MBSE - Ingénierie des systèmes basée sur un modèle

Qu’est-ce que l’ingénierie des systèmes basée sur les modèles (MBSE) ?

L'ingénierie des systèmes basée sur les modèles est une méthodologie qui permet d'utiliser des modèles pour concevoir et visualiser des produits complexes, répondre aux exigences et évaluer les arbitrages avant d'attribuer des tâches aux disciplines d'ingénierie appropriées (mécanique, électronique, logiciel, etc.). La MBSE simplifie la conception de systèmes complexes en utilisant un langage commun pour les collaborateurs pluridisciplinaires. La MBSE est le plus souvent utilisée dans les secteurs critiques pour la sécurité où la conformité réglementaire est essentielle.

Prenez l'avantage sur vos concurrents en reliant vos systèmes de système

Les approches d'ingénierie des systèmes manuelles et basées sur l'utilisation de documents papier ont des conséquences dans l'ensemble de l'entreprise étendue. Il est difficile dans ces conditions de partager, mettre à jour et réutiliser les informations souvent incohérentes, dispersées entre des dessins, des feuilles de calcul et des documents Word. Il en résulte alors de nombreux problèmes en termes de coût, de qualité et de sécurité.

Les solutions de PTC fournissent une approche visuelle collaborative qui contribue à une meilleure communication, clarté et maintenabilité de toutes les données produit. Forte de sa modélisation, de ses outils et de ses méthodes, la MBSE améliore vos programmes et projets d'ingénierie des systèmes, stimulant l'innovation technologique et impactant positivement vos coûts et votre productivité. La qualité et la conformité aux réglementations s'en trouvent améliorées étant donné que les risques sont détectés plus tôt et donc mieux maîtrisés.

Quelles sont les caractéristiques de la MBSE ?

Bien que tous les produits ne nécessitent pas la MBSE, les projets qui l'utilisent bénéficient d'énormes avantages. Découvrez pourquoi la MBSE est un facteur clé de réussite pour les produits complexes.

Modélisation basée sur des normes

Modélisation visuelle avec des données et des diagrammes, ainsi que différents langages : langage commun de niveau système (SysML), UML pour les logiciels, OVM pour la variabilité, IE pour les modèles de données, BPMN et UAF pour les architectes d'entreprise.

Collaboration pluridisciplinaire

Transparence au sein de l'équipe grâce à un outil de modélisation multi-utilisateur en direct et évolutif, et à une gestion complète de la configuration intégrée.

Simulation au niveau du système

Simulation visuelle des fonctionnalités du modèle au niveau du système, enregistrement des résultats du système pour analyse et cosimulation avec des simulateurs tiers et ThingWorx.

Systèmes de systèmes

Architecture de systèmes de systèmes basée sur les actifs, avec gestion des interfaces et analyse de l'impact des modifications, travail en parallèle et chaînes logistiques, spécification RAS (Reusable Asset Specification) OMG et mappage avec les conceptions PLM et IoT.

Lignes de produits système

Modélisation graphique de lignes de produits pilotant l'inclusion de modules, les paramètres et le nombre de pièces, et définissant la logique et les règles de configuration de la ligne de produits.

Quelles sont les composantes de la MBSE ?

L'ingénierie des systèmes basée sur les modèles (MBSE) est une approche pluridisciplinaire et collaborative de la conception et de la maintenance de systèmes complexes, comprenant un logiciel de simulation d'ingénierie et le mappage des exigences. La modélisation de l’architecture système permet à la fois de montrer et de décrire l’architecture d’un système au moyen d’une représentation numérique. C'est le cadre que le reste du développement du produit suivra. La MBSE comprend également la modélisation de l'architecture du logiciel, qui décrit et fournit une représentation visuelle du projet logiciel. Un logiciel de simulation d'ingénierie permet aux utilisateurs d'exécuter des conceptions pour vérifier les performances du produit ou les exigences. Le mappage des exigences avant la fabrication et le codage permet de s'assurer qu'elles sont correctement définies et alignées.

Quels sont les outils utilisés dans la MBSE ?

La MBSE est une combinaison de plusieurs concepts différents en ingénierie. Elle réunit la modélisation, l'approche systémique et l’ingénierie des systèmes. La MBSE utilisant trois perspectives différentes, elle repose sur plusieurs jeux d'outils.

