Se acrecienta la complejidad de los vehículos y sus posibilidades técnicas. En el pasado, los ingenieros de desarrollo podían desarrollar piezas de un automóvil en silos prácticamente independientes entre sí. Hoy en día, debido a la alta proporción de software, todo está conectado con todo lo demás, ya sea el sistema de infoentretenimiento, el aire acondicionado, el control del motor o los frenos. Existe muchas interdependencias dentro del automóvil y con sistemas backend externos. Esta complejidad requiere nuevos modelos de procesos de desarrollo.
Con el aumento de la proporción de software y las complejas interdependencias entre los diferentes sistemas de vehículos, los métodos de desarrollo de productos en la ingeniería automotriz también deben adaptarse. Además, al desarrollar funciones de conducción críticas para la seguridad, los fabricantes de automóviles deben cumplir una gama cada vez más amplia de requisitos de verificación y aprobación, como los especificados por normas tales como la ISO 26262 (Seguridad funcional) y la ISO 21434 (Seguridad cibernética). Pero también en el campo del medio ambiente, las nuevas normas como la WLTP causan una mayor complejidad en las pruebas y la documentación.
Esta es la razón por la que los ingenieros hoy en día utilizan la metodología de ingeniería de sistemas y lenguajes de modelado para desarrollar sistemas digitales completos que simulan y describen las funciones de los mismos y su dependencia con otros sistemas. Sobre la base de estos sistemas digitales, es posible comprobar en una etapa temprana si están funcionando correctamente. Esto, asimismo, requiere el uso de nuevas aplicaciones que deben ser integradas entre sí. La aplicación clásica de PLM, por ejemplo, se queda corta. El desarrollo enfocado en aplicaciones está cambiando a un pensamiento enfocado en datos. La clave de esto es el concepto de Semantic Web. Gracias a este enfoque centrado en los datos, los diferentes ingenieros acceden a sus datos para las respectivas tareas y retroalimentan sus cambios en el sistema integral.
Cada vez más fabricantes de automóviles utilizan software para crear gemelos digitales de sus vehículos. En la imagen virtual fluyen datos del desarrollo, de los componentes del vehículo o del uso posterior del vehículo. El desarrollo de vehículos se beneficia en particular de los gemelos digitales, ya que permiten probar los desarrollos de sistemas complejos de vehículos en componentes simulados digitalmente.
Hasta ahora, las partes del vehículo o el software de la unidad de control, se desarrollaban y luego se probaban en pruebas de manejo. Los resultados de las pruebas se incorporaban en las mejoras. Este proceso toma meses y los fabricantes de automóviles tienen que repetir estas pruebas varias veces hasta que se logran las características de conducción deseadas o requeridas. Por otra parte, los gemelos digitales simulan las propiedades de los componentes de los vehículos en determinadas situaciones de conducción y, por lo tanto, pueden acelerar enormemente el desarrollo.
Según la Sociedad Internacional de ingeniería de sistemas (INCOSE), la MBSE es la aplicación formalizada de la modelización de un sistema para sustentar los requisitos, el diseño, el análisis, la verificación y la validación del sistema, comenzando en la fase de diseño conceptual y continuando a lo largo de las fases de desarrollo y posteriores del ciclo de vida. Por una buena razón: Ya que debido a la complejidad y las interdependencias de los sistemas, incluso el cambio de una línea de código puede tener un enorme impacto dentro de todo un sistema. Esto dificulta la modelización del desarrollo posterior del sistema de una manera significativa.
A diferencia del desarrollo basado en modelos, por ejemplo con CAD, PLM o FEM, el MBSE describe un sistema que abarca varias disciplinas. El modelo de sistema apoya básicamente la cooperación y la comunicación de todas las disciplinas representadas en el proyecto; y esto ya desde muy temprano en el proyecto. El modelo de sistema puede ser utilizado por todas las disciplinas para diferentes propósitos. En esencia, se trata de la arquitectura del sistema para describir el modo de operación y el comportamiento de un sistema mecatrónico.
