Introductie
Naarmate moderne voertuigen evolueren tot complexe cyberfysische systemen, schieten traditionele documentgebaseerde engineeringbenaderingen tekort in het beheersen van de groeiende complexiteit van de auto-ontwikkeling. Maak kennis met Automotive Model-Based Systems Engineering (MBSE) – een transformatieve methodologie die ingenieurs in staat stelt complexe autosystemen te ontwerpen, analyseren en valideren via uitgebreide, modelgerichte processen.
Door MBSE in de auto-industrie te integreren, kunnen fabrikanten ontwikkelingsworkflows stroomlijnen, de traceerbaarheid van vereisten verbeteren en zorgen voor afstemming op veiligheidsnormen zoals ISO 26262. Deze aanpak ondersteunt niet alleen de groeiende vraag naar embedded systemen voor auto's, elektrische voertuigen (EV's) en autonome voertuigen, maar faciliteert ook functionele veiligheidstechniek, systeemintegratie en naleving van concept tot productie.
In deze gids onderzoeken we hoe Automotive Model-Based Systems Engineering innovatie versnelt, de systeemkwaliteit verbetert en ervoor zorgt dat de volledige levenscyclus van vereisten wordt gedekt - van ontwerp en simulatie tot validatie en levering.
Wat is Automotive MBSE?
Automotive Model-Based Systems Engineering (MBSE) is een moderne technische aanpak die gebruikmaakt van geformaliseerde systeemmodellen (in plaats van traditionele documenten) als primair middel voor systeemontwerp, analyse en communicatie gedurende de ontwikkelingscyclus van een voertuig.
In de context van de auto-industrie stelt MBSE ingenieurs in staat om automotive embedded systems, software en hardwarearchitecturen te ontwikkelen en beheren in een uniforme, traceerbare en visuele modelleringsomgeving. Door gebruik te maken van tools zoals SysML (Systems Modeling Language) en te integreren met industriestandaarden zoals AUTOSAR en ISO 26262, ondersteunt MBSE het ontwerp van veilige, betrouwbare en conforme voertuigen.
In tegenstelling tot op documenten gebaseerde methoden die vaak leiden tot informatieverspreiding en problemen met versiebeheer, biedt MBSE een end-to-end dekking van de vereisten. Zo wordt gewaarborgd dat elke vereiste aan elkaar is gekoppeld, gevalideerd en gevolgd wordt tijdens de volledige ontwikkelingscyclus van de auto-industrie.
Van autonome voertuigen tot platforms voor elektrische voertuigen: MBSE verandert de manier waarop fabrikanten complexiteit beheren, risico's verminderen en innovatie in moderne autosystemen versnellen.
Waarom is Automotive MBSE cruciaal?
De auto-industrie ondergaat een snelle transformatie, gedreven door elektrificatie, autonomie en softwaregedefinieerde voertuigen. In dit veranderende landschap speelt Model-Based Systems Engineering (MBSE) een cruciale rol bij het beheersen van de groeiende complexiteit van moderne automotive systems engineering.
✅ Toenemende complexiteit van voertuigsystemen
Moderne voertuigen zijn niet langer alleen mechanische machines – het zijn sterk geïntegreerde cyberfysische systemen die bestaan uit honderden sensoren, regeleenheden en embedded softwaremodules. MBSE stelt ingenieurs in staat om deze componenten te modelleren, simuleren en valideren binnen een uniforme omgeving, wat zorgt voor naadloze systeemintegratie en het verminderen van storingen in een laat stadium.
⚡ Opkomst van elektrische en autonome voertuigen
Met de snelle verschuiving naar elektrische voertuigen (EV's) en autonome voertuigen is de behoefte aan realtime dataverwerking, sensorfusie en energieoptimalisatie enorm toegenomen. MBSE helpt bij het beheer van deze complexiteit door middel van nauwkeurige modellering van systeemgedrag, architectuur en vereisten gedurende de gehele ontwikkelingscyclus van de auto-industrie.
