06-大基建系统工程与数字孪生：功能分析技巧

系统工程与数字孪生在大型基础设施数字化转型中的应用与实践：深度分析


序言与引言

本文旨在探索大基础设施系统的数字化转型过程，着重于深入阐述系统工程（SE）与数字孪生技术的集成应用及其对大型基础设施项目的价值与实践方法。以核电为基准案例，理论联系实际，揭示大型基础设施转型在整体设计、研究、制造、测试与运营中的建议、创新点与挑战。协同性的系统工程方法与数字孪生技术相结合，不仅优化复杂基础设施项目的开发流程，而且显著提升项目设计、安全分析、风险管控等关键领域的工作效率与质量。

需求与战略定位的桥梁：R需求工程 | 达索系统百世慧®




大型基础设施项目的成功启动，始于清晰、详实的需求定义与战略规划。在这一阶段，通过遵循R需求工程流程，企业能够确保其数字化转型计划与未来运行需求保持一致。需求工程框架，作为构思与规划的基石，不仅着眼于当前目标，更是为挑战性的问题提供全面、周密的解决之道。通过整合行业标准如FMI与开放建模语言Modelica工具箱，达索系统百世慧®为制造商提供了一套高度集成且适应未来的技术体系。

价值所在：F功能架构与分析

执行需求工程后，系统工程中的功能架构与分析阶段成为实现价值的关键步骤。本阶段旨在通过构建稳健的功能架构，确保能够准确、高效地提供解决方案，同时加强风险管理。为实现这一目标，“业务价值驱动的数字化转型咨询服务（Value Engagement）”无疑是推动整个过程向前发展的一种有效方式。

如何求真致用：实现流畅功能管理和动态多物理场仿真

为实现系统功能架构的优化与完善，提供可执行的解决方案，功能管理的实践显得尤为关键。通过实现功能分析、系统功能与需求的映射、管理功能接口，同时优化系统的KPI输出，可确保功能实现的高效与精准。而动态多物理场仿真是强化这一过程的利器，以真实场景的模拟工作，进一步提高设计质量与稳健性。

用能模式与开放平台：Dymola与Modelica的协同作用

Dymola以其强大的开放性平台与基于Modelica的描述语言为基石，为多专业协同、快速直观建模与仿真成果提供了一个无缝衔接的空间。该平台兼容FMI标准，使得大型基础设施的设计与行为测试，无论在复杂性与深奥性上，都能得到全面且精细的模拟与预测。

商用模型库的力量：专业化、模块化与高效运作

通过应用一系列专业化的模型库，可实现实质性的工作效率提升与问题解决能力的加强。以Catia、Simulia、Enovia为代表的模型库，涵盖工业流程、热工系统、电气系统、热动循环系统，以及流体动力和暖通空调领域，直观反映了这些领域的复杂问题和尖端需求。每个库都包含独特的模板和工具，被设计用于特定物理对象、生产计划、操作员培训、控制系统验证，以及能源系统优化与环保性能分析等应用及研究。

总结与展望：落地实施方案与百世慧的服务承诺

针对详细的主数据模型架构、节点数据类型和业务流程映射等问题，企业可通过与百世慧的技术专家团队紧密合作，实现数字化价值需求的定制化解决方案。百世慧科技有限公司，作为专注于为各行各业提供高效数字化创新与技术优化的领先企业之一，致力于通过提供广泛的软件工具（如零件设计、分析、协同等），以及现场、远程等多元服务支持，满足客户在汽车、工业、能源、生命科学、基础设施等多个领域的复杂需求。通过百世慧的业务价值驱动式数字化转型服务，项目团队能够获得充分的资源支持，确保从需求定义到最终实施的全链条数字化目标顺利达成。

这不仅为大型基础设施项目的“无人不新区位”提供强有力的智能化支撑，更铺齐了高效、创新、可靠的发展路径，开启了数字化转型的无限可能。