Perdido na tradução? Engenharia de sistemas baseados em modelo – Zuken Blog

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A complexidade da missão está crescendo mais rapidamente do que nossa capacidade de lidar com isso. Como os métodos tradicionais estão sendo pressionados, a evolução da engenharia de sistemas baseada em modelos promete ajuda. David Long, presidente da empresa de engenharia de sistemas Vitech, explica como.

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“Qualquer organização envolvida na engenharia de sistemas reconhecerá quatro coisas”, diz David Long, presidente da empresa MBech Vitech, que se tornou parte da Zuken no ano passado: “Primeiro, a complexidade da missão está crescendo mais rápido do que a nossa capacidade de lidar com isso. Em segundo lugar, estamos gerenciando os problemas e não as arquiteturas, resultando em sistemas excessivamente complexos, difíceis de testar e caros. Em terceiro lugar, o conhecimento é perdido dentro projetos, especificamente nos limites do ciclo de vida, ao assinar um projeto e entregá-lo à produção, aumentando assim o risco de problemas descobertos tardiamente e caros para corrigir. E por último, o conhecimento está perdido entre projetos. Parece que simplesmente não aprendemos com nossas experiências. “

“Nós superamos as capacidades do mundo isolado”

Em outras palavras, excedemos as capacidades do mundo isolado que construímos para resolver problemas de engenharia. Além disso, hoje existem mais silos do que nunca: não são mais apenas engenheiros de hardware, software e mecânicos contribuindo para uma solução geral: são clientes, especialistas em cadeia de suprimentos, biólogos (por exemplo, para um dispositivo médico), especialistas em segurança funcional (por exemplo, , para um veículo autônomo) – e são diferentes ambientes e atores em um mundo cada vez mais conectado. “Os silos que construímos nos fazem ignorar algumas preocupações críticas”, resume David. “Esta é a razão pela qual a engenharia de sistemas existe e, portanto, é por isso que a própria engenharia de sistemas está tentando evoluir.”

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Um tradutor operando acima do hardware, mecânico
e silos de software

Como metodologia, a engenharia de sistemas foi desenvolvida
e refinado por várias décadas para acompanhar os desafios técnicos
associado a sistemas complexos; seja esse “sistema” um produto independente ou,
cada vez mais, um produto que interage com os outros. “Engenharia de sistemas
problemas são transdisciplinares e os engenheiros de sistemas devem tirar o melhor proveito
cada uma das disciplinas envolvidas ”, diz David.

O papel fundamental de um engenheiro de sistemas sempre foi o de um tradutor. Por exemplo, em um passado não tão distante, quando os sistemas eram predominantemente eletromecânicos, com talvez algum código em um microprocessador, o engenheiro de sistemas operava acima dos silos de hardware, mecânico e software para ajudar a alinhar o entendimento (de todas as partes) ) do problema e da solução. A comunicação entre todas as partes era histórica através de documentos e desenhos. “Trabalharíamos a partir dos primeiros conceitos nebulosos, através de projeto detalhado e até operações e testes de fabricação. E algumas grandes coisas foram alcançadas. Atualmente, o setor está dando o próximo passo evolutivo à medida que avançamos em ‘modelo’ e colocamos maior ênfase nas comunicações e interações dos componentes de um sistema. ”

Afastando-se de documentos – insira UML e SysML

Na década de 1990, à medida que os sistemas evoluíram de sistemas eletromecânicos para “intensivos em software”, a complexidade do sistema aumentou, assim como os desafios de comunicação entre sistemas e engenheiros de software. Para enfrentar os dois desafios, alguns engenheiros experimentaram aplicar a linguagem de modelagem unificada (UML) aos sistemas. No entanto, a UML não foi projetada para operar além dos limites do software; portanto, embora a comunicação tenha melhorado entre os engenheiros de software e sistemas, os engenheiros de hardware e mecânicos não tiveram benefícios.