Veiligheidskritische automobielsoftware
Automobielsoftware moet voldoen aan strenge veiligheidsnormen zoals ISO 26262. MBSE ondersteunt functionele veiligheidstechniek door eisen te koppelen aan ontwerpartefacten. Dit maakt volledige traceerbaarheid, gevarenanalyse en het genereren van veiligheidscases mogelijk. Dit is allemaal cruciaal voor de validatie van embedded systemen in de automobielindustrie.
Opkomst van digitale tweelingtechnologie
De integratie van digitale twin-autotechnologie maakt realtime systeemspiegeling mogelijk voor prestatieoptimalisatie, voorspellend onderhoud en continue verbetering. MBSE vormt de basis voor digitale twins door consistente, gevalideerde en traceerbare systeemmodellen te creëren van concept tot productie.
Kortom, MBSE is in de auto-industrie niet langer optioneel: het is een strategische stimulans voor innovatie, veiligheid en efficiëntie in de ontwikkeling van moderne voertuigen.
Hoe ondersteunt Automotive MBSE de ontwikkelingscyclus?
In de auto-industrie zijn ontwikkelingsprocessen doorgaans gestructureerd rond het V-model, dat een systematische aanpak van ontwerp, implementatie, verificatie en validatie benadrukt. Modelgebaseerde Systems Engineering (MBSE) verbetert dit proces door modellen in elke fase van de levenscyclus te integreren en zo de kloof tussen eisen, architectuur en testen te overbruggen.
Het V-model in de automobielontwikkeling
Het automotive V-model schetst een gestructureerde workflow waarbij de linkerkant de definitie van de eisen en het systeemontwerp vertegenwoordigt, terwijl de rechterkant zich richt op integratie, validatie en verificatie. MBSE sluit perfect aan bij dit model door vroege systeemsimulaties mogelijk te maken en ervoor te zorgen dat elke ontwerpbeslissing gekoppeld is aan de oorspronkelijke eisen.
Systeemontwerp, simulatie en verificatie
Met MBSE kunnen ingenieurs embedded systemen voor de automobielindustrie ontwerpen met behulp van formele modellen die systeemgedrag, architectuur en interfaces ondersteunen. Deze modellen maken vroege simulatie en verificatie mogelijk, waardoor ontwerpfouten lang vóór de fysieke prototyping kunnen worden opgespoord. Deze proactieve aanpak vermindert herbewerking aanzienlijk en versnelt de ontwikkelingstijd.
Verbeterde traceerbaarheid en integratie van vereisten
Een van de belangrijkste sterke punten van MBSE is de traceerbaarheid van end-to-end requirements. Elk modelelement – of het nu een systeemvereiste, ontwerpblok of testcase betreft – kan worden gevolgd gedurende de gehele levenscyclus van de requirements, zodat er niets over het hoofd wordt gezien. MBSE faciliteert ook naadloze integratie tussen mechanische, elektrische en softwareteams, wat een samenwerkend en gesynchroniseerd engineeringproces bevordert.
Door modellen in te bedden in de gehele levenscyclus van automotive systems engineering zorgt MBSE voor meer consistentie, minder ontwikkelingsrisico's en naleving van veiligheidsrelevante normen. Hierdoor is MBSE onmisbaar in de huidige voertuigontwikkelingswereld.
Wat zijn de belangrijkste voordelen van Automotive MBSE?
Naarmate voertuigen intelligenter en meer onderling verbonden worden, levert de implementatie van Model-Based Systems Engineering (MBSE) meetbare voordelen op gedurende de gehele ontwikkelingscyclus van auto's. Van ontwerp tot implementatie stelt MBSE teams in staat om veiligere, slimmere en efficiëntere systemen te bouwen.
- Verbeterde communicatie en samenwerking – MBSE vervangt statische documenten door dynamische, visuele systeemmodellen die dienen als een gedeelde taal tussen technische disciplines. Dit bevordert cross-functionele samenwerking tussen mechanische, elektrische en softwareteams, vermindert misverstanden en zorgt voor een consistente afstemming op de technische doelstellingen van automotive systems.
