Curs Model Based Systems Engineering

Lecția 1 • Concepte de arhitectură a sistemelor

Explică straturile arhitecturii funcționale, logice și fizice. Pregătește studenții să reprezinte aceste straturi folosind limbaje de modelare formale.

Lecția 2 • Analiza cerințelor și a nevoilor

Introduce identificarea nevoilor părților interesate și derivarea cerințelor. Stabilește baza de referință a cerințelor pe care modelele trebuie să o urmărească.

Lecția 3 • Ce este ingineria sistemelor

Definește domeniul, scopul și contextul istoric al ingineriei sistemelor. Ancorează toate conceptele ulterioare de MBSE într-o bază disciplinară comună.

Lecția 4 • Fundamentele ciclului de viață al sistemului

Acoperă fazele ciclului de viață de la concept până la eliminare. Oferă cadrul temporal în care se aplică activitățile MBSE.

Lecția 1 • Beneficii și cazul de afaceri pentru MBSE

Cuantifică câștigurile de productivitate, calitate și comunicare din adoptarea MBSE. Echipează studenții să justifice investiția în MBSE către management.

Lecția 2 • Cadre și metodologii MBSE

Prezintă principalele metodologii MBSE, cum ar fi OOSEM, Harmony și MagicGrid. Studenții pot selecta o metodologie adecvată pentru un context de proiect dat.

Lecția 3 • Definiția și domeniul MBSE

Definește precis MBSE și relația sa cu disciplina mai largă IS. Stabilește terminologia comună utilizată pe parcursul cursului.

Lecția 4 • Privire de ansamblu asupra limbajelor de modelare

Introduce SysML, UML și limbaje specifice domeniului utilizate în MBSE. Pregătește studenții pentru studiul aprofundat SysML în capitolele următoare.

Lecția 1 • Diagrame structurale: BDD și IBD

Învață în profunzime Diagramele de definire a blocurilor și Diagramele interne de bloc. Studenții modelează cu acuratețe compoziția sistemului, porturile și conectorii.

Lecția 2 • Diagrame comportamentale: Activitate și Secvență

Acoperă fluxul de activități și modelarea interacțiunii bazate pe mesaje. Studenții capturează comportamentul funcțional și comunicarea între componente.

Lecția 3 • Pachete și spații de nume SysML

Explică organizarea modelului folosind pachete, spații de nume și vederi. Studenții structurează modele mari pentru navigabilitate și colaborare în echipă.

Lecția 4 • Diagrame comportamentale: Mașină de stări și Caz de utilizare

Modelează comportamentul discret bazat pe stări și interacțiunile sistem-actor. Completează setul de diagrame comportamentale introdus în secțiunea anterioară.

Lecția 5 • Arhitectura SysML și tipurile de diagrame

Prezintă cele nouă tipuri de diagrame SysML și ierarhia lor organizațională. Oferă imaginea de ansamblu structurală necesară înainte de studiul diagramelor individuale.

Lecția 1 • Gestionarea trasabilității bidirecționale

Menține trasabilitatea consecventă de la nevoile părților interesate până la dovezile de verificare. Studenții gestionează impactul modificărilor folosind legături de trasabilitate bazate pe model.

Lecția 2 • Identificarea și structurarea cerințelor în modele

Traduce nevoile părților interesate în cerințe formale bazate pe model. Se bazează pe elementele de bază ale ciclului de viață și cerințelor din Capitolul 1.

Lecția 3 • Relații și ierarhie a cerințelor

Modelează relațiile de conținere, derivare, rafinare și copiere. Studenții construiesc ierarhii de cerințe pe mai multe niveluri, cu stereotipuri SysML corecte.

Lecția 4 • Alocarea cerințelor la arhitectură

Leagă cerințele de elementele arhitecturii funcționale și fizice. Stabilește matricea de alocare centrală pentru planificarea verificării în MBSE.

Lecția 1 • Modelarea comportamentului la nivel logic

Specifică comportamentul componentelor folosind mașini de stări și diagrame de secvență. Validează că componentele logice satisfac colectiv toate cerințele funcționale.

Lecția 2 • Modelarea fluxurilor funcționale și a interfețelor

Capturează fluxurile de date, energie și materiale între funcții. Studenții definesc datele de control al interfeței în cadrul modelului pentru utilizare în proiectarea ulterioară.

Lecția 3 • Proiectarea arhitecturii logice

Derivează componente logice din analiza funcțională și le grupează în subsisteme. Studenții aplică relații de alocare pentru a conecta funcțiile la blocurile logice.

Lecția 4 • Consecvența și completitudinea arhitecturii

Aplică tehnici de verificare a modelului pentru a detecta lacune și inconsecvențe. Studenții folosesc interogări bazate pe instrumente pentru a verifica integritatea modelului de arhitectură.

Lecția 1 • Derivarea arhitecturii fizice

Alocă componentele logice la elemente hardware, software și umane fizice. Se bazează direct pe modelul de arhitectură logică din Capitolul 5.

Lecția 2 • Gestionarea interfețelor și ICD-urilor

Formalizează datele de control al interfeței în cadrul modelului pentru a înlocui documentele statice. Studenții generează documente de control al interfeței direct din datele modelului.

Lecția 3 • Modelarea parametrică pentru analiza performanței

Utilizează diagrame parametrice pentru a evalua bugetele de performanță, masă, putere și cost. Conectează modelele de constrângeri la instrumente de simulare pentru analiză cantitativă.

Lecția 4 • Verificarea proiectării față de cerințe

Confirmă că arhitectura fizică satisface toate cerințele alocate. Închide bucla între modelarea cerințelor din Capitolul 4 și proiectarea fizică.

Lecția 1 • Fundamentele gemenilor digitali

Introduce conceptul de geamăn digital ca o evoluție a simulării MBSE. Studenții mapează elemente ale modelului MBSE la componente și fluxuri de date ale geamănului digital.

Lecția 2 • Modele de integrare a modelelor

Definește strategii pentru legarea modelelor SysML la instrumente de analiză externe. Stabilește arhitectura de integrare utilizată în exercițiile de simulare ulterioare.

Lecția 3 • Tehnici de analiză bazate pe model

Aplică analize ale modurilor de defectare, fiabilității și performanței conduse de datele modelului. Studenții generează rapoarte de analiză automat din modelul sistemului.

Lecția 4 • Modele executabile și simulare

Transformă modelele comportamentale SysML în simulări executabile. Studenții rulează scenarii și colectează date de performanță din execuția modelului.

Lecția 1 • Guvernanța modelului și managementul configurației

Stabilește politici pentru proprietatea modelului, versionare și control al bazei de referință. Studenții aplică principii de management al configurației la depozitele de modele.

Lecția 2 • Foaia de parcurs pentru implementarea MBSE

Construiește un plan în faze pentru implementarea instrumentelor, proceselor și personalului MBSE. Traduce constatările evaluării pregătirii în etape acționabile.

Lecția 3 • Scalarea MBSE în cadrul programelor

Abordează reutilizarea modelelor între proiecte, modele federate și alinierea arhitecturii enterprise. Studenții proiectează o strategie de federație a modelelor pentru un program cu mai multe echipe.

Lecția 4 • Maturitatea MBSE și evaluarea pregătirii

Evaluează maturitatea IS organizațională și pregătirea pentru MBSE folosind cadre structurate. Studenții identifică lacune și prioritizează acțiunile de îmbunătățire.