Quelques outils utilisés dans la MBSE :

Outils de modélisation
Outils de simulation
Outils d’analyse
Outils de gestion des exigences
Développement de logiciels
Gestion de la configuration
Gestion de projet

Langage de modélisation des systèmes

Outils logiciels MBSE

Outils de simulation et d’analyse

Outils de gestion des exigences

Gestion de la configuration interdisciplinaire avec la MBSE

Découvrez comment la continuité numérique de PTC associe de manière transparente le PLM, l'ingénierie des exigences, la gestion des tests et la MBSE, et favorise ainsi une collaboration et une coordination remarquables entre les disciplines. Démarrez votre parcours de continuité numérique pour rationaliser les processus, accroître l’innovation et garantir une qualité de produit irréprochable.

Applications de la MBSE dans l'industrie

Industrie automobile

La MBSE présente d’énormes avantages pour les équipementiers automobiles et leurs fournisseurs. Les fonctionnalités de conception de systèmes complexes facilitent l’intégration des logiciels et du matériel. L’amélioration de la transparence et de la traçabilité permet de raccourcir le délai de mise en conformité, et la possibilité de collaborer en interne et en externe avec les fournisseurs contribue à accélérer le développement.

Aérospatiale et Défense

La MBSE peut faire progresser le développement dans le secteur Aérospatiale et Défense en réduisant les risques liés au développement et en aidant les parties intéressées à collaborer en temps réel pour mapper les exigences avant de commencer à fabriquer les produits. Le secteur Aérospatiale et Défense est soumis à des exigences réglementaires strictes et gère des produits extrêmement complexes. La traçabilité, des exigences à la nomenclature, peut faire gagner du temps et de l'argent aux organisations A&D lors de la fabrication de leurs produits.

Études de cas MBSE

Découvrez les bénéfices que vos pairs ont su retirer d'une approche MBSE.

Alstom

Découvrez comment s'y prend Alstom Transport pour livrer des produits de meilleure qualité dans des temps plus courts en mettant en pratique la MBSE.

Regarder la vidéo (en anglais)

Centro Italiano Ricerche Aerospaziali

Grâce à PTC Modeler, le Centro Italiano Ricerche Aerospaziali a atteint ses objectifs de conception collaborative et de communication, réduit ses coûts de conception et amélioré la qualité.

e.GO

La société a déployé PTC Modeler en tant que source unique de vérité pour la gestion des exigences et des données produit.

Logiciel MBSE de PTC

PTC Modeler est une solution primée de modélisation de systèmes et de logiciels basée sur des normes. Elle permet aux architectes et aux ingénieurs d’explorer des conceptions alternatives, de simuler le comportement de la conception et de communiquer les exigences produit.

En proposant une approche de système de systèmes à la MBSE, Windchill Asset Library permet de concevoir des sous-systèmes dans des modèles distincts et de les relier entre eux dans des modèles de système de niveau supérieur sans dupliquer les données. De cette façon, vous pouvez concevoir de la même manière que vous construisez les systèmes.

Windchill Process Director est une solution de définition et de déploiement de processus visant à fournir une approche efficace au défi de la définition des processus organisationnels et à aider les chefs de projet à être plus productifs. L’amélioration de la qualité des processus est facilitée par la maintenance en ligne qui peut être fournie pour les projets nouveaux et existants.

Les atouts de la solution

N'hésitez pas à adopter les techniques d'ingénierie des systèmes basée sur le modèle (MBSE) car elles offrent un langage visuel commun et une approche d'ingénierie structurée.

Base de données multi-utilisateur interactive : solution d'entreprise permettant aux ingénieurs de collaborer en simultané à des conceptions sans avoir à se transmettre les fichiers ni à les intégrer ou les récupérer.

Modélisation de systèmes utilisée dans l'industrie : conception visuelle et intuitive utilisant le langage OMG SysML pour la conception standard de systèmes complexes et de systèmes de systèmes.

Modélisation de systèmes modulaire basée sur les ressources : approche modulaire de la conception des systèmes de systèmes qui utilise la bibliothèque de ressources de Windchill.

Simulations visuelles : simulation et cosimulation visuelles des fonctionnalités des systèmes dès le début du cycle de vie de la conception pour détecter les problèmes.

Revue de conception automatisée : validation des conceptions de systèmes complexes en amont du processus de conception via les revues de conception automatisées.

