MBSE 解決方案

MBSE

讓需求、架構、介面與模擬結果，存在同一條數位主線。

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，運用 SysML 描述需求、行為與架構，並依循 V-model 串連設計及驗證。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

共同模型SYSTEM MODEL

需求要做到什麼行為如何運作結構由什麼組成參數表現是否足夠

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

SAM需求架構介面驗證

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。

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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

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。

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 就是 SysML 嗎？

不是。SysML 是常用的系統建模語言；MBSE 是涵蓋方法、流程、角色、模型、工具與治理的工程做法。

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。

內容整理自 MBSEDoc 中的 MBSE Overview、MBSE Adoption、MagicGrid、協同平台、交通移動轉型及實務案例資料。