- Betere systeemintegratie tussen teams – Moderne voertuigen vereisen naadloze systeemintegratie, vooral met de opkomst van embedded systemen voor auto's, autonome voertuigen en elektrische voertuigen. MBSE helpt bij het vroegtijdig identificeren van interfacemismatches door interacties tussen subsystemen te modelleren. Dit stelt teams in staat componenten soepel te integreren en integratieproblemen in de latere fase te voorkomen.
- Verbeterd risicomanagement en naleving – Veiligheid en compliance zijn cruciaal in de automotive sector. MBSE ondersteunt strenge traceerbaarheid van eisen en koppelt functionele eisen aan ontwerp- en testartefacten. Dit garandeert volledige naleving van veiligheidsnormen zoals ISO 26262 en faciliteert functionele veiligheidsengineering, gevarenanalyse en risicobeperking gedurende de gehele levenscyclus van de eisen.
- Kosten- en tijdsbesparing door vroege validatie – Door vroege simulatie en verificatie mogelijk te maken, stelt MBSE teams in staat ontwerpproblemen te detecteren voordat ze escaleren, waardoor kostbare aanpassingen en vertragingen worden verminderd. Deze proactieve aanpak leidt tot een snellere time-to-market, lagere ontwikkelingskosten en een hogere productkwaliteit, met name in veiligheidskritische toepassingen zoals digitale twin-autosystemen en softwaregedefinieerde voertuigen.
Eigenlijk transformeert MBSE traditionele autotechniek in een wendbaarder, traceerbaarder en samenwerkingsgericht proces, dat een aanzienlijk rendement op de investering oplevert op het gebied van productprestaties en regelgevingsborging.
Automotive MBSE en functionele veiligheid: ISO 26262-naleving
In de auto-industrie is het waarborgen van functionele veiligheid een onmiskenbaar gegeven, met name voor embedded systemen en autonome voertuigen in de auto-industrie. De ISO 26262-norm definieert een strikt kader voor de ontwikkeling van veiligheidskritische elektrische en elektronische systemen. Model-based Systems Engineering (MBSE) speelt een cruciale rol bij het bereiken en behouden van ISO 26262-conformiteit gedurende de gehele ontwikkelingscyclus van de auto-industrie.
️ Ondersteuning van ISO 26262 Systems Engineering
MBSE verbetert de engineering van veiligheidskritische systemen door het gehele ontwikkelingsproces te structureren met behulp van formele modellen. Deze modellen bieden consistente, traceerbare koppelingen tussen veiligheidseisen, architectuurontwerpen en verificatieactiviteiten, waardoor elk veiligheidsdoel methodisch en in lijn met ISO 26262 wordt aangepakt.
Modelleren van veiligheidsconcepten en faalanalyse
Met MBSE kunnen teams veiligheidsconcepten modelleren, zoals ASIL-decompositie, foutenbomen en faalvoortplantingspaden. Dit maakt vroege gevaren- en risicoanalyse (HARA), functionele faalanalyse (FFA) en impactbeoordelingen mogelijk. Deze mogelijkheden zijn cruciaal in risicovolle systemen zoals elektrische voertuigen (EV's) en geavanceerde rijassistentiesystemen (ADAS'en).
Automatisering van veiligheidsdocumentatie en gevarenregistratie
Een van de belangrijkste voordelen van MBSE is de mogelijkheid om veiligheidsdocumentatie te automatiseren, inclusief veiligheidsplannen, verificatierapporten en gevarenvolgmatrices. Dit vermindert de handmatige werkzaamheden en zorgt voor realtime updates in alle modellen, wat consistente naleving bevordert en audits versnelt. MBSE vereenvoudigt ook de traceerbaarheid van vereisten, een kernopdracht van ISO 26262 Deel 8.
Door functionele veiligheidsprincipes in modellen in te bedden, garandeert MBSE dekking van de levenscyclus van vereisten, systeemconsistentie en efficiënte naleving. Daarmee vormt het een hoeksteen van automotive systems engineering bij veiligheidskritische ontwikkeling.
