为什么选择MBD：MBD的优势、挑战与解决方案

2024年05月15日

基于模型的开发（MBD）是汽车软件开发领域的成熟方法。其中，可执行模型是开发嵌入式控制系统的核心资产。

在MBD中，此模型是整个开发过程的基础，并作为需求获取、算法设计、软件实施及早期测试和验证的原型。代码由模型自动生成，旨在用于构建最终集成在目标系统中的软件。

提高开发效率和质量

一些现今的发展趋势给汽车和自动化行业的开发人员和工程师带来了越来越大的压力，其中包括：

开发周期缩短
软件复杂程度增加
大量的安全要求和标准
对产品定制化的需求不断增长

通过将功能融入到一个能够被不同团队理解和使用的中心开发工件（模型），基于模型的开发（MBD）促进了跨学科的交流与协作，同时有助于减少对需求的误解。除此之外，MBD还提供了一个可跨团队（无论是分布式团队还是跨学科团队）使用的单一平台和仿真环境，以此来优化系统设计。

这样既提高了生产力，又减少了开发的时间和成本-无需再手动创建代码，并且消除了手动代码出现错误的风险。同时，通过对系统要求的早期验证，质量保证在流程的初始阶段就已得到优先考虑。

聚焦功能，提高质量保证水平

Iterative approaches in model-based design — MBD中的迭代方法

基于模型的方法实质上是将开发过程前置，将大部分工作放在早期开发阶段，并始终关注系统功能。

它还有助于改进质量保证措施：

模型被用于模拟和测试系统功能，从而实现早期验证和错误检测。由于软件设计与需求之间的联系变得更加紧密，需求的可追溯性也同样得到了增强。

总体而言，这将显著提高软件质量，并减少软件错误。

关键优势：

早期功能验证
早期错误检测
自动化质量保证的工具链支持（als3）
减少开发时间和成本
提高生产力
强化软件设计与需求之间的联系
代码自动生成
更好的团队间沟通与协作

MBD面临的挑战与解决方案

当然，基于模型的开发有着诸多好处，但达成目标真就如此简单吗？实际应用中，诸多因素会导致MBD无法全面发挥它应有的优势。

在下面的英文视频中，我们将讨论开发人员和公司在基于模型的开发（MBD）方面面临的十大问题，并提供应对这些挑战的解决方案，欢迎您观看了解。

观看视频：MBD：十个问题的解决方案

首先，不合理的资源分配可能导致项目管理失当。开发过程中，当项目的复杂程度提升时，不合理的资源分配可能会导致开发人员疲于应对，并最终导致交付延误。

此时，预估正确的工作量能够帮助开发人员突破这样的困境。

作为专业的模型结构分析工具，MXAM中的Global Complexity（全局复杂度）检查能够对模型的“Size（大小）”或“Volume（体积）”进行客观、全面的度量。此处的全局复杂度指标衡量了不同系统的相对工作量，并根据经验数据对工作量进行校准。MXAM能够对复杂度指标进行精准衡量，帮助开发人员合理决策，并及时作出调整，从而确保开发产品能够按时顺利交付。

其次，过于复杂的模型影响软件的按时发布。模型的结构如果本身过于复杂，也会成为实现产品按时交付的一大挑战。即使是模型拥有最佳的初始设计，随着错误的修复和新功能的不断增加，模型依然可能变得过于晦涩复杂。而从统计而言，模型某部分的复杂程度越高，出现错误的概率也就随之增加。

为迎接这一挑战，降低模型的复杂性能够帮助减少错误发生，并使开发人员查找并修复错误的过程更为轻松。

MXAM在此处能够提供的支持在于对模型最复杂部分的精准识别，同时帮助您作出合理决策。

另外，不统一的建模风格会妨碍软件开发进度。对于控制算法的开发中的一个问题，Simulink可以给出很多种实现方法。如果不同团队在开发的不同阶段都需要使用这一模型，那么建模风格的不统一会导致不同团队间的模型理解困难，并因此花费更多的时间精力。

此时，遵循统一的建模风格就成为了很好的解决方案。

MXAM能够识别并纠正模型中所有不符合建模规范的模型样式，从而确保建模模式的一致性。

同时，易出错的建模模式会增加后期的修复难度。比如：Simulink建模功能非常灵活，但其中的一些选项相当微妙并且难以找到，这可能会导致模型审阅者的误解。比如一些模块中隐性的配置方式。

MXAM同样能够在此处帮助您：MXAM的规则检查确保加强防御实现技术、使用建模语言子集、并使用一致明确的数据流与控制流。

最后，开发流程是否符合ISO 26262标准也同样需要考虑。开发流程应当符合ISO 26262标准已是必须。

MES模赛思同样为客户提供ISO 26262流程部署咨询服务。从分析现有开发流程到实施符合ISO 26262标准的开发流程，MES模塞思的流程和质量服务团队为您提供符合ISO 26262、ASPICE和AUTOSAR相关的专业支持，介绍和优化软件开发流程。为您量身定制的咨询包括MBD流程、安全开发和ASPICE基础实践应用。