组织和人员需要简化以管理复杂性，并将“大或复杂的东西”派生到更小且可管理的系统中——其中系统是一组交互元素（或子系统），其内部结构将它们连接成一个统一的整体。 为此，优化或实施新系统需要明确其边界和连接其元素的内部结构（逻辑、技术、物理等）。
由于复杂性的增加和对开发速度的需求，系统工程师开始使用模型来模拟结构稳定性、行为、成本和其他技术方面，或取代实际的物理验证。
系统工程有助于结合多个技术和业务学科，同时专注于如何在复杂的系统各自的生命周期中以最佳方式设计和管理复杂系统。从历史上看，产品生命周期管理 （PLM） 模型一直以基于知识的特征驱动方法的经典方式开发，其机械产品结构与电气、控制电子、硬件和软件单元集成在一起。 传统的机械、电气和材料工程概念、方法和流程应进行修订，为多学科产品的 PLM 建模革命做好准备。
现代 PLM 平台有望将建模方法与系统工程方法嵌入其中，并将机电一体化结构与相关的材料工程和软件管理相结合，作为工程-制造交叉循环的核心。 从广义的角度来看，这也称为基于模型的系统工程 （MBSE），它通过应用形式化建模来支持跨系统和学科的反馈循环。
MBSE工作流程适用于整个“V模型”，从产品概念设计阶段开始，一直持续到其开发和后期生命周期阶段。RFLP结构化产品模型的使用为概念产品设计层面的多学科建模提供了解决方案，有可能带来以下好处：
从机电一体化到软件开发（横向集成：功能适应），以更快地在整个价值链和跨学科中实现创新。
改进概念建模、下游验证和数据重用（系统、硬件和软件资产）。
有助于加强协作并取得更好的结果，包括工程和制造之间的强大反馈循环（垂直整合：上游和下游）。
在设计生命周期的早期验证复杂行为。
结合所有工程和相关信息（企业范围的联锁和数据对齐），以提供更快、更好的业务分析。
更好地管理整体可追溯性和知识。
需要注意的是，每个学科都可能遵循自己的生命周期和 V 模型。 成功的关键因素是通过需求级联和依赖关系管理来管理一致性，而不是试图将所有需求与单个模型保持一致，而是与相互依赖的生态系统保持一致 - 例如，可以根据 IT4IT 架构框架进行考虑和管理。
MBSE 是系统工程方法的关键应用之一，它是需求与功能、逻辑、物理结构 （RFLP） 之间的联系。 开发大型复杂产品需要基于分层 RFLP 的适当系统工程流程，以便在向较低级别的系统交付需求之前提供闭环系统设计。
需求和测试用例，用于定义用例、功能性和非功能性需求的上下文需求。
功能架构，它描述了系统在功能方面必须做什么。
定义系统实现方式的逻辑体系结构。
物理的，包括软件的组件、实现参数、真实世界产品的虚拟定义，包括在早期阶段“可视化”的目标系统概念的 3D 表示。
PLM 是事实上的平台，它提供了在通用环境中管理产品开发生命周期的流程和工具; 它包括控制它们的逻辑相互依赖关系，以便有效地管理机械、电气和软件工程的工作产品。 然而，整体硬件和软件集成传统上仍然是非正式的，很少有很好的记录。
目前的 RFLP 实践似乎是跟踪多个结构（一个用于 R，一个用于 F，一个用于 L，多个用于 P），修改对这些结构的控制，并将具有可追溯性关系的结构互连起来。端到端的变更和配置管理、集成和自动化成为 RFLP 实践在每个 RFLP 元素和每个学科中得到优化和有效的关键推动因素。
横向集成变得越来越重要，尤其是在为制造执行提供相关数据骨干方面。
借助智能制造、工业物联网 （IIoT） 和工业 4随着 0 的兴起，基于模型的开发方法变得越来越强大，允许定义相关的“数字孪生”，用于产品开发和工厂运营优化。 在智能工厂的新时代，与MBSE相结合的信息物理系统（CPS）具有监控流程的潜力，创建实际操作的虚拟现实，独立行动，并使用IIoT与其他系统和人类进行实时通信和协作。 制造商必须证明产品是使用最先进的方法精心开发和制造的，以成功保证安全性和合规性。
展望未来，MBSE 和 PLM 有望融合到真正的基于模型的工程 （MBE），并实现从基于文档到基于模型的有效过渡。该生态系统预计将包括一套跨学科的工程方法，使用模型作为技术基线的一个组成部分，包括在整个采购生命周期中对能力、系统和/或产品的需求、分析、设计、实施和验证。
MBE是一个具有挑战性的问题，但可以通过结合标准（行业级别和/或公司级别）和链接的生命周期数据（需求和变更管理，结合自动化、性能监控和持续质量改进）来解决。 生命周期协作开放服务 （OSLC） 或产品生命周期支持 （PLCS） 等标准有助于集成独立软件和产品生命周期工具，以集成其数据和工作流程，以支持端到端的生命周期流程。