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1 概述 基于模型的系统工程（MBSE）是未来工业数字化的重要发展方向，而仿真则是MBSE的重要组成部分。基于Teamcenter Simulation不仅能够对仿真数据进行有效管理，同时可以帮助用户以仿真的手段对产品需求进行验证，打通产品需求与设计仿真之间的数据壁垒，助力MBSE更好地为企业的产品研发工作服务。 本文将着重介绍基于Teamcenter平台的仿真验证管理，从仿真验证的角度出发分析如何基于产品需求，创建仿真验证请求，并与仿真数据关联，最终实现端到端的仿真数据管理。 2 验证管理 2.1 验证与确认 验证和确认（V&V）是MBSE的重要组成部分，已经在国内外受到越来越多的关注。模型验证（Verification）是确定模型是否准确地表示了研究对象的概念表达和描述，模型确认（Validation）是从预期应用的角度来确定模型表达实际研究对象的准确程度。验证和确认存在于整个系统和产品的开发生命周期，两者缺一不可，形成统一体，以全面保证产品质量。
图1 系统工程的验证和确认（V&V）流程 验证与需求紧密相连，用以判断需求是否能够被满足，各层级需求对应不同层级的验证请求，通过仿真、试验等手段进行验证工作，生成报告作为验证结果的依据，形成系统关键参数的持续优化迭代。
图2 系统关键参数-需求-模型-验证-持续优化 2.2 需求管理 需求管理提供一个需求分析与管理、指标分解、参数管理的集成解决方案，能够捕获、分析、定义、验证与确认、管理和使用产品的需求数据和指标参数，建立系统的需求数据库和指标参数库。
图3 需求管理 需求管理系统提供包括需求捕获和定义、需求分析和分解、需求跟踪和链接、需求验证，以及需求变更等在内的全面需求管理，关键技术包括：
2.3 参数管理 指标分解与参数管理，主要用于对指标体系进行统一的结构化管理，进行规范的开发、存储和变更；提供指标之间关系的构建能力，并提供规范的指标体系设计向导，使设计方式标准化、规范化；提供指标体系正确性验算能力，且能够根据指标之间的关系自动提示变更影响范围；提供指标体系的优化设计能力，帮助设计师在符合所有指标约束的情况下进行指标优化；提供指标体系的技术状态管理与协同能力，使得总体和分系统之间可以进行高效的协同设计。
图4 指标分解与设定 3 西门子Teamcenter仿真验证管理 西门子Teamcenter验证管理提供一套符合性认证和产品鉴定方法，通过对产品系统进行仿真分析或物理测试来评估是否满足产品需求。验证计划管理协助用户制定验证计划，根据条目化产品需求定义验证请求，之后执行验证流程活动并监控各验证的完成情况，确定模型成熟度状态。
图5 Teamcenter验证请求 Teamcenter验证计划管理能够根据需求条目定义验证方法，自动与产品需求关联，也能与仿真模型、结果文件建立链接关系。用户可通过需求管理界面查看需求相关的验证，跟踪整个验证活动的完成状态，并通过流程和监控确保整个验证过程的追溯性，保证需求的符合性。
图6 需求关联验证请求 仿真作为验证的重要手段，能够降低试验成本，帮助用户在产品研发初期进行需求、参数指标的验证与确认，所以验证管理与仿真数据管理相结合十分必要，完整的集成平台还应包含仿真数据和流程管理。仿真流程管理系统主要实现仿真、任务的定义、驱动和监控，综合运用项目管理技术和流程管理技术。仿真数据管理系统的管理作用，以实现团队协作时设计、仿真和试验数据的共享和唯一性。为使用人员提供方便快捷的集成化工具或流程，提供分布式协同工作环境和数据存储，打造高效协同仿真分析工作环境。
图7 仿真数据管理系统架构 基于Teamcenter平台统一规划建设仿真数据管理平台，将需求、参数、验证管理与仿真数据管理相结合，实现数据的全流程贯通。用户可基于结构化、指标化的需求进行验证请求，创建测试用例，验证及测试用例均与相关的设计、仿真工作关联，并基于相关的设计、仿真工作设置验证及测试结果，建立前端需求与后端设计、仿真工作的联系，形成验证闭环。
图8 需求、指标、多学科仿真和验证闭环 4 总结 西门子仿真验证管理以Teamcenter作为基础平台，同时结合西门子Simcenter仿真解决方案，实现了仿真与需求管理、参数管理、验证管理等MBSE典型场景的紧密结合，建立在统一平台下仿真数据与需求、指标参数的关联，完成闭环验证，同时是西门子iMBSE解决方案的重要组成部分。
图9 西门子iMBSE解决方案总体框架 |
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