Curso de Model Based Systems Engineering

Lección 1 • Conceptos de arquitectura de sistemas

Explica las capas de arquitectura funcional, lógica y física. Prepara a los estudiantes para representar estas capas utilizando lenguajes de modelado formales.

Lección 2 • Análisis de requisitos y necesidades

Introduce la obtención de necesidades de los interesados y la derivación de requisitos. Establece la línea base de requisitos que los modelos deben poder rastrear.

Lección 3 • Qué es la ingeniería de sistemas

Define el alcance, propósito y contexto histórico de la ingeniería de sistemas. Ancla todos los conceptos posteriores de MBSE en una base disciplinaria compartida.

Lección 4 • Fundamentos del ciclo de vida del sistema

Cubre las fases del ciclo de vida desde el concepto hasta la disposición final. Proporciona el marco temporal dentro del cual se aplican las actividades de MBSE.

Lección 1 • Beneficios y caso de negocio de MBSE

Cuantifica las ganancias de productividad, calidad y comunicación derivadas de la adopción de MBSE. Prepara a los estudiantes para justificar la inversión en MBSE ante la gerencia.

Lección 2 • Marcos de trabajo y metodologías de MBSE

Presenta las principales metodologías de MBSE como OOSEM, Harmony y MagicGrid. Los estudiantes pueden seleccionar una metodología apropiada para un contexto de proyecto dado.

Lección 3 • Definición y alcance de MBSE

Define con precisión MBSE y su relación con la disciplina más amplia de IS. Establece la terminología compartida utilizada a lo largo del curso.

Lección 4 • Panorama de lenguajes de modelado

Presenta SysML, UML y lenguajes de dominio específico utilizados en MBSE. Prepara a los estudiantes para el estudio profundo de SysML en capítulos posteriores.

Lección 1 • Diagramas estructurales: BDD e IBD

Enseña en profundidad los diagramas de definición de bloques y los diagramas de bloques internos. Los estudiantes modelan con precisión la composición del sistema, los puertos y los conectores.

Lección 2 • Diagramas de comportamiento: actividad y secuencia

Cubre el modelado de flujo de actividades e interacción basada en mensajes. Los estudiantes capturan el comportamiento funcional y la comunicación entre componentes.

Lección 3 • Paquetes y espacios de nombres en SysML

Explica la organización del modelo utilizando paquetes, espacios de nombres y vistas. Los estudiantes estructuran modelos grandes para la navegabilidad y la colaboración en equipo.

Lección 4 • Diagramas de comportamiento: máquina de estados y caso de uso

Modela el comportamiento discreto basado en estados y las interacciones sistema-actor. Completa el conjunto de diagramas de comportamiento presentado en la sección anterior.

Lección 5 • Arquitectura y tipos de diagramas en SysML

Mapea los nueve tipos de diagramas SysML y su jerarquía organizacional. Proporciona el panorama estructural necesario antes de estudiar los diagramas individuales.

Lección 1 • Gestión de trazabilidad bidireccional

Mantiene una trazabilidad consistente desde las necesidades de los interesados hasta la evidencia de verificación. Los estudiantes gestionan el impacto del cambio utilizando enlaces de trazabilidad basados en el modelo.

Lección 2 • Obtención y estructuración de requisitos en modelos

Traduce las necesidades de los interesados en requisitos formales basados en modelos. Se basa en los fundamentos del ciclo de vida y los requisitos del Capítulo 1.

Lección 3 • Relaciones y jerarquía de requisitos

Modela relaciones de contención, derivación, refinamiento y copia. Los estudiantes construyen jerarquías de requisitos multinivel con los estereotipos correctos de SysML.

Lección 4 • Asignación de requisitos a la arquitectura

Vincula los requisitos con los elementos de la arquitectura funcional y física. Establece la matriz de asignación central para la planificación de la verificación en MBSE.

Lección 1 • Modelado de comportamiento en el nivel lógico

Especifica el comportamiento de los componentes utilizando máquinas de estados y diagramas de secuencia. Valida que los componentes lógicos satisfacen colectivamente todos los requisitos funcionales.

Lección 2 • Modelado de flujos funcionales e interfaces

Captura los flujos de datos, energía y material entre funciones. Los estudiantes definen los datos de control de interfaz dentro del modelo para su uso en el diseño posterior.

Lección 3 • Diseño de arquitectura lógica

Deriva los componentes lógicos del análisis funcional y los agrupa en subsistemas. Los estudiantes aplican relaciones de asignación para conectar funciones a bloques lógicos.

Lección 4 • Consistencia y completitud de la arquitectura

Aplica técnicas de verificación de modelos para detectar brechas e inconsistencias. Los estudiantes utilizan consultas basadas en herramientas para verificar la integridad del modelo de arquitectura.

Lección 1 • Derivación de la arquitectura física

Asigna los componentes lógicos a elementos físicos de hardware, software y humanos. Se basa directamente en el modelo de arquitectura lógica del Capítulo 5.

Lección 2 • Gestión de interfaces e ICD

Formaliza los datos de control de interfaz dentro del modelo para reemplazar documentos estáticos. Los estudiantes generan documentos de control de interfaz directamente a partir de los datos del modelo.

Lección 3 • Modelado paramétrico para análisis de rendimiento

Utiliza diagramas paramétricos para evaluar presupuestos de rendimiento, masa, potencia y costos. Conecta modelos de restricciones con herramientas de simulación para análisis cuantitativo.

Lección 4 • Verificación del diseño contra requisitos

Confirma que la arquitectura física satisface todos los requisitos asignados. Cierra el ciclo entre el modelado de requisitos del Capítulo 4 y el diseño físico.

Lección 1 • Fundamentos del gemelo digital

Introduce el concepto de gemelo digital como una evolución de la simulación MBSE. Los estudiantes mapean los elementos del modelo MBSE a los componentes y flujos de datos del gemelo digital.

Lección 2 • Patrones de integración de modelos

Define estrategias para vincular modelos SysML con herramientas de análisis externas. Establece la arquitectura de integración utilizada en los ejercicios de simulación posteriores.

Lección 3 • Técnicas de análisis basadas en modelos

Aplica análisis de modos de falla, confiabilidad y rendimiento impulsados por datos del modelo. Los estudiantes generan informes de análisis automáticamente a partir del modelo del sistema.

Lección 4 • Modelos ejecutables y simulación

Transforma los modelos de comportamiento de SysML en simulaciones ejecutables. Los estudiantes ejecutan escenarios y recopilan datos de rendimiento de la ejecución del modelo.

Lección 1 • Gobernanza de modelos y gestión de la configuración

Establece políticas para la propiedad, el versionamiento y el control de líneas base del modelo. Los estudiantes aplican principios de gestión de la configuración a los repositorios de modelos.

Lección 2 • Hoja de ruta de implementación de MBSE

Construye un plan por fases para el despliegue de herramientas, procesos y personas de MBSE. Traduce los hallazgos de la evaluación de preparación en hitos accionables.

Lección 3 • Escalamiento de MBSE a través de programas

Aborda la reutilización de modelos multiproyecto, modelos federados y alineación con la arquitectura empresarial. Los estudiantes diseñan una estrategia de federación de modelos para un programa de múltiples equipos.

Lección 4 • Evaluación de madurez y preparación para MBSE

Evalúa la madurez de IS organizacional y la preparación para MBSE utilizando marcos de trabajo estructurados. Los estudiantes identifican brechas y priorizan acciones de mejora.