Inżynieria systemów oparta na modelu dla przemysłu maszynowego

Podejście MBSE umożliwia producentom ciężkiego sprzętu systematyczną pracę ukierunkowaną na zgodność z wymaganiami, poczynając od przejrzystej architektury z dobrze zdefiniowanymi interfejsami, dzięki którym każdy uczestnik procesu rozumie swoją rolę w szerszym kontekście, co pozwala uniknąć niespodzianek w punktach integracji. Takie podejście pomaga im również zacieśnić współpracę między wszystkimi uczestnikami procesu rozwoju produktu, w tym partnerami i dostawcami. Ponieważ podejście MBSE zapewnia wspólne środowisko pracy, wszyscy pracują na podstawie współdzielonych informacji, aktualizowanych na bieżąco. Skutkuje to automatycznym wzrostem wydajności, zmniejszeniem ryzyka błędów i poprawą jakości produktów. Kolejną korzyścią jest bezpośrednie umożliwienie pracy nad takimi aspektami, jak niezawodność, dostępność, łatwość konserwacji i bezpieczeństwo (RAMS, ang. Reliability, Availability, Maintainability, Safety), oraz wzmocnienie zrównoważonego rozwoju. Zalety tego podejścia wykraczają poza indywidualne programy rozwoju: MBSE ułatwia udostępnianie opartych na modelu opisów systemów i podsystemów w różnych grupach produktowych oraz rejestrowanie najlepszych praktyk, co przyczynia się do ponownego wykorzystania danych i koncepcji oraz zwiększenia standaryzacji. To zaś w konsekwencji zwiększa efektywność działania przedsiębiorstwa, skraca czas wprowadzania produktów na rynek i przyspiesza wprowadzanie innowacji.

Wdrożenie w przedsiębiorstwie podejścia MBSE jest łatwiejsze dzięki rozwiązaniu do zarządzania cyklem życia produktu (PLM). Jego cel wykracza jednak poza monitorowanie każdego produktu przez cały okres jego użytkowania jak ma to miejsce w przypadku rozwiązania PLM. Dzięki podejściu MBSE można się skoncentrować na wzajemnych oddziaływaniach między podsystemami, aby zapobiec wprowadzaniu przez poszczególnych uczestników procesu błędów, które są kosztowne do naprawienia, gdy pojawią się później w procesie rozwoju. Podejście MBSE ma również bardziej globalny zasięg, obejmujący całe przedsiębiorstwo, i oferuje możliwości poprawy jakości i niezawodności oraz obniżenia kosztów w kontekście wszystkich programów, a nie tylko pojedynczych produktów. Można to osiągnąć poprzez rejestrowanie najlepszych praktyk, standaryzację procesów oraz skupienie się na wspólnych danych i ich ponownym wykorzystaniu.

Inżynieria oparta na modelu (MBE, ang. Model-Based Engineering) oznacza oparte na symulacji podejście do projektowania i ulepszania produktów lub komponentów. Inżynieria systemów oparta na modelu (MBSE) pozwala skupić się również na integracji podsystemów w ramach całego produktu, na problemach, które mogą pojawić się na stykach, a także na interakcjach między systemami i ich otoczeniem. Podczas projektowania nowoczesnych maszyn przemysłowych, łącząc wiele dyscyplin, ważne jest patrzenie na problem projektowy i inżynieryjny z perspektywy systemów, a nie tylko symulacji. Elementy mechaniczne, układy elektryczne i elektroniczne oraz oprogramowanie są często połączone z innymi systemami w swoim otoczeniu. Efekty pracy wielu różnych zespołów uczestniczących w procesie projektowania i inżynierii ciężkiego sprzętu muszą zostać w pewnym momencie scalone. Łatwo wtedy o błędy, które wynikają m.in. z niedopasowania czy użycia niewłaściwych danych.

Wdrożenie podejścia MBSE jest warunkiem dostarczania klientom innowacyjnego ciężkiego sprzętu, ponieważ proces projektowania jest efektem pracy wielu działów w przedsiębiorstwie. Jeśli łączysz mechanikę z układami elektrycznymi i elektronicznymi oraz oprogramowaniem w stopniu, jakiego oczekują dziś klienci, wdrożenie sprawdzonej w branży i gruntownej digitalizacji procesów jest jedynym sposobem na utrzymanie konkurencyjności. W przeciwnym razie nie będzie można skutecznie zarządzać złożonością maszyn, nie mówiąc już o interakcjach między maszyną i innymi systemami w jej otoczeniu. Wprowadzanie zmian w zasadniczych procesach jest trudne i początkowo może zwiększyć obciążenie pracą wszystkich osób, jest to jednak niezbędna inwestycja, którą można realizować we własnym tempie i na skalę odpowiednią do możliwości oraz potrzeb. Najlepiej zacząć od oceny dojrzałości we współpracy z doświadczonym partnerem, a następnie wspólnie zdefiniować i wdrożyć harmonogram transformacji cyfrowej dostosowany do potrzeb przedsiębiorstwa. Takie podejście pozwoli rozwiązać najbardziej palące wyzwania i dostosować się do strategii w celu osiągnięcia maksymalnych korzyści.