Integratie van Automotive MBSE met andere standaarden en architecturen
Om consistentie, herbruikbaarheid en compliance in complexe voertuigontwikkeling te garanderen, moet Model-Based Systems Engineering (MBSE) aansluiten op belangrijke automotive standaarden en architecturen. Integratie met frameworks zoals AUTOSAR en modelleertalen zoals SysML stelt MBSE in staat schaalbare, compliant en modulaire automotive systems engineering te ondersteunen.
Overzicht van AUTOSAR- en MBSE-integratie
AUTOSAR (AUTomotive Open System Architecture) is een gestandaardiseerde softwarearchitectuur die de ontwikkeling van schaalbare, betrouwbare en herbruikbare automotive softwarecomponenten ondersteunt. MBSE integreert met AUTOSAR door hoogwaardige systeemmodellen rechtstreeks te koppelen aan AUTOSAR-conforme architecturen, waardoor soepele overgangen van concept naar implementatie in embedded automotive systemen worden gegarandeerd.
Via MBSE kunnen ingenieurs systemen ontwerpen die voldoen aan de klassieke en adaptieve platforms van AUTOSAR, waardoor realtimecommunicatie, servicegerichte architecturen en geavanceerde functies voor elektrische voertuigen en autonome voertuigen mogelijk worden.
✅ Modelleren voor naleving van industrienormen
Automobielsystemen moeten voldoen aan een reeks regelgevingen die verder gaan dan AUTOSAR, waaronder ISO 26262, ASPICE en cybersecuritynormen (ISO/SAE 21434). MBSE vergemakkelijkt de naleving door alle systeemgedragingen, veiligheidsdoelen en beveiligingsvereisten vast te leggen in traceerbare, versiegecontroleerde modellen. Dit garandeert de dekking van de levenscyclus van vereisten en vermindert de complexiteit van audits.
SysML en systeemvereisten koppelen aan AUTOSAR
MBSE-platformen gebruiken vaak SysML (Systems Modeling Language) om systeemstructuren, gedragingen en interfaces weer te geven. Deze SysML-modellen kunnen rechtstreeks aan AUTOSAR-componenten worden gekoppeld, waardoor engineers consistente traceerbaarheid van vereisten kunnen behouden, van functionele specificaties tot softwarearchitectuur. Deze model-naar-code-integratie versnelt de systeemvalidatie en zorgt voor afstemming op realtime beperkingen en veiligheidseisen.
Door MBSE af te stemmen op automobielnormen en -architecturen kunnen OEM's en leveranciers een betere modulariteit, snellere ontwikkelingscycli en volledige nalevingsgarantie bereiken, terwijl ze tegelijkertijd de complexiteit van moderne automobielsysteemtechniek beheersen.
Top Automotive MBSE-tools
Het selecteren van de juiste Model-Based Systems Engineering (MBSE)-tool is essentieel voor het beheersen van de complexiteit van automotive embedded systems, het waarborgen van naleving van ISO 26262 en het ondersteunen van naadloze samenwerking tussen disciplines. Hieronder vindt u toonaangevende tools die robuuste automotive systems engineering mogelijk maken en de levenscyclus van requirements ondersteunen door middel van modellering, simulatie en traceerbaarheid.
Visuele vereisten ALM-platform
Het Visure Requirements ALM Platform is een krachtige alles-in-één oplossing, speciaal ontwikkeld voor automotive requirements engineering, traceerbaarheid en modelgebaseerde ontwikkeling. Het ondersteunt ISO 26262-naleving, functionele veiligheid en AUTOSAR-integratie, waardoor het ideaal is voor elektrische voertuigen, ADAS en autonome voertuigprogramma's.
