|
|
|
方案：基于EA实现MBSE （基于模型的系统工程） |
|
作者：俎涛，火龙果软件工程 |
| |
基于EA作为建模平台，通过模型集成其他工具，
实现MBSE（基于模型的系统工程）
|
| |
|
| |
 |
| |
|
MBSE方案简介: |
|
MBSE（基于模型的系统工程）是对复杂系统进行分析设计和开发的有效方法。当前航空、汽车、机械、船舶、机械、企业信息化的系统规模越来越大、涉及到的专业也越来越多，让系统的建设面临前所未有的挑战： |
- 涉及多个层次：系统-子系统-模块
- 多个专业：软件、电子、机械、光电、热动..
- 需要多种角色分工合作：系统工程师，软件工程师、电子工程师、专业工程师、测试工程师
- 涉及到多种开发工具和开发语言
|
|
|
当系统越来越复杂的时候，各个部分之间的关系清晰跟踪就显得更为重要，模型可以引导工程师对工作内容进行梳理，从混沌演进到清晰，进而提高分析和设计的能力，在此基础上，模型就会成为专业化积累和交流的基础。 |
|
 |
|
| 在系统工程领域，MBSE（模型驱动的系统工程）可以帮助我们基于模型对系统的分析设计、软件的分析设计和硬件的分析设计进行推理式的分解，实现各个阶段的严谨转换和紧密跟踪。进而提高质量和效率。
|
|
 |
|
| MBSE
（模型驱动的系统工程）涉及系统研发全周期，如下是MBSE的整体工作流程： |
|
 |
|
| 在整个系统工程过程中会用到各种模型， |
|
 |
|
| 这些模型涉及到不同的建模标准，例如： |
- 企业架构建模：Archimate
- 工作流建模：BPMN
- 系统分析设计建模：SysML
- 软件分析、设计建模：UML
- 物理系统建模：Modelica
|
|
如果不同的建模采用不同的工具，会造成各个层次建模巨大的交流成本和专业跨度，而EA支持如上的所有建模，能够使用户在进行MBSE的时候在一个工具中完成所有的建模、仿真和跟踪管理。 |
|
 |
|
|
MBSE的支持工具平台： |
| 为了支持MBSE的方法论落地，我们选择MBSE中的各个环节的主流工具，集成为MBSE工具方案，打通各个工具之间的接口，实现MBSE贯穿数据流，并提供工程仓库集中存储各种工程数据。
|
|
|
|
| EA作为MBSE工具集成平台，和其他工具的关系如下图： |
|
|
| MBSE工作目录： |
| 工作 |
工作内容说明 |
基于模型对需求进行管理
|
把需求模型、设计模型、code模型、测试模型以条目列表的形式显示，对系统工程的全部模型可以列表形式关联、跟踪管理，包括
需求、设计、code、测试。 |
需求条目管理
|
以条目列表的形式登记需求，导入需求文档，可以对需求进行关联和跟踪管理。 |
| 系统分析设计与建模 |
采用系统工程分析设计方法，采用SysML建模系统分析设计模型，并对系统模型可以进行运行仿真，指标分析与验证。 |
软件分析设计与建模
|
采用软件工程分析设计方法，采用UML建模软件需求和设计模型，并可以基于设计模型生成code，进行模型仿真和验证。 |
算法建模与仿真
|
采用模块图建模系统结构单元，采用状态机描述控制逻辑，采用算法模块建模算法功能，可以生成代码、仿真和验证。 |
系统运行架构建模
|
对各种物理系统进行分析设计，可以采用Modelica建模各种物理单元、算法逻辑和接口关系，可以生成代码、仿真验证。 |
电子分析设计与建模
|
可以对电子电路进行分析设计和建模，可以采用PCB建模电子器件、电路节点和线路，可以生成代码、仿真。 |
物理系统分析设计与建模
|
对各种物理系统进行分析设计，可以采用Modelica建模各种物理单元、算法逻辑和接口关系，可以生成代码、仿真验证。 |
各种文档编辑与阅读
|
基于自然语言（汉语、英语、法语、德语）对各种信息进行描述，还可以穿插各种图描述关系、表格罗列类似的信息，可以被各种干系人阅读，作为人员之间交流的载体。
|
软件开发
|
采用各种编程语言（例如：C，C++，Java，C#，Python，JavaScript）编写软件程序，编译为可执行程序。 |
持续集成
|
代码检查，单元测试，集成测试，功能测试 。 |
工具总线
|
建模整个系统开发周期的工作流程、工具和工件的关系，支持如上各种工具的接口：
EA中的系统分析设计模型生成word文档：系统需求文档和系统设计文档
EA中的软件分析设计模型生成matlab simulink 中的：状态机算法模型
Doors中的需求导入到EA中：作为需求模型的来源
EA中的软件设计模型生成代码：导入到 开发工具 Eclipse、VS.net中进行开发
EA中的组件导入到持续集成平台integrator：驱动代码检查、构建、单元测试、集成测试
EA中的系统分析设计模型导入到OpenModelica：进行物理系统的设计和仿真
EA中的软件设计模型导入到AADL：进行运行时设计和仿真。
EA中的硬件模块导入到Protel中：进行电路板设计 |
|
|
MBSE
图例 |
|
|
EA简介 |
| 作为MBSE的建模支撑工具，EA能够全面支持MBSE相关的建模、仿真、文档生成、代码生成、模型跟踪何管理工作，如下是基于EA实现MBSE的功能架构： |
|
|
|
|
EA
详细信息 |
| |
|
为什么选择EA |
|
| 全球40万用户，上万家企业和团队选择了EA，例如：大陆汽车电子、博世汽车电子、联合汽车电子、上海通用、华为研发中心，西门子医疗器械，西门子电力自动化，飞利浦研发中心，东软股份，Methodologies
Corporation，Design of Information Systems，富士通研发中心，中兴通讯。施耐德电气，霍尼韦尔，瑞士ABB。 |
| 选择ＥＡ的理由如下： |
- 支持的MBSE整个生命周期建模：业务建模、系统建模、软件建模、物理系统建模、硬件建模、数据建模、工作流建模。
- 支持的建模标准多：UML，SysML, BPMN, Archimate,DataFlow ．．．
- 支持的代码最全：支持10多种代码正逆向工程：java , C#, C ,C++, Python, SystemC,
JavaScipt, Php等十多种语言，还可以自定义代码语言。
- 支持的建模领域最全：系统工程、软件工程、嵌入式软件、企业架构
- 集成的工具多：
- 集成开发工具：Eclipse、VS.Net，实现模型和编码集成。
- 集成Office工具：Word、Excel、PPT，实现文档和模型的集成。
- 提供和其他建模工具的接口：Visio, Rose, PowerDesigner等，实现模型资产复用。
- 提供和需求管理工具接口：Doors,实现需求条目的导入。
- 提供和数据库的接口：可以直接连接物理数据库，实现数据建模和数据库实例同步。
- 文档化功能强大：文档建模、文档模板定制、文档生成、文档管理。
- 最强大的资产复用：可以复用模型，把已有的模型纳入资产库，实现复用。
- 视频：如何选择建模工具
|
|
MBSE服务目录 |
|
| 提供和数据库的接口：可以直接连接物理数据库，实现数据建模和数据库实例同步。 |
| |
| |
|
EA中国总代理--火龙果软件（中国领先的软件工程服务商） |
| 北京：010-82800076
，邮件：uml@uml.net.cn |
| 上海：021-50800371
，邮件：shanghai@uml.net.cn |
| 深圳：15001353715
，邮件：shenzhen@uml.net.cn |
|
|
 |
|
|
|
|
