“首届基于模型的系统工程及数字工程技术研讨会”纪实（二）
Modeler
本部分是首届基于模型的系统工程及数字工程技术研讨会圆桌会议的内容，邀请来自航空、航天、兵器、高校和通讯领域的五位专家，就“系统工程及基于模型的系统工程行业现状问题”，从现状、实际需求、面临的问题、推进的组织保障等方面展开讨论。
04 圆桌会议
——主题：系统工程及基于模型的系统工程行业现状问题
系统工程与MBSE已经成为当前各个行业领域的热点，曾有系统工程前辈们很形象地比喻为“系统工程第二春”。系统工程与MBSE在各个行业领域的应用推广过程中，还是遇到了各种各样的问题，为了把握行业现状，破解系统工程与MBSE在行业应用中难题，本次大会邀请到5位行业领域专家，就系统工程与MBSE的行业发展现状、问题与解决思路进行深入的探讨。这五位专家分别是来自国防科技大学系统工程学院的王维平教授、华为2012可信理论、技术与工程实验室蒋铭总裁、中国兵器工业计算工业信息中心兰小平部长、上海宇航系统工程研究所张文丰副总师、中国商飞北研中心唐剑部长。圆桌会议由来自北京索为系统的首席系统工程师何强主持。本次圆桌会议从专家给出的吉安一中选出了两个问题进行现场讨论。
一、MBSE的实际需求和工程实践中推进的困难
主持人：“MBSE面临的实际需求是什么，在工程实践中推进难的原因是什么？”请各位专家从各自角度谈谈自己的认识和观点。
王维平：提出系统工程与MBSE推进的五化”观点
来自国防科技大学系统工程学院的王维平教授提出了“系统工程与MBSE推进的五化”观点，即：规范化、集成化、数字化、标识化和自主化。
规范化就是规范化需求、规范化系统工程过程；集成化也叫架构化，就是把不同的利益相关方纳入到一个统一的框架下来讨论问题；数字化就是系统工程要出产品，产品能让计算机读懂；标识化就是将每个人所做的系统工程领域的事情纳入到一个大的标识体系中，每个人做什么、有什么用、是在哪个行业领域等等，相当于每个人都能找到在系统工程领域的定位；自主化主要是从概念、工具软件等方面，我们要有自主创新。
主持人：王维平教授高屋建瓴，提出了系统工程与MBSE的“规范化、集成化、数字化、标识化和自主化”的五化观点，这既是当前系统工程与MBSE的需求，也是面临的实际问题。
兰小平：从组织管理、工程应用与工具三个层面描述问题
兵器工业信息中心兰小平部长从管理、工程与工具应用等三方面描述了当前装备研制所面临的问题。
首先，从管理方面来说，“装备研制里的系统工程需要管理模式的变革，要对过去传统的、已有的流程做相当程度的变革”，这中间存在改变人们的工作思维习惯的问题，这种改变往往比较难，这应该是当前推进和是系统工程与MBSE遇到的最大的难题；其次，从工程方面来说，在系统工程与MBSE的应用过程中，要更多地从不同利益相关方角度去思考问题、研究他们的需求并提出能符合多方诉求的解决方案。当前在装备研制过程，对利益相关方的考虑并不完整，遵从了很多过去的遗留习惯和经验传承，在研制过程中更多地从自己的视角去考虑问题，这就导致在产品交付后发现有些相关方的需求没有覆盖、需求不完整等情况；第三，从具体应用层面来说，站在工程应用以及工程师视角，系统工程需要软件工具来支撑，从方法论、流程和软件等方面，都需要本地化、自主化。目前国内已经有不少的企业在努力发展自主MBSE软件，比如前面张总提到的北京索为、苏州同元、浙大华望、中科蜂巢以及科工三院等单位，但是在整个工具软件层面，还存在很多的不足。
主持人：兵器工业信息中心兰小平部长从顶层规划的视角，按照管理、工程与工具应用等三方面提出了当前装备研制所面临的问题。尤其是在工具软件层面，给国内的各个软件企业提出了明确的要求，希望各软件企业能够迎头赶上。
张文丰：从型号研制实践看需求和问题
上海宇航系统工程研究所张文丰副总师，结合型号产品研制的实际情况，提出了当前系统工程与MBSE的需求以及推进困难的原因。
上海宇航系统工程研究所包含运载火箭、载人飞船、应用卫星等三个方面的产品。从实践来看，研制这些产品到底对系统工程与MBSE有什么样的需求？
在运载火箭方面，对比NASA、Space X等国外的系统工程与MBSE实践水平，当前还存在很大的差距。要想缩短这种差距，必须得要开展正向设计，或者说基于第一性原理重构我们的跨代火箭，这个实际上是运载火箭这个领域急需要解决的。对于卫星来说，由于面临着很多的不确定性，实际上应用卫星的任务分析一直就不是很清楚、也不全面，那么如何能够准确地捕获需求，开展场景分析等是卫星研制很重要的需求。而对于载人飞船这样的大体系工程，面临的主要是管控难题，比如，在一个大体系背景下各个系统之间的相互关系、交互接口、交互标准定义难题，以及在工程中的标准执行等问题，航天领域的标准很完善，但是关键要看大家在实际研制当中如何采纳如何执行标准。
