1. 项目背景
目前以实物样机为主要验证手段的研发模式已经远不能适应该单位装备复杂、专业融合的技术发展要求。尽管该单位已经开展了数字化样机建设，但主要还是在结构样机阶段通过虚拟化的手段对产品未来的加工和装配过程进行模拟，距离国外先进军工单位的设计理念和方法，依然存在较大差距。主要问题如下：
o 研制过程管理效率低：
研制过程的管理基本上还是以传统的“碰头会”、电话或者纸质记录为主，缺乏一种数字化、可视化的手段动态监控研制全过程，项目的状态和进度难以有效控制；
o 建模方式推广应用少：
建模过程的缺失，之前主要站在单个产品/装备的视角，对产品的场景级分析。缺少站在完整的系统角度，并且架构模型未能细分到子系统/核心组件层级，导致建模工具/建模方式不能有效的推广应用。
o 研制流程没有规范化：
尚未形成基于知识、流程的协同设计能力。研制流程不够清晰和规范，没有按规范的设计流程引导和驱动设计过程，过程和结果难以重现而且，并且各个工作环节基本上是离散的、孤立的、不系统的。
2. 建设内容
基于国睿信维公司完全自主可控的REACH系列产品为基础环境，为该单位打造了一套基于模型的系统工程研制平台，作为支撑其系统从论证到工程研制阶段的核心系统，主要面向防护救生系统、空降空投系统、应急救援系统的系统级、产品级的基于系统工程的设计仿真业务。以系统工程为框架、以生命保障装备定制产品系统设计业务流程为导向、以流程任务执行为驱动、以模型为协同载体的集成化模型协同管控环境。具体的建设内容如下：
图1 平台功能框架
o 产品设计核心数据库：产品核心数据库模块提供以库管理能力，可对防护救生产品研发过程中的各类数据进行管理，并以型号为抓手进行数据的有序组织。通过结构树的方式，呈现产品研制各阶段、各专业相关的核心设计要素，方便用户进行查找；对于数据间的复杂关联，可通过数据多维度的展示方式对数据自身、关联对象、关联场景等信息进行查阅。
o 核心数据集成与管控：系统提供标准化的业务数据建模能力，提供用户对核心数据库中各数据类型进行定义，以图形化的方式直观呈现数据的形态、属性、以及相关对象的关联关系。对于协同设计过程中多轮次的设计迭代，通过版本对数据状态进行记录，以保证数据的可追溯性。并可通过“多方案”的模式对本轮次迭代数据进行分支化管理，支持用户对多轮次迭代结果数据的比较分析。
o 指标管理：建立型号研制指标管理体系，构建指标的量纲管理、指标层级管理、指标约束管理、指标计算模板管理、指标类型管理（最大值、最小值、目标值、设计值、仿真值、实测值等）、指标与模型元素的关联管理等。实现指标的分配、计算、追踪、验证与闭环。
o 逻辑架构建模：基于系统工程方法论指引，将模型的建立、管理、使用等工作贯穿整个产品研发的全过程。通过描述模型表达出完整的设计意图，通过分析模型对产品功能、性能、行为等进行充分仿真验证。建立功能视图、逻辑视图，并建立需求、功能、逻辑之间的关联关系；
o 仿真验证协同：支持基于架构模型的总体与专业的协同，相关人员可基于同一的上下文环境开展协同协作；同时通过指标对象的定义，打通系统与专业间仿真协同，通过集成化的建模仿真环境的构建，支持多种仿真模型的集成联合仿真；在此过程中，将所内的自研算法、工具进行有效整合，形成面向产品不同维度的分析应用。建模协同分析过程中产生的多套方案，平台提供多方案的存储于对标分析能力。
o 面向场景的需求开发业务配置：系统根据不同的角色划分，定义各角色的应用场景，每个场景可看作平台中的APP，APP的配置构建过程中，将结合场景的输入、输出数据，以及设计所需要的工具进行组合封装。在此过程中，将会对现有的工具、业务系统进行服务化能力改造。工具提供开放的调用及整合接口，方便进行数据输入、输出规则的定义；现有系统将设计人员关注的服务进行暴露，形成与业务相关的功能组件，在进行服务封装时，可基于组件进行快速的场景配置。
3. 建设成效
o 将系统工程的设计思维通过模型化的方式显性化的表达出来：在产品设计的初期——概念与方案阶段，通过基于模型的系统工程的引入，使系统工程师与专业工程师可以构建不同专业间统一的沟通语言，通过建模对产品的功能、性能、工作原理、工作模式等设计要素进行表达。同时，通过对复杂系统的逐层拆解，将专业耦合、接口繁琐的复杂系统，逐渐分拆为功能独立、专业解耦的简单系统/模块，清晰、准确的表达出设计师的设计意图，减少架构问题、接口问题带来的返工。
o 打破传统的以部门为导向的研发方式，突破“部门墙”，通过流程驱动创新头脑风暴：IPD的集成产品研发模式是一种可以突破传统的基于部门的、相对孤立的研发模式。通过系统固化研发的流程模板，支持从需求收集到系统设计、整机设计、模块详细设计全过程的流程、任务一体化管理模式；通过任务的输入输出，推动基于数据的协同模式的有序流转， 形成以数据为基础、流程为牵引的协作新模式。
o 需求牵引设计、设计分解需求：通过对于产品全面模型化的定义，将需求与设计过程实现了有机结合，在设计分解过程中，通过需求、功能、逻辑等不同视图的关联映射，建立需求与设计的关联；同时可将逻辑模块所分配、关联的需求/功能，转换为各组成单元的设计需求，真正做到“需求牵引设计、设计分解需求”。
o 通过模型进行参数化定义，构建仿真验证的闭环体系：基于模型的创新研发模式需要实现对设计结果的参数化定义，形成产品指标参数体系，并可基于参数指标，驱动仿真分析工具进行分析验证，实现对需求满足的分析评估。
