品設計，產品性能等概念如何準確的表達、與其它已有系統如何交互成為企業在進行正向設計時難以逾越的鴻溝。特別是近年來大數據、物聯網等技術的深化發展，使產品形態越來越復雜，產品的設計概念也越來越模糊，企業難以構建標準的系統工程研發環境。而通過基于模型的系統工程（MBSE），企業能快速處理系統需求、功能與架構的定義、分配與追蹤鏈路等問題，并及時指導后期的設計、實現、綜合和驗證過程，有效分析由于需求變化帶來的研發周期及成本的變化，這使得MBSE逐漸進入大家的視野中。
在這種趨勢下，作為全球系統工程建模領域的領導者，No Magic與安世亞太達成戰略合作，共同推進MBSE在中國的深化應用。在日前舉辦的“安世亞太MBSE Day”上，No Magic公司主席兼CEO、OMG董事會成員Gray Duncanson先生就MBSE如何助力企業創新、No Magic與安世亞太的合作等問題進行了深入的解析和交流。
圖1 No Magic公司主席兼CEO、OMG董事會成員Gray Duncanson先生
產品創新，從基于模型的系統工程開始
根據去年科技部發布的《國家創新指數報告》顯示，我國的創新能力指數（GII）處于全球第18位而全球競爭力指數（GCI）在世界上僅處在第28位。增強企業產品創新能力，已經成為中國制造業由大變強的根本途徑。在Gray看來，隨著大數據、物聯網帶來的數字化轉型浪潮，中國許多企業對產品創新的需求也越來越迫切。這種創新不是單純技術指標的提升，而是要能為企業和社會帶來切實的效益。但當面對一個新興的市場時，往往企業在產品創新時只有一個籠統的概念。這個產品具體應該有怎樣的性能？應該和其他的已有的系統怎么交流？產品概念如何在研發人員協同設計時準確的表達出來？這就需要基于模型的系統工程來解決。
例如我們在進行汽車設計的時候，由于產品復雜度高，并不是一個人就可以完成設計，它涉及到供應商、零配件廠商，還涉及到眾多的汽車控制系統的聯合開發研制。通過基于模型的系統工程方法，我們在汽車設計初期就可以在需求分析、系統功能分析和設計綜合等核心技術環節通過模型實現系統需求及功能邏輯的驗證和確認，在整個工程的早期就將產品定義清楚、定義正確，并在整個設計和開發過程當中不停的去驗證這些需求和模型是否正確。此外，Gray還表示隨著現在市場競爭越來越激烈，在汽車研發過程中，由于需求是動態變化的，且變化的周期越來越短，這就要求系統的功能架構、邏輯架構及接口是靈活的、柔性的，能夠快速響應變化。
圖2 MBSE在福特汽車系統建模中的應用
在Gray看來，MBSE方法的引入，為企業的產品創新注入了新的動力。通過對產品在體系中使用模型進行建模和分析，是從根本上對產品概念進行創新，是企業“問渠哪得清如許，為有源頭活水來”的創新源泉。Gray總結目前越來越多企業選擇MBSE主要是基于以下原因：
1)制造企業正在迅速采用基于模型的系統工程技術，使所有產品設計相關者共用一套標準的視覺語言和結構化工程方法；
2) MBSE正在被其它工程學科如機械工程，電氣工程師和軟件工程師使用，替代過去以文檔為中心的方法的系統工程；
3)基于模型的系統工程將影響系統工程的未來實踐，充分融入系統工程過程的定義；
4)物聯網的發展使新產品的設計更加復雜，而MBSE是公認可以提高產品整體成功率和加快上市時間的方法。
預見未來，No Magic的MBSE方法論
在談到MBSE的市場應用現狀時，Gary認為MBSE是一個很難量化的市場，因為它涉及到很多細分行業如制造、工程、醫療、金融等，包括PLM等其它諸多領域。但他認為MBSE市場雖然是一個新興的市場，卻有著有大量的數據說明其將爆炸性增長。他介紹僅在PLM領域，就已經達到了400億美元。根據Gartner最近預測，工程軟件將以每年12.4%的速度增長，到2022年將超過500億美元。
“因此，No Magic近年來的市場增長也比較明顯，2015年業績增長超過28%；2016年為35%；預計2017至少有40%的增長。” Gary介紹到。“No Magic 是建模、仿真和分析領域內最符合行業標準的解決方案提供商領導者，我們擁有基于模型的解決方案和服務，超過16年的世界范圍內與客戶廣泛合作所取得的經驗。”作為OMG的主席單位，目前No Magic和PTC、西門子等都有著廣泛的合作。通過協助客戶完成全部或部分系統的開發，Gary總結企業在應用MBSE的過程中帶來的主要收益包括：
1)提高設計相關者之間的溝通與交流；
2)通過從多個角度查看系統模型，并分析變更的影響，提高了管理系統復雜性的能力；
3)通過一個精確模型，可以幫助企業評估模型的一致性、正確性和完整性，提高產品質量；
4)可量化的成本節省，高達13%以上的項目時間節省，在定義功能中節省超過25%，在基線管理中節省超過10%；
5)在修改產品設計時，減少了時間周期并降低維護成本；
6)提高學習和傳授系統工程基礎的能力；
7)提高項目成功率，加速上市時間；
最后，他表示從商業的角度來看，MBSE降低了風險，因為使用MBSE可以對正在設計的系統進行早期的性能和行為的精確模擬。MBSE可以幫助企業按照預期并在生產周期早期發現問題。此外，它還可以全自動化文檔生成，因為它始終保持與工程和需求同步。
圖3 No Magic的MBSE生態鏈
珠聯璧合，攜手安世亞太成為中國創造的力量
事實上，Gray介紹No Magic一直希望進入中國市場，而國內市場成熟度和合作伙伴是制約No Magic進入中國的主要原因。對此，他表示隨著前年《中國制造2025》規劃對中國制造業轉型升級進行了頂層設計后，企業對于MBSE的關注度也逐漸升高，而選擇安世亞太作為No Magic合作伙伴的主要原因，Gray總結為以下3點：
首先，安世亞太是國內工業企業研發信息化領域的領導者，自身也創建了精益研發管理體系，所以在系統工程技術上具有理論基礎和優越性；
其次，安世亞太在仿真領域積累了多年的經驗，可以很好的對系統之間進行集成，安世亞太核心的正向設計也和No Magic不謀而合，為企業進行定制開發之后，物理層面就有仿真體系做支撐；
最后，把安世亞太作為NO Magic主要的中國合作方，是因為安世亞太對用戶、市場有非常深入的了解，對中國市場有著成熟的服務經驗，可以實現非常好的本地化技術支持，提升No Magic的本地化服務能力。
圖4 安世亞太公司董事長張國明先生（左）與No Magic公司主席兼CEO Gray Duncanson先生（右）
在談到未來和安世亞太在中國的發展時，Gray表示目前No Magic已經建立了中文網站。通過攜手安世亞太，No Magic希望能進一步理解中國客戶的實際需求，完成在汽車、航空航天、電子、軌道交通、醫療等行業的MBSE應用推廣。此外，他還表示將繼續和安世亞太一起開展培訓，加強企業人員的技術能力，讓更多的用戶理解MBSE，開啟MBSE在中國制造業應用的新篇章。
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