Belangrijkste kenmerken:
- Volledig beheer van de levenscyclus van vereisten, van het verkrijgen tot de verificatie
- Geïntegreerde ondersteuning voor MBSE-methodologieën en SysML-modellering
- Realtime traceerbaarheid van vereisten in systemen, software, hardware en tests
- Ingebouwde sjablonen voor ISO 26262, ASPICE en andere automobielnormen
- AI-gestuurde assistentie om de kwaliteit van de vereisten en de nauwkeurigheid van het model te verbeteren
Dankzij naadloze integratiemogelijkheden en live traceerbaarheid stelt Visure teams in staat om modellen, veiligheidsartefacten en vereisten op elkaar af te stemmen in één uniforme omgeving. Hierdoor wordt de productiviteit verhoogd en wordt naleving van de regelgeving gewaarborgd.
Wat zijn de uitdagingen en beperkingen van Automotive MBSE? Hoe kunnen we deze overwinnen?
Hoewel Model-Based Systems Engineering (MBSE) aanzienlijke voordelen biedt gedurende de gehele ontwikkelingscyclus van de auto-industrie, is de implementatie ervan niet zonder uitdagingen. Autofabrikanten en leveranciers stuiten vaak op organisatorische, technische en culturele obstakels bij de integratie van MBSE in bestaande workflows. Hier leest u hoe u de meest voorkomende obstakels kunt aanpakken en MBSE succesvol kunt implementeren in automotive systems engineering.
Organisatorische en culturele weerstand
De overstap van traditionele documentgebaseerde benaderingen naar modelgebaseerde methodologieën stuit vaak op interne weerstand. Teams aarzelen soms om onbekende tools te implementeren of gevestigde ontwikkelgewoonten te veranderen, vooral in grote organisaties die embedded systemen voor automotive beheren.
Oplossing:
Leiders moeten de verandering stimuleren door de ROI van MBSE te benadrukken, zoals verbeterde samenwerking, snellere validatie en een uitgebreidere dekking van de levenscyclus van vereisten. Begin met pilotprojecten en toon succes aan om draagvlak bij stakeholders te creëren. Duidelijke communicatie over voordelen zoals naleving van ISO 26262 en afstemming op AUTOSAR kan de culturele acceptatie ook versnellen.
Opleidings- en vaardigheidskloof
MBSE vereist gespecialiseerde kennis van modelleertalen zoals SysML, evenals een diepgaand begrip van de principes van automotive systems engineering. Een gebrek aan getraind personeel kan een succesvolle implementatie van MBSE in de weg staan.
Oplossing:
Investeer in gestructureerde trainingsprogramma's, certificeringen en praktische workshops, afgestemd op MBSE en de automotive-sector. Gebruik platforms zoals het Visure Requirements ALM Platform, dat intuïtieve interfaces en AI-ondersteuning biedt om de leercurve te verkorten. Geleidelijke adoptie, ondersteund door mentoring, kan teams ook helpen om efficiënt hun vaardigheden te verbeteren.
Integratie met oudere systemen en tools
Veel OEM's en Tier 1-leveranciers vertrouwen op verouderde tools en documentgebaseerde processen die mogelijk niet eenvoudig te integreren zijn met moderne MBSE-platforms. Deze discrepantie leidt tot gefragmenteerde workflows, versnipperde data en verlies van traceerbaarheid van vereisten.
Oplossing:
Kies voor MBSE-tools die robuuste integratiemogelijkheden bieden met oudere systemen, PLM- en ALM-platforms. Tools zoals Visure bieden naadloze gegevensuitwisseling, import-/exportfuncties en ondersteuning voor standaarden zoals ReqIF en XML. Een gefaseerde integratiestrategie helpt bij de transitie van oudere assets naar een modelgebaseerde omgeving zonder de lopende ontwikkeling te verstoren.
Door deze uitdagingen succesvol te overwinnen, positioneert MBSE zich als een schaalbare, duurzame aanpak voor het aanpakken van de complexiteit van de moderne automobielindustrie, met name in projecten waarbij autonome voertuigen, elektrische voertuigen en digitale twin-autotechnologie betrokken zijn.
De toekomst van Automotive MBSE
Nu de auto-industrie zich steeds meer richt op softwaregedefinieerde voertuigen, elektrificatie en autonoom rijden, zal de toekomst van Model-Based Systems Engineering (MBSE) zich razendsnel ontwikkelen. Opkomende technologieën breiden de waarde van MBSE uit tot voorbij traditionele modellering en maken continue ontwikkeling, realtime inzichten en intelligente automatisering mogelijk.
