产品设计研发数字化转型解决方案.docx

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1、产品设计研发数字化转型解决方案使用四种前沿的数字化方法论和工具，逐条论述其解决相应问题的具体方法和过程。这些工具与产品研发问题的对应关系见下表。产品研发问题数字化解i研发团队应对市场需求响应慢团队间沟通低效MBSE方法产品版本管理失效风险高数字挛生市场对企业正向肝发能力要求提高产品设计同生产条件不匹配数字挛生复杂工业产品产业鞋管理协同困难P1M系统产品知识封装，追溯和复用能力弱定制化产品研发成本高昂3D打印基于模型的系统工程方法论(MBSE)传统的产品管理(Traditiona1SystemEngineering,TSE),产品需求、系统的设计文档和图样等都是基于文档管理。而基于模型的系统工程

2、(MOdU1eBasedSystemEngineering,MBSE)是通过把研究对象的一些特性抽象出来，并使用标准化的表达方式进行描述,从而进一步进行研究的形象化管理方法。该设计方法论最早被广泛应用在航空航天领域,而现在,越来越多的实体领域也开始使用这种先进的产品设计思路，它相对于传统的产品管理方法,有如下优势：第一,基于MBSE方法论的产品管理,严格基于需求(R)-功能(F)-逻辑(1)-物理结构的架构来构建产品模型,MBSE中会首先将原始需求进行分类,分成诸如商业、功能、性能和物料需求等,模型中接下来的环节,都将严格按照某一项需求逐级展开,不同于传统的产品设计团队独立于市场团队，基于MB

3、SE方法论的产品设计,将市场团队视为产品研发流程中最前端也最重要的伙伴,每当需求变化,相关信息能够迅速传递到后续环节中的所有团队，帮助团队成员及时感知变更,并响应变更。在前文中列出的响应慢的问题,就可以获得解决。第二,在前文中罗列了“二义性”的问题。MBSE不同于TSE,所有的需求和技术文档都是通过文字描述的，所有产品系统架构的设计环节,不论是需求、功能、逻辑还是物理架构团队都强制使用标准的建模语言进行设计和沟通，能从根本上解决这个问题。第三,针对前文中讨论的产品版本管理所面临的挑战，基于MBSE的产品研发，当参与研发的任何一方在某个分系统中发生变更，首先，该变更首先应该由MBSE中设置的系统

4、边界条件进行判定，不符合边界条件的变更将会被自动否决。即便通过判定,基于产品设计流程框架,如图1所示会依据产品模型内部定义的各系统和模块间的相关关系，向所有相关团队发送变更通知（理想系统中，相关联部件参数也能够自动变更以匹配然后生成最新版本）；更重要的是,所有相关团队,都在统一系统平台内参与设计,确保团队每一次使用的产品系统模型都是最新版本，大幅降低版本误用的风险。基于MBSE方法论的产品设计流程框架第四，MBSE这种基于需求逐级关联的产品设计方法，是一种由外向内，由粗到细，从无到有的正向产品设计思路。在这个过程中，需求是产品设计的方向，功能定义是产品的架构,逻辑是连接各个系统的“神经”，最后从物理实现角度出发,设置真实的物理约束条件（如质量、大小、密度和能量等）。设计过程中，每一个环节任务明确，相互之间逻辑严密，设计过程中的每个环节既不容易遗漏,还都可以添加创新的元素。这能够帮助企业有效解决文中指出的问题，让企业的研发目标更加明确，研发流程更加清晰，正向研发效率也更高。目前市场中支持MBSE方法论的系统设计工具,有Catiamagic和Cape11a平台。