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基于模型的系统工程 | 工业新概念
应付新一轮科技革命和产业革命条件下复杂产品研制和全生命期保障的顶层方法学和研发范式是什么？回答这个问题，经历了一个不短的历程。
图6：实施MBSE有助于实现基于模型的协同研制过程
最后，MBSE与PLM/ALM/SLM的关系及MBSE在企业信息化建设中的位置。S（系统）LM=PLM+ALM，MBSE为SLM服务，PLM和ALM是SLM的左膀右臂。在信息化建设中，顶层的基于MBSE的系统工程过程子系统和底层的数据管理和信息协同子系统分别成为复杂产品研制的跨业务跨组织跨地域协同工作平台的中枢神经系统（图6）和经络系统（图7），于是基于文档的传统系统工程二维活动矩阵（表1）构成的篱笆墙网格，被拓展为横跨系统全生命期、系统工程技术域全过程和企业智力资产价值链全过程的三维协同空间（图8）。
近期讨论的“智慧院所”就是站在能力建设的认知维上看待整个三维协同空间，是知识工程在MBSE和MBe新范式下的深入实施和应用，其主体是复杂产品和系统全生命期内的研制组织，目标是研制体系的能力建设，对象是复杂产品和系统全生命期内基于模型的DIKW认知流。
图7：实施MBSE有助于实现全生命期跨领域多维技术状态管理
表1：基于文档的传统系统工程二维活动矩阵
图8：基于MBSE新范式的复杂产品和系统全生命期三维协同空间
高歌猛进的十年应用
从2007到2017年，是MBSE在欧美航空航天、国防军工、汽车、轨道交通、医疗器械等行业大规模推广实施的十年，是MBSE在国外从孕育期走向成长期的十年。
在2007年，有《SE愿景2020》、MBSE倡议、《MBSE方法学调研综述》第一版、SysML 1.0发布等标志性事件；而在2017年，SysML 1.5发布、SysML 1.4被接纳为国际标准。十年中，NASA、波音、洛马、空客都有在整个集团高层关注和推动MBSE培训实施及IT环境和文化建设。同时，MBSE进入石化、建筑、健康医疗、智慧城市等行业和领域。2017年1月INCOSE成立油气工作组；5月德州墨西哥湾海岸分会首次会议召开，主题是将MBSE在航空航天最佳实践移植到油气行业。
在信息化软件行业，《MBSE方法学调研综述》中提到的若干领先MBSE方法学（IBM HARMONY SE、INCOSE OOSEM、IBM RUP SE、VITECH MBSE、JPL SA、DORI OPM）在这十年间起起伏伏，经历了市场洗礼。值得一提的是，No Magic公司的解决方案及其MBSE方法学MagicGrid在这期间异军突起。2012年，CIMdata公司提出：系统工程正在成为PLM的理论核心，MBSE是PLM的发展趋势。2017年7月底，达索公司和No Magic公司宣布建立合作伙伴关系，为这一趋势增添新的注解。
在中国，MBSE推广应用也呈加速发展态势。航空率先在全行业引入系统工程和MBSE方法学的实施，目前处于理念培育、工具试用和过程改进前期准备阶段。
航天、船舶、兵器的部分重点单位也开始MBSE初步实施。限于和欧美工业基础的差距，在MBSE方法学乃至广义MBSE体系研发、教育培训、应用推广方面，国内都还处于完全跟随状态，尚处在MBSE孕育期。同等能力的系统工程从业人数，国内和国外还有接近两个数量级的差距。
从2012年两人、2013年一人分别有中国人在海外获得ASEP认证（此三位已回国工作），2014年国内航空行业和大学有人获得ASEP认证、航天行业一人获得中国第一个CSEP认证开始，截止到2017年6月底，已有26位中国人（限在中国境内工作，不包括在海外工作的中国人和华人）获得INCOSE SEP认证（其中13人获ASEP初级认证，13人获CSEP中级认证），成为全球SEP认证增长率最快的地区。值得一提的是，2017年初，《中国商用飞机有限责任公司系统工程手册》出版，提出了中国商飞公司系统工程定义；与欧美已有近十种定制版的系统工程手册指南相比，中国也有了第一个行业/企业/组织定制版的系统工程手册，可喜可贺。
发展方向
从1987年MBSE概念出现至今正好40年，这也是展望系统工程及其新范式MBSE下一个10年、20年的恰当时机。2007年INCOSE IS年会首次发布MBSE发展路线图（图9），目前进展某种程度上已落后于这一路线图中的若干里程碑。从现在开始的下一个10年是实现《SE愿景2020》(2007)和《SE愿景2025》(2014)中所描绘蓝图的关键时期。
图9：MBSE发展路线图
(1) 首先，系统工程和MBSE的应用领域从人工物理系统（类似于我们常说的技术系统）向人工抽象系统（如商业系统、法律、政治等）、进而向更广泛的人工系统和社会系统（图10）挺进，开始关注社会、经济、生态环境等人类可持续发展的重大议题，正在成为新一轮科技革命和产业革命所导向的智能社会所需的若干基础设施（如物联网、赛博物理系统、智能制造、正向设计和增材制造等先进设计制造一体化技术等）的关键使能技术。
图10：系统分类（修改自英国学者切克兰德）
(2) 广义MBSE体系内部也将继续加速发展，进一步提升MBSE技术成熟度和能力成熟度。MBSE方法学将沿着基于模型的系统生命期管理→基于模型的产品线/系统族生命期管理→基于模型的企业生命期管理的方向发展。核心的系统建模语言SysML 2.0将完全摆脱UML的衣钵，彻底融入广义MBSE体系，进而与核心的信息建模标准STEP实现无缝集成与映射。在此基础上，MBSE软件环境建设和工具链研发应用、乃至基于MBSE的新一代PLM系统研发也在同步进行。
对于国内企业、IT厂商和学术界而言，单点关键技术的研发突破和追赶超越已越来越多涌现，但MBSE能力提升本身就是个系统工程，虽然有国外最佳实践和经验教训可以借鉴，但它与本国的工业基础能力密切相关，没有捷径可走。
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