以 MBSE 为翼丨驱动车身域数字化转型新征程

发布时间:2025-12-18 17:03:44

在汽车产业向电动化、智能化、网联化深度转型的当下,车身域已不再是单纯的 “机械结构载体”,而是融合了智能座舱、自动驾驶感知、多域控制器等软硬件的复杂系统—产品功能密度呈指数级增长,电子电气架构从分布式向集中式快速迭代,跨学科协同需求贯穿研发全流程。传统的研发模式,正面临着难以应对产品复杂度的指数级跃升。在此背景下,基于模型的系统工程(MBSE)成为车身域数字化转型的核心引擎,以 “模型驱动” 打破信息孤岛,通过数字孪生、跨域协同等能力,重构车身域研发、制造、验证的全流程,为企业在激烈的市场竞争中构建高效协同、快速创新的核心竞争力。



 

Part 01
基于MBSE的车身域数字化转型




MBSE工作范围及方法论概述-RFLP方法论:构建全生命周期可追溯体系

基于RFLP(需求 - 功能 - 逻辑 - 物理)方法论,搭建结构化的系统建模框架:从利益相关者分析与全生命周期分析入手,明确车身域电气功能需求,通过需求图、用例图等工具实现需求模型化;在功能层完成功能交互分析与行为仿真,逻辑层开展架构设计与逻辑仿真,物理层实现物理架构设计与物理交互验证,全程确保数据可追溯、需求有迹可循。

  


需求层(R):通过利益相关者分析、全生命周期分析(覆盖产品设计、采购生产、使用维护等阶段),将市场需求、电气功能需求转化为模型化、结构化的需求元模型,依托需求图、用例图实现需求可视化;

功能层(F):基于用例分析开展功能交互设计,通过活动图、时序图完成行为仿真,明确车身域各功能模块的协同逻辑;

逻辑层(L):通过模块图、包图、状态机图进行架构设计与逻辑仿真,实现功能到逻辑模块的合理分配,打通软硬件逻辑交互通道;

物理层(P):借助参数图、内部模块图完成物理架构设计与物理仿真,实现逻辑模块到实体部件的精准映射。

 


Part 02
系统工程顶层需求痛点及解决方案





 



痛点1: 基于文档的对用户的使用场景进行分解、分析、靠文档传递与交互

传统模式下,市场需求与系统需求的对应关系模糊,缺乏结构化的利益相关者场景分析,早期需求可行性评估缺失。更关键的是,需求传递依赖离散文档,追溯性差,场景更改易导致需求不完整、不一致,最终造成研发方向与市场需求脱节。


 

痛点2:基于文档实现对电气功能需求的设计、定义、分析和沟通



基于文档开展电气功能设计与沟通,导致各专业(机械、电子、软件、硬件、网络)设计相对独立,跨领域协同能力薄弱。同时,需求来源不清晰,设计变更时无法精准识别影响域,往往需要投入大量人力物力进行人工核对,严重制约研发效率。


 

痛点3:各专业设计相对独立,注重在后期整车集成调试和验证中发现问题并解决

传统研发将问题暴露集中于后期整车集成调试阶段,变更成本呈指数级上升。此外,模型交付格式繁杂(如 Arxml、Simulink 模型文件),下游开发阅读效率低;测试用例文档需手动编辑,复杂场景链路难以快速可视化,进一步拉低工作效率。


 


• 纯文档阅读耗费精力

• 变更无法精准评估影响

• 迭代差异性需要靠人比较

• 需求可能出现无法准确理解和传递

• 测试用例文档手动编辑复杂繁琐

• 场景流程多而繁琐,无法快速展示单个场景链路


Part 03
基于MBSE的车身域数字化转型




针对传统变更管理的盲目性,MBSE通过需求追溯总览图,可快速筛选需求关联关系,精准评估变更影响域,避免 “牵一发而动全身” 的低效迭代。同时,基于模型的需求管理追溯功能,可自动记录迭代差异,实现变更全流程可追溯,大幅降低变更成本与周期,能使传递交付物更方便、精准,提高工作效率,增加可复用数字资产。


可完善各层级需求间追溯关系

• 追溯关系使需求有迹可循

• 更容易分析变更影响域

• 数字平台化管理需求

• 需求、场景覆盖度更方便分析


 

可打通工具链



• Magic工具可导出arxml文件到Vector工具继续设计Autosar相关数据类型、RTE接口等

• Magic工具可导出各个SWC的.slx文件到matlab工具继续设计simulink的行为建模和仿真


 

可实现系统逻辑设计模型的仿真

• 提前仿真验证系统逻辑

• 实现系统级MIL测试

• 保证下游需求准确性

• 多学科联合仿真(FMU)


 

可实现场景链路筛选

• 使复杂场景功能链路清晰可见

• 能迅速看到不同场景最终结果

• 可根据不同场景表现做功能定义分析和决策


 


 



设计验证

 

领域模型



 

网络拓扑

 


价值落地:从技术突围到业务实效的多维跃迁

MBSE解决方案并非单纯的技术升级,而是通过重构研发逻辑,为企业带来从技术到业务的全维度价值提升:

 


• 协同工作,打破工作壁垒
• 自动导出SSTS\CTS规范
• 自动生成从系统层到软件层的测试用例,并自动仿真生成测试报告
• 成为可复用数字资产
• FMEA、FTA联合编辑、分析及生成
• 打通配置关系,能使用整车需求的配置关系直接自动生成系统方案套餐
• 三维场景联合建模及仿真应用
• 为实现SOA+ZOA奠定基础


Part 04
EEA及电子电器解决方案




EEA(电子电气架构)及电子电器解决方案,是面向汽车 “三化”(电动化、智能化、网联化)转型背景下,针对车身域电子电气系统复杂度指数级跃升所打造的全生命周期数字化解决方案,核心是依托3DEXPERIENCE 平台与 MBSE框架,打通电子电气系统从需求定义、架构设计、协同开发到集成验证的全流程,破解传统电气研发中的 “设计孤岛、工具割裂、验证滞后” 难题。

 
 


从价值落地来看,不仅能打破电子电气研发中的专业壁垒与工具断层,提升跨域协同效率、缩短研发周期,更能通过前置仿真验证(如系统级 MIL 测试)减少后期返工成本,同时沉淀可复用的电子电气数字资产,为车身域机电软一体化研发提供稳定、高效的技术支撑,成为车企应对电子电气架构从分布式向集中式转型的核心抓手。


专业设计协同 | 软件架构及代码生成

  • 功能架构自动生成代码

  • 软件编码工具关联

  • 访问、审查和管理软件代码的成熟度

  • 管理和访问软件多物理架构

  • 提出问题、变更管理

  • 修订和分支定义


专业设计协同 | 电气线束详细设计



• RFLP

• 持续开展电子电气 & 控制设计与集成


  
 


Part 05
以 MBSE 为翼
共赴车身域数字化新征程



在汽车产业数字化转型的浪潮中,车身域的复杂度升级既是挑战也是机遇。MBSE方案的方法论、完善的工具链、全流程的协同能力,帮助企业摆脱传统研发困境,构建高效、智能、协同的数字化研发体系。

深耕制造业数字化转型,慧舟软件为企业提供从需求调研、方案定制、部署实施到运维支持的全流程服务,助力更多企业在车身域数字化转型中抢占先机,在激烈的市场竞争中构建核心竞争力,让我们携手以MBSE为翼,共赴汽车产业智能化升级新征程!


-END-

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