Modélisation de la variabilité : extension de l'ingénierie des systèmes basée sur les modèles avec la modélisation de lignes de produits système et les flux vers le PLM

Gestion des ressources : conception modulaire des systèmes basée sur les ressources pour les systèmes de systèmes.

Conception logicielle intégrée : modélisation logicielle et génération de code automatisée pour les principaux langages de programmation et la plateforme ThingWorx de PTC.

Intégration PTC : Windchill et intégration tierce utilisant un OSLC étendu

Questions fréquentes sur l’ingénierie des systèmes basée sur les modèles (MBSE)

Quelle est la différence entre l’ingénierie des systèmes et la MBSE ?

La MBSE et l’ingénierie des systèmes visent toutes deux à simplifier les artefacts d’ingénierie complexes pour faciliter la collaboration entre différentes équipes pluridisciplinaires. Pour la MBSE, ces artefacts sont consolidés à l’aide de modèles de conception de système, ce qui en fait un format visuel. Les modèles sont plus aptes à s’adapter en temps réel aux modifications et offrent une compréhension plus dynamique du système. L’ingénierie des systèmes s’appuie davantage sur les documents et les dessins. Les deux sont extrêmement utiles avant de développer des systèmes complexes, mais la MBSE et le langage unifié SysML facilitent le travail pour de nombreux intervenants différents.

La MBSE est-elle agile ?

Oui, le fait d’avoir une visibilité immédiate sur l’ensemble d’un système permet d’apporter facilement des modifications en temps réel et de continuer à itérer les conceptions tout au long du processus de modélisation. Comme la MBSE débute avant la création du matériel ou même des logiciels, elle donne une vue d'ensemble de haut niveau qui permet d'apporter des modifications rapidement et efficacement, sans coût ni perte d'effort. En outre, la méthodologie agile DSDM (Dynamic System Development Method) est spécifiquement prise en charge par PTC Modeler.

Comment implémenter la MBSE dans votre organisation ?

La mise en œuvre de la MBSE dans votre organisation doit être stratégique. Tout d’abord, vous devez évaluer vos processus existants et déterminer si vous avez les bonnes personnes en place. L'étape suivante consiste à examiner vos capacités actuelles, vos outils et vos compétences en ingénierie des systèmes, et à identifier les domaines dans lesquels elle peut apporter une valeur ajoutée. Sur la base de cet exercice d’évaluation, vous pouvez ensuite créer une feuille de route, comprenant la formation et l’infrastructure. Cela contribuera à assurer une mise en œuvre stratégique de la MBSE. PTC peut faciliter cette évaluation grâce à des révisions personnalisées. Les révisions personnalisées fournies par nos conseillers en solution vous permettent d’essayer directement le logiciel avant sa mise en œuvre.

Quels sont les défis associés à la MBSE ?

La mise en œuvre de la MBSE nécessite un personnel qualifié pour permettre une utilisation optimale des plateformes. Cela signifie qu’il faut investir dans les bonnes personnes et dans les bons processus. Le recrutement des bonnes équipes ou l’acquisition des bons talents grâce à l’investissement de ressources peut contribuer à résoudre les difficultés de mise en œuvre. La gestion des modifications représente un autre défi. Cependant, une fois que l'entreprise s'est habituée à travailler avec la MBSE dans le cadre d'un processus de développement de produits plus large, elle parviendra à accélérer la mise sur le marché et les cycles de développement. La MBSE est faite pour les systèmes complexes, de sorte que sa mise en place au sein d’une entreprise peut prendre du temps et des ressources, mais le retour sur investissement en vaut largement la peine.

Simplifiez la conception de systèmes complexes

L'ingénierie des systèmes basée sur les modèles allie clarté et complexité, et transforme les idées en produits réussis avec précision et efficacité. L'ingénierie des systèmes basée sur les modèles peut révolutionner les processus de conception en aidant les équipes à gérer les systèmes et les exigences, et à effectuer des itérations avant de commencer à construire le logiciel et le matériel.

L'ingénierie des systèmes basée sur les modèles peut aider les clients à :

Garantir la précision et la qualité dans les projets critiques pour la sécurité
Travailler en collaboration de manière transversale sur des systèmes complexes
Gagner du temps en réduisant ou en éliminant les reprises
Réduire les coûts en procédant préalablement au mappage des exigences et des matériaux

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