モデルベースシステムズエンジニアリング (MBSE) とは
モデルベースシステムズエンジニアリング (MBSE) は、モデルを使用して複雑な製品を設計および視覚化するアプローチです。要件を満たしていることを確認し、トレードオフを評価してから、機械、電子、ソフトウェアなどの適切なエンジニアリング分野にタスクを割り当てます。MBSE は、共通言語を使用し、多分野にまたがって共同作業を行うことで、複雑なシステムの設計を簡素化します。MBSE は、安全性が重視され、規制遵守が不可欠な業界で広く使用されています。
MBSE で使用されるツール
MBSE は、エンジニアリングにおける数種類の概念を組み合わせたものであり、モデリング、システム思考、システムズエンジニアリングが統合されています。3 つの異なるアプローチからなる MBSE は、複数のツールセットで構成されます。
MBSE では次のようなツールが使用されます。
- モデリングツール
- シミュレーションツール
- 解析ツール
- 要件管理ツール
- ソフトウェア開発
- コンフィギュレーション管理
- プロジェクト管理
システムズモデリング言語
MBSE ソフトウェアツール
シミュレーションツールと解析ツール
要件管理ツール
システムズモデリング言語
MBSE では複数のモデリング言語が使用されます。主要なモデリング言語は SysML と呼ばれ、システムズモデリング言語です。SysML は、システムズエンジニアリングアプリケーションをサポートする汎用モデリング言語であり、統一された方法でモデルを表現できます。関連するその他のモデリング言語には、次のようなものがあります。
- UML(ソフトウェアのための統一モデリング言語)
- UAF(統一アーキテクチャーフレームワーク)
- OVM(バリエーション図の直交的な変動性モデリング)
プロジェクトの内容に応じて、仕様の定義に使用されるモデリング言語が異なる場合があります。
MBSE ソフトウェアツール
MBSE ソフトウェアツールには、以下のものが含まれます。
- システムズモデリングツール
- SoS ライブラリ
- システム PLE
- ビジュアルシステムシミュレーション
- トレード研究解析
- システム設計レビューの自動化
- モジュール式設計
- ユースケースモデリング
- インクリメンタルモデリング
- 機能モデリング
- データと図によるビジュアルモデリング
シミュレーションツールと解析ツール
MBSE のシミュレーションツールと解析ツール:
- 静的シミュレーション
- 動的シミュレーション
- 視覚的な機能シミュレーション
- コシミュレーション
要件管理ツール
要件管理ツール
- 以下の要件とストーリーを管理
- ビジネス要件
- システム要件
- ユーザー要件
- 要件および関連するテストの管理
業種別 MBSE の活用事例
自動車
航空宇宙および防衛
MBSE のお客様事例
PTC の MBSE ソフトウェア
PTC Modeler は、受賞歴のある標準ベースのシステムズおよびソフトウェアモデリングソリューションです。アーキテクトや設計者は、PTC Modeler を使用して設計の代替案の検討、設計動作のシミュレーション、製品要件の伝達を行うことができます。
Windchill Asset Library を使用すると、MBSE にシステム間連携アプローチを適用できるようになります。これにより、別々のモデルでサブシステムを設計したあと、データを複製することなく、それらを上位レベルのシステムモデルにリンクできるため、システム構築と同じ方法での設計が可能になります。
Windchill Process Director はプロセスの定義と導入をサポートするソリューションです。組織的なプロセスの定義という課題に効率的なアプローチを提供し、プロジェクトマネージャの生産性向上を支援します。新規プロジェクトと既存のプロジェクトをオンラインで容易に管理できるため、プロセスの品質が向上します。
主な製品機能
これらの技術により、共通のビジュアル言語と構造化されたエンジニアリングアプローチを提供します。
ライブマルチユーザーデータベース: システムエンジニアがファイルを渡したりチェックイン / アウトを行ったりせずに、同時に設計コラボレーションを行えるようにするエンタープライズソリューション
業界標準のシステムモデリング: OMG SysML 標準設計の複雑なシステムおよびシステムオブシステムズを使用した、直感的なビジュアル設計
アセットベースのモジュール式システムモデリング: 固有の Windchill Asset Library を使用してモデルを連結する、システムオブシステムズのモジュール式設計アプローチ
ビジュアルシミュレーション: 問題検出のために、設計ライフサイクルの早い段階で実施するシステムの機能の視覚的なシミュレーションおよび協調的シミュレーション
自動設計レビュー: 自動設計レビューを介して、設計ライフサイクルの早い段階で複雑なシステム設計を検証
バリエーションモデリング: システム製品ラインモデリングでモデルベースシステムズエンジニアリングを拡張し、PLM と連携
アセット管理: アセットベースのモジュール式システムオブシステムズ設計
統合ソフトウェア設計:主要なプログラミング言語を対象としたソフトウェアモデリングおよび自動コード生成ならびに PTC の ThingWorx IoT プラットフォームにフローダウン
PTC 統合: 拡張 OSLC を使用して Windchill とサードパーティを統合