MBSE en Digital Twin voor continue ontwikkeling
De integratie van MBSE en digitale twintechnologie revolutioneert de manier waarop systemen worden ontworpen, gevalideerd en onderhouden. Door systeemmodellen te verbinden met praktijkgegevens van embedded systemen in de auto-industrie, stellen digitale twins engineers in staat om voertuiggedrag te simuleren, storingen te voorspellen en prestaties te optimaliseren gedurende de gehele ontwikkelingscyclus van de auto-industrie. Deze continue ontwikkelingsaanpak ondersteunt realtime updates en verbeteringen na implementatie – cruciaal voor elektrische voertuigen (EV's) en autonome voertuigen.
AI en automatisering in MBSE-toolchains
AI transformeert automotive systems engineering door intelligentie en efficiëntie te brengen in MBSE-workflows. Moderne platforms zoals het Visure Requirements ALM Platform maken gebruik van AI-gestuurd requirements management, geautomatiseerde modelgeneratie en intelligente verificatie om fouten te verminderen en de ontwikkeling te versnellen. Automatisering stroomlijnt functionele veiligheidsanalyse, traceerbaarheid van requirements en compliancedocumentatie, waardoor het eenvoudiger wordt om te voldoen aan normen zoals ISO 26262, ASPICE en AUTOSAR.
☁️ Verschuiving naar cloudgebaseerde modellering en realtime samenwerking
De toekomst van MBSE is inherent collaboratief. Cloudgebaseerde MBSE-platformen stellen geografisch verspreide teams in staat om in realtime modellen te ontwikkelen, wat de flexibiliteit vergroot en knelpunten vermindert. Cloudgebaseerde oplossingen vereenvoudigen bovendien versiebeheer, ondersteunen live requirements lifecycle management en integreren naadloos met andere automotive engineeringtools. Dit is met name waardevol in complexe programma's met multi-tier leveranciers en wereldwijde ontwikkelingsecosystemen.
Dankzij voortdurende innovatie op het gebied van digitale tweelingtoepassingen in de automobielindustrie, AI-verbeterde modellering en samenwerking in de cloud, vormt MBSE de ruggengraat van de volgende generatie automotive systems engineering. Hiermee wordt gezorgd voor snellere levering, betere veiligheid en volledige traceerbaarheid van de levenscyclus in een wereld die steeds meer door software wordt gedefinieerd.
Conclusie: De toekomst aansturen met Automotive MBSE
Naarmate voertuigen intelligenter, meer verbonden en software-intensiever worden, is de implementatie van Model-Based Systems Engineering (MBSE) niet langer optioneel, maar essentieel. MBSE stelt automotive engineeringteams in staat om de groeiende complexiteit van autonome voertuigen, elektrische voertuigen en embedded systemen in de auto-industrie te beheren door de traceerbaarheid van eisen te verbeteren, de systeemintegratie te verbeteren en te zorgen voor naleving van kritische normen zoals ISO 26262 en AUTOSAR.
Door de volledige ontwikkelingscyclus van de automobielindustrie te stroomlijnen – van het verzamelen van eisen en simulatie tot validatie en verificatie – zorgt MBSE voor een snellere time-to-market, minder risico's en betere samenwerking tussen teams en leveranciers.
Dankzij ontwikkelingen zoals AI-gestuurde MBSE, digitale twin-autotechnologie en cloudgebaseerde samenwerking is de toekomst van automotive systems engineering flexibeler, schaalbaarder en intelligenter dan ooit.
Ervaar het Visure Requirements ALM Platform: een end-to-end, AI-verbeterde MBSE- en requirements engineering-software, speciaal ontwikkeld voor veiligheidsgerichte automobielprojecten.
Start vandaag nog met uw gratis proefperiode van 30 dagen en transformeer de manier waarop u de voertuigen van morgen bouwt.
