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MBSE 系統工程導入:以 SysML 串連需求、架構、驗證與可靠性設計

MBSE(基於模型的系統工程)以 SysML 建立可追溯的系統模型,將需求追蹤、系統架構、介面、模擬、系統驗證與可靠性設計連結在同一條數位主線,協助研發團隊更快辨識變更影響、降低重工與驗證風險。

MBSE 解決方案分類

05
MBSE 系統工程以 SysML 串連需求追蹤、系統架構、驗證與可靠性設計

MBSE

以數位模型為核心串連需求、系統與工程資訊,維持產品生命週期的一致性。

15
AI 與 MBSE 智慧系統工程整合

AI+MBSE

運用 AI 輔助需求分析、模型檢查與變更影響預測,提升複雜系統工程的品質與效率。

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CATIA Magic、Cameo 與 Teamwork Cloud 導入及模型移轉

CATIA Magic

從 MagicDraw/No Magic 環境盤點、模型移轉,到 Cameo 與 Teamwork Cloud 協作治理。

DETAIL CONTENT

方案詳細內容

01 · MBSE

MBSE:串連需求追蹤、系統架構、驗證與可靠性設計

讓需求、架構、介面、模擬與系統驗證存在同一條可追溯的數位主線。

Model-Based Systems Engineering(MBSE,基於模型的系統工程)以可連結、可驗證的數位模型作為資訊交換核心。團隊可運用 SysML 描述需求、行為與系統架構,依循 V-model 建立需求追蹤與驗證證據,並把可靠性目標、風險分析與測試策略納入同一脈絡。Cameo Systems Modeler/CATIA Magic 可作為系統建模與協作工具,支援複雜系統從概念到驗證的協同設計。

MBSE IN PLAIN LANGUAGE

把複雜產品,整理成大家看得懂的「數位共同藍圖」

想像一台電動車:客戶在意續航與安全,軟體團隊負責控制,電子團隊設計感測與電力,機械團隊處理車體與空間。傳統做法把資訊放在許多文件與工具裡;MBSE 則用一個彼此連結的模型,說清楚每項需求由誰實現、如何互動、最後怎麼證明做到了。

不是一張圖不是單一軟體是共同工作方式
THE ENGINEERING SHIFT

從文件集合走向連結模型

複雜專案若只依賴文件與副本,變更難以同步,文字也可能產生不同解讀。MBSE 將系統資訊建立為可追蹤的模型關係。

DOCUMENT-BASED分散文件與人工對照
建立可追溯關係→同步變更與驗證
MODEL-BASED一個相互連結的系統模型
變更連鎖

單一尺寸或規格改動,傳統方式需要逐份確認文件及其副本是否同步。

語意不一致

自然語言存在模糊空間,不同工程師可能對同一段規格產生不同理解。

驗證斷點

計算結果成為下一階段輸入前,需要清楚確認模型、條件與結果的正確性。

DIGITAL CONTINUITY

系統生命週期中的數位連續性

整體系統架構模型 SAM 作為專案的權威事實來源。所有成員從中央位置存取模型,變更能沿著既有關係傳遞並接受一致性檢查。

1
Authoritative Source of Truth

需求、功能、物理架構與介面不再只是獨立檔案。模型元素彼此連結,團隊可以追蹤一項需求由哪個子系統實現,又透過哪項分析或測試驗證。

  1. 1捕捉需求建立可識別、可連結的條件與系統目標。
  2. 2建構架構描述功能、物理組成及子系統間的介面。
  3. 3執行模擬串接不同求解器,分析設計是否符合需求。
  4. 4驗證一致性檢查模型關係、計算輸入與工程結果。
  5. 5管理變更沿數位主線評估影響,維持模型持續更新。
CORE COMPONENTS

MBSE 的三個主要元件

系統架構模型、工程模擬工具與集中式運算中心共同支撐建模、分析及結果管理。

01 / MODEL整體系統架構模型

以連接的方塊圖描述功能與物理架構,並保存系統需求、介面及品質條件。

需求 · 功能 · 架構 · 介面
02 / SIMULATE工程模擬軟體

透過結構、流體、電磁、嵌入式軟體、安全與資訊安全等分析,判斷設計是否符合需求。

多物理 · 求解器 · 驗證
03 / COMPUTE集中式運算中心

在企業內部或雲端集中保存 SAM、可執行軟體及 MBSE 過程結果,形成一致的協作環境。

本地 · 雲端 · 結果管理
MBSE TOOLSET · DIGITAL ENGINEERING

Cameo、MagicDraw 與 CATIA 系統建模工具

以 SysML 模型串連跨學科架構、行為與驗證活動,讓團隊能在實體原型製造前先檢查系統設計與動態行為;No Magic 工具生態涵蓋 Cameo Systems Modeler、MagicDraw 與 CATIA Magic,支援企業導入基於模型的系統工程(MBSE)與數位工程(Digital Engineering)。