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A solução foi desenvolver algo mais abrangente, mas, ao mesmo tempo, “menor e mais simples” que a UML; e assim nasceu a linguagem de modelagem de sistema, SysML, para superar as restrições centradas no software da UML. É uma abordagem centrada no diagrama que se baseia em um conjunto de nove tipos de diagrama padrão, sete dos quais são usados ​​na UML, além de duas adições para requisitos e especificações paramétricas, sendo o último usado para análises quantitativas e de desempenho. Então, o SysML é tudo o que precisamos? Não é bem assim, diz David.

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David está pronto para reconhecer que há valor no SysML
como mecanismo de comunicação, entre os treinados na notação. Mas o que
sobre todo mundo? Ele adverte: “Nunca devemos perder de vista o fato de que
engenharia de sistemas é uma jornada transdisciplinar. ”

Mas exatamente o que é necessário para tornar uma descrição do sistema mais explícita, coerente e consistente? David tem uma resposta clara: “Em vez de desenhar diagramas, devemos nos concentrar na criação de modelos de informações explícitos (isto é, não abertos à interpretação) para capturar, analisar e comunicar o conhecimento necessário para projetar um sistema”.

A abordagem Vitech – mais que um diagrama

Essa é precisamente a abordagem adotada pela Vitech com seu produto GENESYS. Em vez de usar diagramas, como a maioria das soluções baseadas em SysML, a GENESYS usa ‘pacotes’ de dados técnicos abrangentes, contendo descrições detalhadas de todos os elementos do sistema em qualquer número de hierarquias.

Por exemplo, um pacote de dados contém definições de interface, sinais de entrada e saída, funcionalidade necessária, restrições de design, requisitos associados e requisitos de teste. Armazenadas em um banco de dados, as informações contidas nesses pacotes podem ser acessadas e extraídas em uma variedade de formatos para atender aos requisitos de informações de uma comunidade heterogênea de partes interessadas, com a representação mais óbvia e convencional sendo o ‘diagrama’ tradicional, conforme usado em Abordagens baseadas em SysML.

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mbse
A abordagem Vitech: pacotes abrangentes de dados técnicos armazenados em um banco de dados central permitem a extração de informações para atender aos requisitos de usuários individuais

Além disso, o modelo do sistema pode ser simulado usando os parâmetros contidos nos pacotes de dados para garantir que os componentes dos sistemas interajam da maneira desejada. E aqui está o verdadeiro valor da abordagem MBSE da Vitech: “Ao conectar arquitetura e análise, podemos melhorar o desempenho de um sistema – seja um modelo organizacional ou uma máquina complexa – antes de nos comprometermos com o projeto detalhado. Além disso, ele nos permite conectar ‘conforme planejado’, ‘conforme projetado’ e ‘conforme testado’ em uma verdadeira abordagem de modelo em V ”.

Partindo para uma jornada digital

No entanto, como todos que testemunharam paradigmas anteriores (como o Gerenciamento do ciclo de vida do produto) amadurecerão da idéia até a adoção principal estarão cientes, o setor ainda tem um longo caminho a percorrer para alcançar a adoção principal do MBSE. “Atualmente, estamos vendo um interesse crescente em setores como automotivo, dispositivos médicos ou tipos de novos aplicativos” Vale do Silício “, impulsionados por empresas como Apple, Google ou SpaceX”, diz David. “Mas veremos um rápido progresso à medida que a indústria está passando pelo que é frequentemente chamado de transformação digital”.

“Existe um certo grau de medo e incerteza na comunidade de engenharia sobre a engenharia de sistemas com base em modelos, e muitos a consideram assustadora”, resume David. “Bem é assustador se você acha que precisa adotar uma linguagem totalmente nova e que precisamos mudar a maneira como você faz tudo. Mas torna-se menos assustador se a encararmos como uma jornada evolutiva para representar melhor o conhecimento. “

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