目錄
1 ARCADIA的動機、背景和介紹
1 1 背景與挑戰
1 2 歷史:ARCADIA方法論的誕生
1 2 1 工程演化
1 2 2 2001-2006年:首次嘗試基於模型的方法
1 2 3 2006年:從工程改造到新方法提出
1 2 4 首次部署——新的挫折
1 2 5 過渡到對方法論的敏捷定義過程
1 2 6 全域運行部署和成熟度
1 3 ARCADIA的適用範圍
1 3 1 關注架構協作開發而非架構探索
1 3 2 與領域專家合作但不涉及其核心專業
1 3 3 關注架構的定義和設計而非架構的開發實現
1 3 4 一些非常廣泛的應用範圍和領域
1 4 ARCADIA介紹
2 構成建模方法的主要視角
2 1 從需要到解決方案
2 1 1 運行分析
2 1 2 系統需要分析
2 1 3 邏輯架構
2 1 4 物理架構
2 1 5 產品構建策略
2 2 主要概念概述
2 3 示例:平交路口的交通管制
3 適配項目環境和生命週期的建模方法
3 1 迭代或增量式方法
3 2 安排活動
3 3 自上而下或自下而上方法
3 4 漸進式和有側重點的架構構建
3 5 針對特定領域的活動調整及適配
4 功能分析的一般方法
4 1 功能分析在ARCADIA中的作用
4 2 ARCADIA功能分析的一般規則
4 2 1 功能與交換
4 2 2 任務、能力、功能鏈和場景
4 2 3 狀態和模式
4 2 4 數據模型
4 2 5 非功能性特徵與分析視點
4 2 6 總結
4 3 功能分析構建方法
4 3 1 自上而下的層次化方法
4 3 2 自下而上的功能分組方法
4 3 3 功能構建/分配方法
4 3 4 基於服務功能和遍歷功能鏈的方法
4 3 5 基於用例場景的方法
4 3 6 功能分析的實用方法
4 3 7 總結
……
5 運行分析
6 系統需要分析
7 基本架構或邏輯架構的定義
8 最終架構或物理架構的定義
9 實現、研製、採購及集成合同定義
10 混合視點:分析和特性
11 需求工程與建模
12 集成、驗證和確認方法
13 工程層級之間的銜接
14 系統監督:狀態和模式
15 對產品線工程的貢獻
16 ARCADIA建模語言簡介
17 功能描述和運行描述的概念
18 狀態和模式的概念
19 結構化描述的概念
20 功能描述和結構化描述之間的鏈接
21 數據交換概念及其與功能和結構化概念的鏈接
22 其他概念
23 構建全域模型
24 結論與展望
附錄 Capella簡介:ARCADIA基準建模工具
參考文獻
索引
前言/序言
不斷提升的產品複雜度,不斷縮短的研製週期,不斷提高的功能要求、功能軟件化以及與硬件的耦合度,是複雜系統研製單位所面臨的共同挑戰。傳統的基於文檔的系統工程設計手段越來越難以滿足複雜產品研發、製造、服務等全生命週期過程所面臨的多專業、多組織協同、設計方案充分迭代、產品充分驗證等需求。工業界越發認識到,產品的早期定義和工程研製階段是至關重要的,這決定了產品進入運營階段能否達到預期目標,決定了能否儘早發現問題並予以解決以最大化地降低風險。
基於模型的系統工程(model based system engineering,MBSE)正是在上述背景下應運而生,為解決複雜系統需求分析、功能分析和架構設計問題提供了有效途徑。通過在傳統系統工程實踐過程基礎上加入模型的應用,實現對研製過程中關鍵信息的模型化表達、仿真、權衡、傳遞,進而實現產品在早期定義和研製過程的全域最優。MBSE在國外經歷了十多年的發展,已逐步成為一門十分重要的交叉學科,同時也成為國內外系統工程技術研究的重要前沿陣地。
ARCADIA方法論是法國泰雷茲(Thales)集團用於定義和驗證複雜系統架構的一種結構化工程方法,配套有Capella建模工具。自2005年開始,被廣泛應用于泰雷茲集團的航電、軌交、航天以及雷達系統等關鍵產品。自2017年向工業界開放以來,其以開放、開源、完整的特點,迅速在歐洲得到多個行業的應用,不久也得到我國一些科研機構的關注和試點應用,如中國商飛北京民用飛機技術研究中心在航空電子系統研發項目中對其進行了試點探索應用。
本書是ARCADIA方法論之父讓•呂克•瓦蘭的大作。全書圍繞ARCADIA方法論展開,系統論述了該方法論的核心構成要素、基本原理、設計和分析過程、支持的每種視角等內容,繼而針對產品研製過程的關鍵活動,逐一講解了ARCADIA方法論的應用,包括如何與需求、六性、集成驗證等環節 相互集成,最後再深入淺出地論述了該方法的語言和關鍵概念。作者通過一個列車道路控制系統案例串講,將相關概念和方法有效地串連在一起,非常有助於讀者閱讀與理解。
本書可以幫助讀者深入學習ARCADIA方法,以及基於該方法如何在項目中實施MBSE,是一本具有指導意義的書籍。本書介紹的方法和流程具有通用性,在航空、航天、軌道、船舶、汽車等領域都可以應用和參考。
譯者衷心感謝原著作者讓•呂克•瓦蘭和愛思唯爾(Elsevier)出版社的信任,感謝上海交通大學出版社楊小芳編輯貫穿于本書從版權申請到正式出版整個過程的大力支持。在翻譯本書的過程中,中國商飛北京民用飛機技術研究中心的朱少凡、譚文韜、邢培培、汪澔以及中國商飛上海飛機設計研究院的吳健做了大量基礎工作,在此對他們的付出表示感謝。
由於譯者水平有限,書中難免有疏漏和不妥之處,歡迎讀者批評指正。
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