数字技术:未来垂直升降机的核心

数字技术:未来垂直升降机的核心


数字化转型对国防技术的影响,利用基于模型的数字化设计提高生产质量和效率


在与洛克希德·马丁公司西科斯基企业业务转型副总裁Mike Ambrose的问答中,我们讨论了数字化转型对国防技术的影响,西科斯基如何利用多年在数字技术方面的投资和经验未来垂直升降机(FVL),以及这种方法的多种优势。

问:数字技术显然是陆军现代化战略的核心。为什么这对陆军和工业界发展未来项目如此重要?

答:简而言之,数字技术使陆军和我们的作战人员能够比以往任何时候都更快地适应不断变化的环境,并对新的威胁更加敏感。它加快了军队将新技术投入生产的能力。在西科斯基,我们通过将产品生命周期的每一个方面都以数字形式表示为一个集成的数字线程,使这成为可能。我们正在创建基于物理的模型,在飞机建造和飞行之前就可以复制飞机的飞行和性能。我们这样做是基于我们在创建和实际实现产品性能的数字模拟方面取得的进展。这些模型与风洞和飞行测试数据相关联,然后使用高性能计算机和人工智能(AI)等工具,我们可以非常快速地迭代和成熟这些模型,以准确地表示产品性能。

这个相关的模型不仅使我们能够复制产品在现实世界中的表现,而且还允许我们快速迭代并更快地完善设计。事实上,我们已经意识到通常需要六个月才能完成的非常复杂的设计可以在六周内完成。

从作战人员的角度来看,当识别出不断变化的威胁或需求时,我们现在可以更快地评估场景和能力,比前几代人更快地提供选项和答案。万博manbetx官方app

用数字化设计推动更快的进步

问:西科斯基如何将数字技术创新经验转化为FVL的方法?manbetx3.0最新登录

答:西科斯基在过去的15年里进行了重大投资,特别是在过去的6年里,洛克希德·马丁公司在我们的工厂和数字化转型.我们的数字投资植根于“先造再造,先飞再飞”的原则,即在CH-53K等已建立项目上基于模型的数字设计的精神。我们已经证明,我们可以采用数字模型中所代表的东西,然后在生产环境中更有效地制造和组装高质量的部件。

我们亲眼目睹了这些改进:例如,在工厂里,进度减少了50%,质量提高了70%。飞机的性能和构造通常会在第100架飞机上看到,我们现在看到的是第20架。这是一个非凡的证明数字技术的力量和潜力

我们还使用数字技术来推进电传飞行技术,这大大减少了飞行员的工作量,并允许客户拥有先进的飞行控制法律。我们得到的反馈使我们能够将电传飞控技术融入到其他六个开发项目中。结果是,计划用于FVL的电传飞控系统是经过验证的技术。

“我们的数字投资植根于‘先建再建,先飞再飞’的原则,即在CH-53K等现有项目上进行基于模型的数字设计。”

Mike Ambrose,西科斯基公司(Lockheed Martin公司)企业业务转型副总裁

问:数字技术在速度、效率和质量方面具有优势,同时在节省成本方面带来巨大好处。这是怎么做到的呢?

答:数字技术促进显著的成本效益。例如,飞行测试传统上是开发项目中一个漫长而昂贵的组成部分。改造飞行测试项目有很多方面,但该基金会正在实施一个数字测试平台。

通过数字测试平台,我们可以模拟飞行环境,基本上是“先飞再飞”,这减少了证明基本能力所需的真实飞行测试。

它并没有消除对传统飞行测试的需求,但由于我们已经在数千个循环中运行了模拟,我们能够减少认证或验证飞机所需的飞行时间。在这个数字环境中,我们能够以飞机实际飞行的方式飞行,因为模型和实际性能之间的相关性非常好。我们已经展示了在生产中利用数字测试平台元素的能力。

全面实施数字测试平台需要在高性能计算和开发有效管理和处理数据的流程和人才方面进行大量投资。洛克希德·马丁公司认识到这些需求并进行了投资,将其在西科斯基公司的10亿美元资本投资的一部分用于高性能计算和模拟处理能力。因此,我们有独特的定位,充分整合数字线程。