01 / MODELCameo Systems Modeler/MagicDraw

用於跨學科系統架構設計,可定義、視覺化並優化複雜系統的需求、行為、結構與介面關係。

SysML · 架構 · 需求 · 介面
02 / SIMULATECameo Simulation Toolkit

支援 SysML 模型的動態行為模擬與驗證,協助團隊在實體原型製造前發現架構缺陷與驗證風險。

動態行為 · 模擬 · 驗證 · 原型前檢查
RELIABILITY BY DESIGN

把可靠性設計前移到系統架構與驗證規劃

可靠性設計不應只在測試失敗後才開始處理。MBSE 可讓可靠度目標、使用情境、失效模式、風險控制與系統驗證維持可追溯關聯,讓團隊在設計早期看見取捨與風險。

01 / DEFINE可靠性需求

將壽命、可用度、環境載荷、安全界限與驗收條件連回系統需求與使用情境。

目標 · 情境 · 驗收
02 / ANALYZE風險與失效分析

讓 FMEA、FTA、RBD 與關鍵介面關聯至功能與架構,說明風險來自何處、由誰處置。

FMEA · FTA · RBD
03 / VERIFY系統驗證證據

把模擬、台架測試與實體驗證結果回寫至需求與設計決策,讓變更後的再驗證範圍可被追蹤。

模擬 · 測試 · 證據
A SIMPLE EXAMPLE

以電動車為例:先在數位世界把問題找出來

續航、熱管理、煞車、軟體與電池不是各做各的。MBSE 先把情境、需求和系統關係連起來,再接上各領域模擬,讓團隊在製作實體原型前比較方案並提早驗證。

以電動車展示 MBSE 如何串連需求、系統架構、模擬、系統驗證與變更影響。
1情境與需求例如:城市行駛 400 公里
→
2功能與架構能源、控制、熱管理如何合作
→
3模擬與取捨比較重量、成本、性能與風險
→
4驗證與變更測試結果回到同一模型持續更新
ADOPTION ROADMAP

導入 MBSE,不必一次改掉所有流程

文件建議從小型、具代表性的場景開始,以成果證明價值,再逐步建立方法、工具、治理與人才能力。

  1. 01相信價值先對齊要改善的成本、時程、品質或風險。
  2. 02理解現況盤點目前流程、文件、工具與斷點。
  3. 03建立基礎選定建模方法、範圍、角色與平台。
  4. 04小型驗證用真實專案完成 PoC,量測可見成果。
  5. 05制度化擴展形成指引、培訓、模型審查與治理機制。
最常見的阻力缺乏管理支持看不到明確價值低估學習曲線技能與文化尚未到位
ENGINEERING VALUE

複雜系統中的共同語言

MBSE 的重點不是把文件換成圖,而是讓需求、設計決策與驗證結果保持可理解、可連結、可維護。

模型成為團隊交換資訊、取得回饋與確認需求的主要載體

變更影響可追溯從需求追到架構、介面與驗證結果。

跨專業協作更一致以同一系統架構連結多種工程工具。

設計與驗證相連讓模擬成為需求是否滿足的可查證依據。

MBSE 與 SysML 有什麼差別?

MBSE 是結合方法、流程、角色、模型與治理的系統工程做法;SysML 是常用的系統建模語言,用於表達需求、行為、架構、介面與驗證關係。

MBSE 如何做到需求追蹤?

透過模型將利害關係人需求、系統需求、功能、架構、介面與測試案例建立具語意的關聯。需求變更時,可辨識受影響的設計、風險分析與驗證工作。

系統驗證與可靠性設計如何納入 MBSE?

可將驗證方法、測試案例、模擬結果、可靠度目標、失效模式與風險控制措施連回原始需求與系統架構,讓變更後的再驗證範圍有依據可循。

MBSE 會取代各專業工具嗎?

不會。機械、電子、軟體與模擬工具仍各自發揮專長,系統模型負責把關係、輸入、輸出與驗證依據串起來。

導入 MBSE 是否必須一次取代所有既有工具?

不需要。可先選擇高風險功能、變更情境或驗證痛點進行 PoC,驗證可量測成果後,再逐步整合既有 PLM、ALM、CAD、模擬與測試工具。

導入後還需要文件嗎?

