Diseño e implementación de un sistema de gestión de modelos basado en la metodología ARCADIA en una herramienta PLM. Aplicación a la gestión de instrucciones de trabajo

Abstract

El modelado de sistemas de ingeniería ha cobrado una gran importancia en los últimos años y se ha generado la necesidad de que los proyectos de ingeniería se desarrollen basados en modelados con el objetivo de gestionar todo el conocimiento en un proyecto de ingeniería. La principal característica de Model Based System Engineering es que no fija técnicas a emplear con lo que ha permitido desarrollar metodologías de modelado tales como SysML o la metodología ARCADIA. Estas metodologías permiten describir los sistemas con un gran nivel de detalle desde la fase de requisitos hasta su diseño e implementación. Los modelos desarrollados en base a las metodologías deben ser gestionados, es decir, deben disponer de un entorno que permita gestionar el ciclo de vida de los modelos. Los sistemas PLM (Product Lifecycle Management) son una de las herramientas más utilizadas en la gestión de todo el ciclo de vida de los productos. Este trabajo fin de máster se centra en analizar, diseñar e implementar un sistema gestión de modelos mediante la customización de un sistema PLM. En el trabajo, se empleará la metodología ARCADIA para el modelado del proceso de creación de instrucciones de trabajo y, posteriormente, dicho modelado se gestiona a través de la herramienta PLM, Aras Innovator, previo una customización. Este proyecto se divide en dos grandes secciones. Por un lado, se tiene el diseño y modelado de una instrucción de trabajo bajo la metodología ARCADIA en base a la herramienta Capella y por el otro lado, la creación de una interfaz a través de la customización de Aras Innovator de manera que las partes interesadas puedan acceder al contenido de los modelos siguiendo una jerarquía determinada. Para llevar a cabo la primera parte es necesario introducir los conceptos de ingeniería de sistemas, lenguajes, modelos, metodologías, en concreto el MBSE, los sistemas PLM y las herramientas que se suelen usar dentro del sector aeronáutico tanto para la metodología MBSE como para los sistemas PLM, puesto que estos serán la base del proyecto. Además, es necesario proporcionar una instrucción de trabajo para su aplicación. En la segunda parte, se pretende que, aunque en este documento se haya usado ARCADIA-Capella, pueda hacerse extensible a cualquier tipo de modelo en cualquier herramienta y bajo cualquier metodología o lenguaje. Para ello, se relacionará cada componente de los metamodelos con un componente de la aplicación Aras Innovator y se desarrollará un código que permita la generación automática de los mismos.

The importance of the modeling of engineering systems has increased a lot in recent years. The need for developing based on the modeling has arisen for engineering projects with the aim of managing all the knowledge in an engineering project. The main characteristic of Model Based System Engineering is that it does not establish techniques to be used, which has allowed the development of modeling methodologies such as SysML or the ARCADIA methodology. These methodologies allow systems to be described with a high level of detail from the requirements phase to their design and implementation phases. The models developed based on this methodologies must be managed, that is, they must have an environment that allows managing the life cycle of the models. PLM (Product Lifecycle Management) systems are one of the most used tools in managing the whole life cycle of the products. This master's final project focuses on analyzing, designing and implementing a model management system through the customization of a PLM system. In this work, the ARCADIA methodology will be used to model the process of creating a work instructions and, subsequently, this modeling is managed through the PLM tool, Aras Innovator, after customization. This project is divided in two large sections. On the one hand, the design and modelling of a work instruction under the ARCADIA methodology based on the Capella tool and, on the other hand, the creation of an interface through the customization of Aras Innovator so that the stakeholders can access the content of the models following a certain hierarchy. To carry out the first part, it is necessary to introduce the concepts of system engineering, languages, models, methodologies, specially the MBSE, PLM systems and tools that are usually used within the aeronautical sector both for the MBSE methodology and for the PLM systems, since these will be the base of this project. Also, it is necessary to provide a work instruction for the application. In the second part, the intention is to extended to any type of model in any tool and under any methodology or language, although ARCADIA-Capella has been used in this document. To do this, each component of the metamodels will be connected to a component of the Aras Innovator application and a code that allows their automatic generation will be developed.