第二个问题就是工具的集成化，产品研制过程中需要很多的工具，如何将这么多的工具集成形成MBSE工具链，解决不同工具之间的模型和数据交互问题。此外，如何提高我们的模型置信度也是比较难以解决的问题。
第三是管理问题，MBSE的价值体现主要在产品研制整体上，从这个意义上来说，MBSE的整体价值体现效果远好于个体价值体现，这包含两方面意思：一是MBSE需要多个层次、不同环节和不同领域模型共同作用产生价值，建模的人越多，模型越完整，价值越大，领导也就越容易做出推广MBSE的决策。二是从整个产品研制来说MBSE具有非常大的价值，但是，对于某些局部环节的个体或团队来说，MBSE往往意味着带来更大的工作量。MBSE要求工作前移，在产品开发的早期阶段通过建模与前置验证来带动产品研制的整体效益提升，相当于增加了早期阶段的工作量，而价值又可能更多地体现在其他环节。对于一些个体或团队来说，按照传统模式只需要做A事情，现在增加了建模的事情，相当于改变了分工。改变分工大家都知道是很难的，增加了建模工作量，时间节点和资源分配都还不到位，因此让大家很难认可和积极对待。
主持人：张总提到的这几个问题，都非常的深刻，尤其是工作前移，涉及到对MBSE的认识和分工。对MBSE团队来说，尤其是在MBSE发展的早期阶段的团队来说，需要有“前人栽树后人乘凉”的心理准备。对MBSE的认识和分工这个问题，确实是可能是当前推进过程中遇到的比较大的问题。
唐剑：价值牵引
中国商飞北研中心唐剑部长提出了价值牵引的观点。在系统工程与MBSE的实际实施中，不同单位和个人可能面临不同的问题，也有不同的认识和看法，其中的一个核心就价值牵引，也就是说系统工程和MBSE一定要产生价值，产生收益，这一点本身是不容置疑的。在整体推进上，需要注意两个关键的因素，第一个是一把手的重视。一把手对推进系统工程和MBSE以及其产生的价值要认识到位，然后把这种意志和决心贯彻到技术和管理层面，并且需要更多的管理层面的力度。第二是需要构建顶层架构。推进系统工程和MBSE这件事，本身也是一个复杂的对象，也是一个系统工程，因此也会涉及到目标、需求、架构、场景等等要素，需要从顶层构建一个统一架构，并持续更新，在这个统一架构下分步骤推进系统工程和MBSE。
落实到具体实施和实践环节需要做到可操作、可实施。在搭建顶层框架之后，在落地实践层面还需要做到可操作、可实施，这里面不仅仅是系统工程的流程、手册，还必须有操作层面的作业指导书、模板、检查单、操作规程等支撑具体落地应用的要素，对应的在工具层面还需要制定相应的规范和措施。此外，在工程实践中，术语和概念的统一也很关键，复杂产品开发需要多人多专业协同，统一概念和术语以确保大家的认知和理解一致。
在系统工程与MBSE的推进应用过程中，还需要一些探索和奉献精神。需要有那么一些人愿意去承担更多的“分外”工作，能够对系统工程和MBSE有比较深刻的理解，或者说通过局部的探索实践，能够迭代出来一些具备操作性的成果，通过提炼总结，形成可重复的最佳实践，就可以降低我们实施推广的困难。
主持人：唐部长在系统工程推广方面提出了价值牵引的主张，高层要充分认识到其中的价值，给予足够重视并制定顶层框架，在实践环节要可操作、可实施，并真正产生价值，这些都给我们提供了很好的思路。
张玉宏：组织文化因素
华为的MBSE首席科学家张玉宏博士用华为公司的具体案例，生动地阐述了应用系统工程与MBSE解决工程实践中的具体问题。
在当前情况下，型号总师或产品经理所面临的主要问题就是如何在各种约束条件下快速交付产品，这就是真实的需求。华为在过去几年也面临这样的问题，对于华为的研发部长，各个产品线，他们有型号的任务，有的产品线每三到六个月就有一个很大的release，或者18个月之内有一个型号，deadline或者schedule是不能改变的，这个难度是很大的。华为采取了系统工程的思维和方法，将之前的结构化文档转换为数字化模型，建立起多层级的追溯。实践证明系统工程可以很好地解决在约束条件下如何快速切入市场并交付的实际问题。
在具体的应用推进方面，要帮助型号研发人员解决他最头疼的问题，比如某产品线认证所面临的双向追溯问题，降低能耗问题，增量开发与全量回归测试问题等等。通过解决他们的痛点问题，让他们认识到系统工程与MBSE的价值，从而在更多的型号实践中应用。从长期来看，推进系统工程与MBSE需要改变国内的教育体制，牵引机制文化，反对急功近利，重视各种领域知识积累。此外，MBSE涉及到研发范式的转变，这也是一个循序渐进的过程，要逐步推进。