仍然需要,但文件可由受控模型產生或保持關聯,減少多份文件各自修改造成的不一致。

RELATED INSIGHTS & CASE

以下內容提供需求追蹤、可靠性設計與協同式 MBSE 的實務補充;每個頁面分別承接更具體的閱讀意圖。

SUCCESS STORY華為協同式 MBSE 案例

了解如何串聯原始需求、系統架構、領域模型、測試與問題,讓工程關係可被追蹤、審查與重用。

查看華為 MBSE 成功案例 ↗
REQUIREMENTS TRACEABILITY需求追蹤與變更影響

從需求來源到驗證證據,建立可回溯的數位線程,讓每次變更都看得見影響與責任。

閱讀需求追蹤方法 ↗
RELIABILITY ENGINEERINGMBSE 可靠性設計

將可靠性需求、失效分析、設計決策與驗證資料放在同一條可追溯的工程脈絡。

閱讀可靠性設計方法 ↗
02 · AI+MBSE

AI+MBSE

運用 AI 輔助需求分析、模型檢查與變更影響預測,提升複雜系統工程的品質與效率。

完整方案內容包含 2025–2026 市場趨勢、需求工程自動化、生成式 SysML 建模、智慧追溯圖表與工程審核流程。

查看 AI+MBSE 完整方案 ↗
03 · CATIA MAGIC

MBSE · CATIA MAGIC / CAMEO

CATIA Magic/Cameo 導入服務

從既有 MagicDraw/No Magic 環境盤點,到模型移轉、協作平台建置、工具鏈整合與模型治理。

依企業工具版本、模型規模、客製設定與整合需求規劃導入路徑。產品名稱、版本狀態、相容性與授權方式,以達梭系統當期官方資料及客戶實際環境為準。

CATIA MagicCameoTeamwork CloudSysML/UML/BPMN/UAF
CATIA Magic 新產品組合與 Cameo、MagicDraw、Teamwork Cloud 既有名稱的能力對應示意圖

PRODUCT POSITIONING

先釐清產品名稱,再決定導入與移轉路徑

達梭系統目前以 CATIA Magic 組合提供模型化系統工程、軟體架構、企業架構、模型分析與協作能力;Cameo、MagicDraw、Teamwork Cloud 與 No Magic 等既有名稱仍常見於客戶環境與官方資料。

CATIA MAGICMagic Cyber-Systems EngineerCameo Systems Modeler
CATIA MAGICMagic Systems of Systems ArchitectCameo Enterprise Architecture
CATIA MAGICMagic Software ArchitectMagicDraw
CATIA MAGICMagic Model AnalystCameo Simulation Toolkit
CATIA MAGICMagic Collaboration StudioTeamwork Cloud

重要說明:上述為官方產品組合所呈現的能力關係,不代表所有版本可直接一對一更換。實際產品、版本、授權、支援狀態與移轉方式,需依客戶現況及達梭系統當期官方策略確認;本頁不自行推定 EOL 或支援終止日期。

IMPLEMENTATION CONTEXT

工具導入之外,也要讓工程團隊建立共同工作方式

導入從模型用途、角色責任與審查節點開始,再決定工具設定、協作方式及系統整合,避免只完成安裝卻沒有形成可持續的模型治理。

達梭系統 CATIA Magic Software Architect 官方產品視覺
CATIA Magic Software Architect以 UML 等標準模型定義、分析及溝通軟體與相關系統架構。圖片來源:Dassault Systèmes 官方網站
達梭系統 Magic Collaboration Studio 官方協作架構圖
Magic Collaboration Studio串連模型編輯者、非建模利害關係人與外部系統,建立共同協作環境。圖片來源:Dassault Systèmes 官方網站

