基于MBSE的系统架构智能化高效生成流程

简介：
本研究探讨了基于模型的系统工程（MBSE）方法，提出了一种创新性的流程，用于实现系统架构设计的自动化和优化。通过整合先进的算法与工具链，该流程旨在显著提高复杂系统的开发效率及质量，满足现代工程项目的挑战性需求。 针对采用基于模型的系统工程（MBSE）进行产品创新性设计过程中存在的问题，如增加大量建模工作量、难以复用已有企业丰富设计经验及设计方案生成效率低等挑战，本研究以动车组高压系统为对象，提出了一套完整的智能高效架构生成流程。这套流程旨在促进动车组高压系统的智能化和创新性设计，并具体包括以下内容：基于MBSE理念扩展系统建模元模型；构建领域功能知识库与组件库，以便复用现有设计经验；定义一套完整且可行的从功能到组件映射规则；以及开发高效的候选设计方案生成算法。 以中国标准250km/h动车组高压系统为实验对象，所提出的方法能够针对给定的功能模型自动生成五个有效的候选架构。对于每种方案，都将根据功能性、鲁棒性、风险性、成本及整体性能等维度进行评价。这不仅提升了设计师的建模效率，还启发了设计创新过程中的新思路和方法。