מוי ספקמן דאסו סיסטמס: הנדסת מערכות מבוססת מודלים (MBSE) היא הדרך לחדשנות בפרויקטים, גם במאדים

"הנדסת מערכות מבוססת מודלים (MBSE) היא גישה חדשנית להנדסת מערכות, המתמקדת בשימוש במודלים דיגיטליים במקום מסמכים מבוססי טקסט לניהול ותכנון מערכות. במקום להשתמש בערימות של מסמכים פיזיים או PDF, MBSE משתמשת במודלים נתונים המייצגים את כל הדרישות, הפונקציות והאינטראקציות במערכת באופן ברור ומדויק."

השבוע ביקר בישראל מוי ספקמן מנהל תחום אבטחת סייבר בחברת CATIA No Magic, חלק מדאסו סיסטמס. במפגש עיתונאים הוא משתף את חזונו לעתיד של הנדסת מערכות מבוססת מודלים (MBSE) והיישום שלה בתעשיות שונות. ספקמן הציג את היתרונות והחדשנות של גישה זו, והסביר כיצד היא משנה את הדרך בה אנו מתכננים ומנהלים מערכות מורכבות.

מהי הנדסת מערכות מבוססת מודלים (MBSE)?

"בעידן המסורתי, מערכות רבות תוכננו באמצעות מסמכים כתובים שהיו עמומים ולעיתים קרובות דרשו פירושים שונים על ידי מהנדסים שונים," אומר ספקמן. "MBSE / מבטלת את העמימות הזאת על ידי יצירת מודלים דיגיטליים שמפשטים את התקשורת ומשפרים את הדיוק."

ספקמן הסביר כי MBSE מביאה יתרונות רבים לתעשיות מורכבות, כולל: שיפור בתקשורת בין צוותים: המודלים הדיגיטליים מאפשרים לכל חברי הצוות לראות ולבדוק את אותם נתונים, מה שמפחית את הסיכוי לשגיאות ומגביר את שיתוף הפעולה. סימולציות ואנליזות מדויקות: המודלים מאפשרים לבצע סימולציות של תרחישים שונים ולבצע ניתוחים מורכבים בקלות יחסית, מה שמאפשר קבלת החלטות מושכלות יותר. תיעוד ושמירה על עקיבות: כל השינויים והעדכונים במערכת מתועדים באופן דיגיטלי, מה שמאפשר שמירה על עקיבות וניהול גרסאות באופן יעיל התייעלות וזירוז התהליכים: השימוש במודלים מאפשר לקצר את זמני הפיתוח ולשפר את היעילות על ידי זיהוי בעיות מוקדם יותר בתהליך התכנון.

יישום MBSE בתעשיות שונות

במהלך המפגש, ספקמן הציג מספר דוגמאות ליישום מוצלח של MBSE בתעשיות שונות:

תעשיית הביטחון: מחלקת ההגנה של ארה"ב מאמצת את MBSE כדי להבטיח עקביות ושימוש חוזר במודלים שונים של מערכות, מה שמאפשר קיצור זמני פיתוח והוזלת עלויות.
תעשיית הרכב: חברות כמו פורד משתמשות ב-MBSE לניהול בטיחות ואמינות של רכיבים, וכן לניהול גרסאות שונות של רכבים.
חקלאות ותעשייה כבדה: ג'ון דיר משתמשת ב-MBSE כדי לנהל את שרשרת האספקה ואת הצרכים של לקוחותיה, מה שמאפשר תכנון יעיל ומדויק יותר של הציוד החקלאי.

כוכב הלכת המאוייש ברובוטים

במהלך המפגש, מוי ספקמן סיפר על פרויקט מרתק של NASA במאדים – פרויקט המסוק ג'יני (Ingenuity). מסוק זה הוא הראשון שהוטס בכוכב אחר ומהווה דוגמה מצוינת ליישום הנדסת מערכות מבוססת מודלים (MBSE). להלן הדברים העיקריים שספקמן הדגיש על פרויקט ג'יני:

שימוש בגישה במסוק הראשון במאדים

המטרה העיקרית של פרויקט ג'יני הייתה להוכיח שאפשר להטיס מסוק באטמוספירה הדקה של מאדים. המשימה כללה מספר יעדים:

1. שיגור ונחיתה מוצלחים: להוכיח שמסוק יכול להיות משוגר ולנחות בצורה בטוחה במאדים.

2. תעופה וביצועי צילום: להוכיח שמסוק יכול לטוס ולצלם תמונות באיכות גבוהה ממאדים.

3. שימוש משני למטרות בטיחות: לאחר ההצלחה הראשונית, ג'יני החל לשמש כסקאוט (scout) עבור רובר Perseverance, וטס לפניו כדי לצלם ולבחון את השטח ולבדוק אם הוא בטוח להמשך התקדמות.

במהלך הפרויקט התגלו אתגרים לא צפויים. לדוגמה, ג'יני הפסיק לתקשר במהלך החורף במאדים, כיוון שהטמפרטורות הנמוכות גרמו לסוללותיו לא לפעול. אך כאשר השמש יצאה והטמפרטורות עלו, ג'יני חזר לתפקד והמשיך לשלוח מידע.

אגב בתחילה היה שילוב המסוק נתון לויכוח, והם קיבלו משקל וחשמל מהשאריות של שאר החללית, לאחר שהיא סיים את המבצע בן השעות הבודדות לא ידעו מה לעשות עם המסוק ולכן החליטו להפוך אותו לגשש מאולתר שטס לפני רכב השטח ומאפשר לאנשי הצוות לבחור לרובוט מסלול בטוח.

כנראה שבפעמים הבאות, ישלחו מסוק קצת יותר משופר וייעדו אותו להיות סקאטור. למשל, אם רוצים להשתמש בג'יני כסקאוט עיקרי במשימות עתידיות, יש לקחת בחשבון את הצורך להגן עליו מפני תנאי מזג האוויר הקשים כדי שיוכל לפעול באופן רציף.

ספקמן הסביר כי שימוש ב-MBSE בפרויקטים כמו ג'יני מאפשר לתאר בצורה מדויקת את הדרישות, ההתנהגויות, הפונקציות והאינטראקציות של כל חלקי המערכת. הדבר חשוב במיוחד כאשר מדובר במערכות מורכבות כמו משימות חלל, שבהן כל מרכיב חייב לעבוד בצורה מושלמת עם המרכיבים האחרים כדי להבטיח הצלחה.

לדברי ספקמן דאסו סיסטמס ממשיכה לפתח ולשפר את כלי MBSE, ומשלבת אותם בתוך פלטפורמת 3DEXPERIENCE. שילוב זה מאפשר ניהול מידע בזמן אמת, ביצוע סימולציות מתקדמות ושיתוף פעולה גלובלי בין צוותים שונים.

"בעתיד, אנו רואים את MBSE ככלי מרכזי בניהול ותכנון מערכות מורכבות, שיאפשר לנו להיות יותר זריזים, יעילים ומדויקים," מסכם ספקמן. "המעבר להנדסת מערכות מבוססת מודלים הוא צעד חשוב בדרך לשיפור איכות המוצרים והפחתת העלויות."