SERVICE SCOPE

平台、模型、協作與治理一起規劃

服務範圍依企業成熟度分階段選用,從新環境建置到既有模型轉換、協作治理、整合與上線支援。

01 / IMPLEMENT

CATIA Magic 與 Cameo 導入

依系統工程、軟體架構或企業架構用途,規劃建模環境、方法與使用角色。

02 / SIMULATE

模型分析與模擬

規劃 Cameo Simulation Toolkit/Magic Model Analyst 的行為執行、測試情境與分析方式。

03 / COLLABORATE

Teamwork Cloud 建置

設計部署、帳號、角色、權限、分支、合併、審查與模型儲存策略。

04 / ASSESS

MagicDraw/No Magic 盤點

盤點產品版本、模型規模、外部參照、Profile、Plugin、Template、報表及整合關係。

05 / MIGRATE

模型與客製設定移轉

以代表性專案試轉,檢查模型語意、追溯、版型、客製功能與輸出結果。

06 / GOVERN

SysML/UML/BPMN/UAF 治理

建立命名、套件、共用元件、審查、基線與模型品質檢查規範。

07 / INTEGRATE

PLM/ALM/需求/測試整合

先定義資料責任與追溯規則,再評估連接器、API 或檔案交換方式。

08 / ENABLE

教育訓練與方法導入

依管理者、模型治理者、建模者與審查者設計角色化課程及實作練習。

09 / SUPPORT

上線與持續改善

規劃切換、回復、問題分級、操作支援及上線後模型品質改善節奏。

MIGRATION ROADMAP

用代表性模型試轉,降低一次切換的風險

移轉不只複製模型檔案,也要驗證 Profile、Plugin、Template、權限、報表、外部連結及團隊工作方式。

從現況盤點、目標藍圖、代表性試轉、差異驗證、協作治理到分批上線的六階段移轉流程
每個階段都保留可審查產出物,並依驗證結果決定是否進入下一階段。
  1. 01現況盤點產品版本、模型、客製、介面與使用角色清單。
  2. 02目標藍圖產品組合、部署架構、模型治理與資料責任。
  3. 03代表性試轉選擇複雜度足夠的模型與客製項目進行驗證。
  4. 04差異與驗證檢查語意、追溯、報表、效能與協作流程。
  5. 05分批上線安排教育訓練、切換、回復方案與持續支援。

DIGITAL THREAD

模型與企業系統各司其職,追溯關係保持連續

不是把所有資料都搬進單一工具,而是清楚界定需求、系統模型、產品資料、軟體工作項目與測試證據的主責系統。

需求管理Requirement→CATIA Magic/CameoSystem Model→PLMProduct & BOM→ALMSoftware Work Item→測試管理Verification Evidence

GOVERNANCE DELIVERABLES

導入完成時,應留下可營運的規範與證據

交付內容依專案範圍調整;重點是讓系統管理、模型治理與日常建模有清楚責任及可重複方式。

交付物主要內容主要使用角色
現況盤點與風險清單版本、模型、客製、整合、權限及移轉風險IT、系統工程、模型治理者
目標架構與產品配置環境拓樸、角色、儲存庫、協作與備份原則IT、平台管理者
模型治理手冊命名、套件、共用元件、版本、審查與品質規則模型治理者、建模團隊
試轉及驗證報告模型語意、追溯、報表、客製及效能檢查結果專案負責人、關鍵使用者
上線、回復與支援計畫切換批次、教育訓練、問題分級、回復條件與窗口專案團隊、IT、使用者

FAQ

常見問題

產品狀態與版本細節變動較快,正式導入前仍應以達梭系統官方資料及實際環境盤點結果為準。

CATIA Magic、Cameo 與 MagicDraw 是什麼關係?

達梭系統目前同時呈現 CATIA Magic 新產品組合及 Cameo/MagicDraw 等既有名稱。不同產品能力有對應關係,但實際產品、版本與授權仍需依官方當期資料及客戶環境確認。

既有 MagicDraw 模型可以直接移轉嗎?

不能只看副檔名判斷。應先盤點版本、模型規模、Profile、Plugin、Template、外部連結及報表,再以代表性模型試轉並驗證語意、追溯與輸出。

Teamwork Cloud 導入需要規劃哪些內容?

通常包含部署架構、帳號與角色、存取權限、模型分支與合併、備份、稽核、審查及身分驗證整合;實際範圍依企業環境決定。

可以整合 PLM、ALM、需求與測試系統嗎?

可以先定義資料責任、交換介面與追溯規則,再依現有系統及官方支援方式評估連接器、API 或檔案交換,不假設所有資料都集中在同一平台。

OFFICIAL REFERENCES

達梭系統官方產品資料

以下連結用於確認產品名稱與能力關係;正式採購、授權、相容性及支援狀態仍應向達梭系統或合格窗口確認。

START WITH AN ASSESSMENT

先盤點一個代表性專案,再規劃可驗證的導入路徑

帶著目前使用版本、模型範例、客製項目、協作方式與整合需求開始討論。

04 · AI+PLM

AI+PLM

讓企業產品資料從可管理,進一步成為可理解、可運用的智慧知識。

結合 AI 與 PLM,可在權限控管下理解料件、BOM、文件、專案及工程變更內容。使用者能以自然語言查找資訊、比較版本、摘要變更原因,並從歷史產品與問題紀錄取得知識推薦,加快日常研發決策。

  • 自然語言產品知識搜尋與問答
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