前言:在过去几年中,由于新冠疫情带来的全球商业格局的巨大动荡,促使许多公司加速其数字化转型进程,通过数字技术改变运营方式、获取竞争优势。美国ARC咨询集团(ARC Advisory Group)于2022年发布的《工业数字化转型25强报告》重点介绍了全球从事数字化转型的领先工业公司,并将美国洛克希德·马丁公司(简称洛马)排在第12名。
洛马公司正在其流程、技术和工具中采用数字化创新来为客户提供更快的交付速度、敏捷的响应能力和数据驱动能力。该公司正在如下领域内对其业务进行数字化转型:1)数字工程、2)下一代软件、3)数字化赋能、4)数据作为战略资产、5)先进生产。
1) 数字工程
经过了数年数字化转型的努力,洛马公司改变了其基于模型的工程设计方法,从整体上评估系统的设计,将设计、制造和维护团队连接在一个通用的数字线程上。这可确保交付的系统完全支持任务、节省成本并加快项目生命周期。洛马公司数字工程包括如下工程设计方法:
Design for (X),确保设计针对制造和维护进行优化,并最大限度地提高系统性能;
通过数字孪生技术创建详尽的系统模型,使用机器学习和数据分析“先飞后买”——预测性能、优化维护和简化生产;
多学科集成,通过最新的高性能计算系统,同时从多个方面分析系统性能,从热力学性能到空气动力学等等,从而显著缩短设计时间。
X-59 QueSST飞机是洛马公司的数字工程的典型代表。X-59 QueSST飞机是由洛马公司作为主承包商为美国国家航空航天局(NASA)制造的一款试验性飞机,是NASA“Quest”项目的产物。NASA旨在通过该项目开发一种大幅降低噪音水平的超音速飞机,为商业超音速航行铺平道路。
洛马公司于2013年开始了关于X-59的工作,为了优化飞机设计,洛马公司臭鼬工厂研究空气动力学、音爆、载荷、压力等方面的团队在七个月内进行了合作,对整体、零件的几何形状进行大量调整和折衷。在这个过程中,每个团队使用了各种设计工具在“闭环”中协同工作,同时NASA的团队协助进行了设计分析和系统测试。
经过洛马公司9年的设计、制造、组装和测试,X-59 QueSST飞机将于2023年进行首飞,随后交付NASA。
2) 下一代软件
从某些方面来说,软件是数字化转型的关键,对于工业公司而言,软件推动数字化转型,需求推动创新,整个周期逐年加速。
洛马公司的软件工厂是公司数字化转型的重要部分。借助软件工厂,洛马公司能够实现软件的快速开发和持续交付,从而满足客户的任务需求。洛马公司为软件工厂建立了支持机密/非机密功能的安全云基础设施,并对其软件工厂基础设施制定了操作流程。
洛马公司通过名为Wolfpack的基于云的软件交付环境将TBMCS功能迁移到Kessel Run的云平台。通过Wolfpack,KRADOS能够与美国空军、海军、海军陆战队管理的TBMCS系统无缝交换数据。
3) 数字化赋能
洛马公司在公司范围内对流程更新、业务系统现代化、5G、网络、云平台的投资为数字化转型奠定了基础。
网络作战。洛马公司为美国国防及情报系统提供网络作战能力,包括网络进攻武器,网络防御武器,帮助情报界收集、分析以及传播威胁情报等。
人工智能。鉴于人工智能几乎为所有产品和系统附加价值,洛马公司一直持续投资和扩展人工智能和自主能力。
智能卫星。洛马公司计划在2023年通过自筹资金发射3颗微小卫星,包括2颗Pony Express 2卫星以及1颗战术情报、监视与侦察和通信卫星(TacSat卫星)。Pony Express 2将进一步推动卫星之间的网络测试,并验证洛马公司SmartSatTM软件定义卫星架构,该架构能够显著增强卫星的弹性与灵活性。
4) 数据作为战略资产
洛马公司正通过构建基础设施以即时、安全的共享数据,并通过人工智能驱动的预测分析提高产品性能,加速产品生命周期。
可视化培训工具。2019年6月,洛马公司推出RELY3D,这是一种用于Apache AH-64传感器系统维护人员的高级可视化和培训工具。该工具源于公司员工的想法,通过互动培训内容提高维护效率。该工具利用流行商业游戏技术的功能将培训转化为高级可视化模块,将培训时间减少60%。
数字生态系统。2018年,洛马公司推出MAIA“数字生态系统”,将机器学习与AR/VR 相结合,为载人航天任务提供更多的自主能力。洛马公司首先将该系统应用到美国的猎户座飞船中。
航空通用分析工具集数据管理器(CATDM)。2021年,洛马公司推出了CATDM系统,这是一种飞机结构数字孪生模型工具,用于托管和交付F-35结构工程数据和产品(如下图所示)。CATDM在零件编号级别编译F-35飞机配置数据、分析及其结果以及各种来源的历史文件,包括类型版本的有效性、控制点位置、应力分析、现有损坏和维修的照片、检查细节等。然后,CATDM使用飞机结构的增强3D可视化以图形方式呈现结构分析数据。用户悬停并单击喷气式飞机的各个部分,以立即查看他们做出决策和计划部队维护行动所需的数据和分析结果。