二、什么样的组织架构有利于系统工程和MBS落地
在第一轮讨论中，各位专家就各自的视角和实践经验阐述了系统工程与MBSE应用推进的需求和困难，其中也多次提到了组织方面的因素，什么样的组织架构有利于系统工程和MBSE的落地呢，这是圆桌会议第二轮讨论中针对前面提出的问题要思考的解决路径之一。
主持人：什么样的组织架构有利于在企业里推动MBS落地，请专家结合各自所在组织的实践跟大家分享心得体会。
唐剑：组建专门机构推进系统工程和MBSE
MBSE的导入大多数单位可能都是从业务部门开展，首先关注到的是这项技术，然后去做一些探索研究。但实际上在实施过程当中我们会发现，MBSE本身就有相当多的知识点和一些具体实践。什么样的组织形式能够落地？首先，对MBSE推进这件事进行分解，最好的情况，就是应该有一个独立的、专门的机构去做这件事，有一群专门的人员研究MBSE推进这件事应该如何去做的方法论、流程、方法、工具，既要借鉴MBSE领域的知识，其他企业的进展和最佳实践，更重要的是结合自己企业内部所面临的核心问题，跟业务部门紧密关联。MBSE本身就是一个专业的事情，需要专门的机构去推进执行，专业的人做专业的事，同时与业务部门紧密配合。如何能够做到紧密配合，需要在企业内部去制定某些机制，打破部门间的壁垒，然后再辅以一些互利机制，实现双方紧密配合。
张文丰：“一把手工程”+型号牵引
在前面很多专家的论述中都提到了顶层的规划、一把手工程，这一点是非常重要了，对于MBSE这种新范式如果没有领导层的支持，这个事是很难推进的。第二，还是得型号牵引。为什么说需要型号牵引呢？产品研制重点是对设计意图的表达，如果不结合具体的产品型号设计去讨论MBSE，很容易就会变成对工具的功能性能的探讨，并不真正理解这个复杂系统是什么样子。只有真正在型号中去使用，才会发现有很多之前从来没想过的问题，从来没有遇到过和意识到的场景，结合实际型号的具体场景解决具体的工程问题，系统工程和MBSE才具有实际意义。
兰小平：避免MBSE专门机构和业务部门两张皮
从集团层面上来说，推进集团各企业的数字化和MBSE应用一定要有一个专门组织去做，目前也正在探讨怎么去建立这个组织，是需要成立一个独立组织呢，还是依托于原来的型号去构建？还有就是组织管理，相关的行政机构也应该赋予一定的使能权责等等。这都属于目前在探索的内容。第二，在具体推进过程中，很多单位把新技术引入的职责交给信息化的部门。搞信息化和数字数字化的这些人，容易与业务部门形成两张皮，这就需要解决两个团队怎么去融合的问题。
张玉宏：复杂组织体系统工程（ESE）
很多企业在成长为一个巨型集团后，不可避免地都会面临效率低下的问题。那么如何解决这个问题？美国的洛马提出了臭鼬工厂的概念，这不是一个实体工厂，是包含研发生产线、制造生产线和运营生产线的集成，尤其是研发生产线。研发生产线就是在前端，快速高效地利用数字孪生来全流程、端到端地支撑数字化制造和数字化运营。什么样的组织能符合这种模式呢？这显然需要对组织进行变革，对于这些复杂的组织体，如何将数十万人融合成一个高度复杂的敏捷组织，我们需要复杂组织体系统工程（Enterprise Systems Engineering,ESE）,需要把整个复杂组织体当作一个巨系统来运行，把研发体系、质量体系以及其他的体系呢，通过数字化工程整合在一起，来快速形成实现敏捷运作。
王维平：重视人才和学科建设
国内很多组织都存在刚才张博士提到的问题，就应该借鉴臭鼬工厂的经验，把美国国防部的这套创智工厂或者是创新工场引入到企业，引入到院校。
站在院校角度，对于系统工程与MBSE的落地应用有如下几点呼吁与倡议：
1）让MBSE进入大学的新工科建设目录。这是源头，目前国内缺乏系统工程和MBSE人才，很多人都是半路出家，需要从源头搞起。
2）让MBSE进入大学专业课程。现在我们的大学里的系统工程课程严重老化。很多企业对系统工程和MBSE人才非常急需，但是大学里面开始MBSE课程，或者是学生具备MBSE能力和技能的，感觉还很缺乏。
3）形成校企合作机制。可以此为契机开展校企合作，比如说刚才那种创智工厂，可以开到院校，跟院校合作起来搞，从源头去探索人才培养、意识培养、模式探索。
4）搞MBSE、搞系统工程的人不容易，但是很难被人看到成绩，很辛苦，很困难，呼吁给MBSE或者相关专业毕业生，拿高薪。然后让他们优先进入高层。
