Процесс проектирования новых изделий даже на базе существующих прототипов никогда не был простой задачей. Для достижения требуемой производительности и надежности разрабатываемого изделия приходится много раз менять и дорабатывать конструкцию изделия, рассматривая и изучая самые разнообразные физические процессы, начиная от процессов тепло- и массообмена и заканчивая оценкой напряженно-деформированного состояния конструкции и расчетами на долговечность. Таким образом, задачи проектирования бесконечно разнообразны.
В последние годы проектно-конструкторские задачи стали еще сложнее. Инженеры и конструкторы вынуждены работать в условиях все более жестких требований и ограничений. Более того, иногда цели проектирования прямо противоречат друг другу, сроки постоянно сокращаются, а бюджеты на цели развития и НИОКР, наоборот, остаются неизменными. И все же есть подходы, которые позволяют преодолеть эти трудности. Один из таких подходов — модельно-ориентированное системное проектирование (Model Based Systems Engineering, MBSE). Идея состоит в том, чтобы использовать моделирование уже на ранних этапах и далее, на протяжении всего цикла проектирования и последующих этапов жизненного цикла изделия (вплоть до его утилизации), что позволяет принимать более обоснованные решения, исследовать большее количество вариантов конструкции и более эффективно планировать техническое обслуживание.
Конечно, моделирование придумали не вчера. Инжиниринговые компании рассматривали эту возможность годами, а то и десятилетиями. Некоторые внедрили методы моделирования, другие от них отказались. В целом в последние десятилетия моделирование превратилось из технологии, в значительной степени доступной только компьютерным экспертам и математикам, в стандартный инструмент, ежедневно используемый инженерами и конструкторами для того, чтобы найти ответы на многочисленные вопросы в процессе проектирования и разработки.
В 1960–1970-х годах численные алгоритмы использовались главным образом для расчета конкретных физических явлений при решении задач проектирования. Однако ввиду недостатка экспертов по моделированию такая работа выполнялась в очень редких случаях. С ростом числа рабочих станций и персональных компьютеров число пользователей быстро росло, и средства моделирования стали распространяться для более потокового выполнения разнообразных задач. И сегодня моделирование является основой для выработки проектных решений, валидации и тестирования не только для отдельных компонентов и узлов изделия, но и для комплексных систем практически во всех областях применения. Этот тренд стабильно развивается и в ближайшие годы будет только расти.