Wat is Model Based System Engineering?

Model Based System Engineering (MBSE) is een innovatieve benadering van systeemontwikkeling die steeds meer aan populariteit wint in verschillende industrieën. Het verschuift de traditionele aanpak van het gebruik van tekstuele documenten naar het gebruik van modellen om complexe systemen te ontwerpen, analyseren en beheren.

MBSE biedt een gestructureerde en geïntegreerde manier om systeemtechnologieën te begrijpen en te communiceren, waardoor het een essentieel instrument is geworden voor ingenieurs en organisaties die streven naar efficiëntie, samenwerking en innovatie in hun ontwikkelingsprocessen.

De basisprincipes van MBSE

Het fundament van MBSE ligt in het gebruik van modellen om de essentiële elementen van een systeem vast te leggen en hun onderlinge relaties te beschrijven. Deze modellen dienen als een enkele bron van waarheid en fungeren als communicatiemiddel tussen alle belanghebbenden, waaronder ontwikkelaars, ingenieurs, ontwerpers en managers.

Door middel van deze modellen kunnen complexe systeemarchitecturen, functionaliteiten en eisen visueel worden weergegeven, wat een diepgaand inzicht en verbeterde samenwerking bevordert.

Het toepassen van MBSE in systeemontwikkeling brengt verschillende voordelen met zich mee:

1. Verbeterde systeemintegratie en samenwerking: MBSE maakt het mogelijk om multidisciplinaire aspecten van een systeem te integreren in één model, waardoor problemen in een vroeg stadium kunnen worden geïdentificeerd en aangepakt. Dit leidt tot een betere samenwerking tussen verschillende teams binnen een organisatie.

2. Verhoogde efficiëntie en nauwkeurigheid: door modellen te gebruiken in plaats van traditionele documentatie, kunnen ontwikkelaars en ingenieurs fouten gemakkelijker opsporen en corrigeren. Hierdoor worden ontwikkelingscycli verkort en wordt de nauwkeurigheid van het ontwerpproces verhoogd.

3. Betere traceerbaarheid en beheer van wijzigingen: MBSE maakt het eenvoudiger om de oorsprong van specifieke systeemelementen te volgen, waardoor traceerbaarheid en wijzigingsbeheer verbeteren. Dit is vooral belangrijk bij grootschalige en complexe projecten.

Tools en methodologieën stellen ingenieurs en ontwikkelaars in staat om effectieve modellen te maken, te beheren en te analyseren die complexe systemen op een gestructureerde en begrijpelijke manier weergeven. Hieronder bespreken we enkele populaire MBSE-tools en methodologieën die de efficiëntie en effectiviteit van systeemontwikkeling aanzienlijk hebben verbeterd.

1. MBSE Tools

• IBM Engineering Systems Design Rhapsody: deze tool biedt een uitgebreide omgeving voor het visualiseren, ontwerpen, simuleren en testen van complexe systemen. Het stelt ingenieurs in staat om gedetailleerde modellen te creëren op basis van verschillende programmeertalen en specificaties. Rhapsody is bekend om zijn gebruiksgemak en flexibiliteit, waardoor het een populaire keuze is voor MBSE-projecten.
• MagicDraw: MagicDraw is een andere veelgebruikte MBSE-tool die krachtige modellering en analyse mogelijk maakt. Het ondersteunt verschillende modelleringstalen, waaronder UML en SysML, en biedt geavanceerde functies voor het creëren van complexe systeemmodellen. Met zijn intuïtieve interface en uitgebreide functionaliteiten is MagicDraw een favoriet onder systeemingenieurs.
• Cameo Systems Modeler: Cameo Systems Modeler is ontwikkeld door No Magic, dezelfde makers van MagicDraw. Het is speciaal ontworpen voor MBSE en biedt uitgebreide ondersteuning voor SysML en andere modelleringstalen. De tool is zeer geschikt voor het creëren van systeemarchitecturen en het modelleren van complexe interacties tussen systeemcomponenten.

2. MBSE Methodologieën

• Systems Modeling Language (SysML): SysML is een gestandaardiseerde modelleringstaal die specifiek is ontwikkeld voor MBSE. Het is gebaseerd op Unified Modeling Language (UML) en biedt een set van diagrammen en notaties die specifiek zijn ontworpen voor systeemengineering. SysML stelt ingenieurs in staat om systeemmodellen te maken die alle aspecten van het systeem omvatten, inclusief functies, gedrag, structuur en requirements.
• Unified Modeling Language (UML): hoewel UML oorspronkelijk is ontwikkeld voor softwaremodellering, wordt het ook vaak gebruikt in MBSE-projecten om gedetailleerde diagrammen te maken die het systeemontwerp en de interacties tussen componenten weergeven. UML biedt een brede set van diagrammen, waaronder klassendiagrammen, sequentiediagrammen en activiteitsdiagrammen, die nuttig kunnen zijn bij het modelleren van complexe systemen.