然而,处理能力本身是不够的,洛克希德·马丁公司和西科斯基公司也在机器学习和人工智能方面进行了投资,以确定如何最好地评估和使用所有数据。最重要的是,我们对员工进行了投资。实施这些技术需要一支训练有素、技术熟练的劳动力队伍。

所有这一切都是一个全面的多年旅程,使西科斯基现在完全实现了基于物理的仿真模型,以支持飞行测试验证。

西科斯基的斯特拉特福德,康涅狄格州工厂生产线的俯视图。图片由洛克希德马丁公司提供。

西科斯基的斯特拉特福德,康涅狄格州工厂生产线的俯视图。

问:维护是任何国防技术项目的关键组成部分,尤其是FVL。数字技术将如何改变未来的维护?

答:维护数字双胞胎代表了飞机的所有部件、要素和能力。万博manbetx官方app它允许我们了解如何通过模块化开放系统方法(MOSA)或软件升级等因素更快地引入功能。万博manbetx官方app

通过开发一个数字双胞胎,例如,我们的虚拟模型掠袭者X挑衅的X陆军可以理解平台的行为并实施预测性维护。西科斯基使用数字双胞胎和数据分析来预测何时需要更换或维修部件,使我们能够创建一个非常量身定制的维护计划。了解平台的每个部分对于创建健壮的预测性维护能力至关重要。

我们有能力通过飞机传感器获得这些见解,这些传感器将实时数据输入它们的数字双胞胎。这为我们打开了一扇门,让我们能够准确地了解飞行过程中资产发生了什么,甚至可以实时部署3d打印等技术来定制和打印处理损坏的部件,以便飞机能够尽快返回战场。这也可以通过mosa类型的架构实现,这种架构允许客户(或系统集成商)只替换或修复平台中需要它的部分。

问:谈到MOSA,洛克希德·马丁公司在数字技术方面采取了什么方法?

答:MOSA的核心为陆军提供了极大的灵活性,使他们能够尽快获得最佳的集成能力。在整个洛克希德·马丁公司,我们有许多将MOSA应用于各种平台的例子-但也许我们如何实现它的最好的例子是通过我们的软件工厂。

我们的软件工厂能够实现非常快速的开发——或者,根据需要,非常快速的认证资格——因此,只要客户表达了对软件的需求,就可以立即进行软件更改或升级。拥有一个模块化的、可适应的、开放的系统,可以让他们以一种非常流畅的方式进入并使用我们的产品,有效地应对这些不断变化的威胁。

问:国防领域的数字化转型也必须要求劳动力进行转型。西科斯基公司的做法是什么?

答:数字技术最令人兴奋的方面是它对我们的劳动力意味着什么。我们的团队成员可以超越他们专业的一个方面,拥抱成为一个基于模型的系统工程师的真正意义。事实上,它不仅仅局限于工程师,还包括在产品开发、构建或支持中发挥作用的每一个人——因为在真正的集成数字时尚中,我们都是连接在一起的。基于模型的系统工程实现了整个数字线程的系统思考和协作,使我们所有的员工能够更充分地与我们的客户和关键利益相关者集成,以提供最好的价值,并更快地做到这一点,提供更多的能力。

此外,因为我们现在能够在多个维度上实时观察事物,我们能够以前所未有的速度发展技术。因为我们都在思考一个完整的系统。

我把这一进展归功于洛克希德·马丁公司思想的多样性和经验的广度,以及我们与供应商和客户的接触和包容。数字主线始于我们的客户,以及他们在适应不断变化的世界时确定的需求。举个例子,我们把工厂工人放到虚拟现实实验室,看看零件是如何组合在一起的。我们将这些信息反馈给我们的制造和设计工程师,并听取他们的反馈来调整模型。我们确保供应基地直接参与部件设计,并引入客户维护人员来体验并提供设计反馈。所有这些都是在虚拟现实环境中完成的,在任何东西都没有建成之前。它只是打开了一个全新的、令人兴奋的技术可能性世界,坦率地说,甚至在十年前都不存在!

这一切都是令人难以置信的兴奋和有益的-看到了我们的作战人员的潜力,同时,实现了未来更大贡献的潜力!

DEFIANT X®和RAIDER X®是洛克希德·马丁公司的注册商标

首次出版于2022年7月14日
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