Binnen MBSE zijn er verschillende functies die een essentiële rol spelen bij het ontwerpen, modelleren en analyseren van complexe systemen. Deze functies omvatten:

1. System Engineers: zij spelen een centrale rol in MBSE-projecten. Ze zijn verantwoordelijk voor het definiëren van de systeemvereisten en het ontwikkelen van een gedetailleerde systeemarchitectuur. System Engineers gebruiken MBSE-tools en -methodologieën om systeemmodellen te maken die de functies, componenten, gedragingen en interacties van het systeem in kaart brengen.
2. Domain Experts: dit zijn specialisten met diepgaande kennis van specifieke domeinen, zoals software, elektronica, mechanica, of andere technische disciplines. Ze werken samen met System Engineers om domeinspecifieke aspecten van het systeem te modelleren en te integreren in het overkoepelende systeemmodel.
3. Requirements Engineers: zij zijn verantwoordelijk voor het verzamelen, specificeren en beheren van de systeemvereisten. Ze spelen een belangrijke rol bij het zorgen dat het systeem voldoet aan de behoeften en verwachtingen van de klant en belanghebbenden. MBSE maakt het eenvoudiger om requirements te beheren en te koppelen aan verschillende systeemonderdelen.
4. Model Validators: zij zijn belast met het analyseren en valideren van de systeemmodellen om te zorgen voor consistentie en juistheid. Ze gebruiken MBSE-tools om simulaties uit te voeren en het gedrag van het systeem te evalueren om te voldoen aan de gestelde eisen.
5. Integration Engineers: zij zijn verantwoordelijk voor het integreren van de subsystemen en componenten in het uiteindelijke systeem. Ze gebruiken MBSE om de interacties tussen de verschillende elementen van het systeem te modelleren en ervoor te zorgen dat de integriteit van het gehele systeem behouden blijft.

MBSE heeft zijn waarde bewezen in een breed scala aan industrieën en sectoren, waarbij het wordt ingezet om complexe systemen te ontwerpen, te modelleren en te analyseren. Enkele voorbeelden van toepassingen zijn:

1. Lucht- en Ruimtevaart: de lucht- en ruimtevaartindustrie maakt uitgebreid gebruik van MBSE om complexe ruimtevaartuigen, satellieten en vliegtuigen te ontwerpen en te analyseren. Elke component, van motoren en vleugels tot avionica en besturingssystemen, wordt in een gedetailleerd model vertegenwoordigd. MBSE helpt ingenieurs om het gedrag van het gehele systeem te begrijpen en potentiële knelpunten en conflicten in een vroeg stadium van de ontwikkeling te identificeren. Dit leidt tot efficiëntere ontwerpprocessen en een betere coördinatie tussen verschillende teams.
2. Automotive: in de automotive-industrie speelt MBSE een cruciale rol bij de ontwikkeling van geavanceerde rijhulpsystemen, autonome voertuigen en elektrische voertuigen. Modellen worden gebruikt om de interactie tussen verschillende sensoren, actuatoren en controlesystemen te begrijpen. Door MBSE te gebruiken, kunnen autofabrikanten de veiligheid, prestaties en efficiëntie van hun voertuigen optimaliseren. MBSE helpt ook bij het stroomlijnen van het ontwikkelingsproces, waardoor de time-to-market wordt verkort en kosten worden bespaard.
3. Medisch: in de medische sector wordt MBSE toegepast bij het ontwerpen van complexe medische apparaten en systemen. Hieronder vallen diagnostische apparatuur, medische robots, en geïntegreerde medische systemen. MBSE maakt het mogelijk om de interactie tussen verschillende onderdelen van het medische apparaat te modelleren en te analyseren, waardoor ingenieurs inzicht krijgen in de functionaliteit en veiligheid van het apparaat. Het gebruik van MBSE draagt bij aan het waarborgen van de kwaliteit en betrouwbaarheid van medische apparaten, wat van vitaal belang is voor de patiëntenzorg.
4. Defensie: in de defensie-industrie wordt MBSE toegepast bij het ontwerpen en modelleren van complexe defensiesystemen en wapensystemen. Dit omvat land-, zee-, lucht- en ruimtevaartuigen, evenals commando- en controlesystemen. MBSE maakt het mogelijk om alle subsystemen, van sensoren en actuatoren tot wapensystemen en communicatieapparatuur, in één geïntegreerd model te vertegenwoordigen. Hierdoor kunnen ingenieurs het systeemgedrag en de prestaties analyseren en optimaliseren om te voldoen aan de eisen van militaire operaties.

Bij Working Talent bieden we een inspirerend 12 maanden durend IT-traineeship waarin je hands-on ervaring opdoet met software development. Maar ook met andere relevante technologieën, zoals Agile & Scrum, networking, security, en coderen. Het traineeship omvat een intensieve 8 weken durende bootcamp die je voorbereidt op het echte werk, en daarna krijg je de unieke kans om praktijkervaring op te doen bij gerenommeerde organisaties door heel Nederland.

MBSE is een van de meest waardevolle en gevraagde vaardigheden in de IT-sector, en met ons traineeship ben je klaar om de wereld van systeemengineering te betreden. Of je nu een ambitieuze starter bent in de IT-wereld of al enige ervaring hebt, bij Working Talent kun je jouw eigen groei en ontwikkeling stimuleren.

Ontdek vandaag nog alle mogelijkheden bij Working Talent en zet de volgende stap in jouw professionele ontwikkeling!