NASA 的数字化工程设计转型

00:00 大家早上好。不如说是下午。 我很感激大家的出现。 我知道这是本周的最后一场 演讲。 所以你出现的事实 我很感激。 所以首先，我叫特里·希尔。 我是美国国家航空航天局的代表。 我是整个机构工程领域的数字化 转型负责人，整个工程领域的数字化转型负责人。 所以今天我们将 稍微谈谈这个问题。 所以在我们开始之前，我认识以前听说过美国宇航局的 观众。

00:31 好吧，很好。所以那时我有 友好的观众。 所以希望我们今天能在这里学到 一些东西。 其中很多都不是突破性的，所以 我想控制你的期望， 但我想为观众中 那些好奇你 如何帮助美国宇航局实现这种 转型，或者如果你代表 的 是一家拥有大量文化惯性、大量历史、 许多不同工作单位的大公司， 你将不得不尝试找出如何整合 和 转向新模式的人。

01:04 希望你会对此感兴趣。 所以这就是我把这句话放在上面的原因之一， 去年秋天我把这句话 提交给 了高级管理层， 为我们所说的是，你知道，没有必要改变。 因为生存不是强制性的。 这正是我们 想要管理层说的这 不是某人的宠物项目，对吧？ 美国宇航局在 降低太空飞行的风险和成本方面取得了巨大成功，

01:35 无论是低地轨道、人类 太空飞行、深空探测器 还是其他任何东西， 比如我们现在已经有了。 一组现在 可以在这些领域获利的公司。 我们有了 SpaceX，Blue Origin， 仅举几例， 由于美国宇航局的成功，他们可以 去那里在这个领域赚钱。现在，这意味着 什么？ 他们赚钱的方式是拥有数字工程 之类的 东西，进行数字化转型， 并从

02:05 以数据为中心的角度利用数据。因此，对于NASA来说，要 继续成为他们的好伙伴 ，成为未来的相关合作伙伴， 帮助他们朝着这个方向前进。 我们必须转型， 成为他们的好伙伴。 因此，这在很大程度上为NASA想要做的事情 的愿景奠 定了基础。 因此，该 机构的整体数字化转型目前 分为四个主要部分。 我们有了 Transform 工程， 我过一会儿再谈这个问题。

02:35 改变发现。那是你的科学 和技术。转变治理。 这就是您管理信息的方式。 它的来源是在正确的时间提供全部正确 的信息和正确的格式，然后由正确的人 做出正确的决定。 然后是行动。 所以这是你想想的智能建筑、 智能城市、物联网，你有 什么。但我主要 谈论的是工程领域的数字 化转型。这是我为该机构领导的 部分。 现在，从这个 特定的机构举措来看，这意味着什么？

03:08 我直接从该计划中获得预算。 这只是数字化 转型的实际含义和 组织整体格局的一小部分。 现在，请记住，NASA由 十个不同的NASA中心组成，我们都有自己的文化， 自己的历史，自己的能力， 独特的能力。 那是什么意思呢？ 转型这意味着我们需要让多个利益相关者 参与进来。 我们有总工程师办公室。 因此，对于美国宇航局来说，这是工程学界的 Grand Poobah。

03:39 这就是他们设定愿景、设定 要求、设定优先事项的地方。 现在我们还有实践社区。 所以这就是劳动力。 你知道，这就是我们需要利用 那些仅仅 因为热爱而愿意这样做的人、 渴望的人。 就 我们的需求、目标和目的帮助与他们进行协调。 这里的关键部分是 没有神奇的摇钱树。 而且我敢肯定， 大多数公司也是如此，我与之交谈 过的所有政府机构都有同样的问题。

04:09 因此，这就是为什么这很重要， 因为无论我们 是否有60亿美元可以做 ，我们都必须进行这种数字 化转型，顺便说一句，我们没有。 当然，还有各个中心或站点 的贡献， 我相信你也必须这样做。 我们有任务局。 因此，美国宇航局 的成立方式是大部分资金流 向主要项目、主要任务 局和产品线。 它与私营部门非常相似。 但是我们现在正在做的一件事 是，我们实际上正在与大约十二

04:42 个国防部、情报机构、 联邦航空局接触， 以真正了解他们我们都在同时踏上 这段旅程 ，努力成为政府机构的好税收 管家。 我们正在努力共同努力，分享 成功经验，我们已经必须了解我们共同的差距 在哪里，这样我们才能进行 一些协调的投资，同时帮助提高 所有政府 机构的海洋状况。好吧。 因此，如果你保证不仔细阅读， 我们就从定义我们的需求、

05:17 目标和目标开始。关键是我们现在正在 重做这件事，是 为了遵循更好的系统，即 工程实践。 但关键是方法，这就是我们想向高级领导层传达的信息， 即无论我们从数字 化转型或数字工程中采取 什么方法， 它都需要调整到合适的规模 并可扩展到不同的计划 和项目，因为从 开发太空级螺丝刀到像 阿耳忒弥斯计划这样的 整个星座要素重返月球，我们应有尽有。

05:50 因此，无论我们要做什么，我们都必须 想出一些方法来使其可扩展。 而这正是最后三 发子弹。人们说，我们在干什么？ 我们为什么要这样做？关键是 我们这样做不是因为听起来很性感， 对吧？你知道，它需要解决你 当前的痛点， 提高一定的效率，降低错误 率或你现在存在 和经历的任何东西，要么确实感受到 未来的需求或差距。 因此，展望未来，你的 合作伙伴是 哪些流程、什么工具、

06:22 什么技术、什么数据管理策略，无论是国际合作伙伴还是国内合作伙伴，他们将要做 什么，我们需要投资什么，才能 确保我们能够跟上他们的步伐和/ 或处于领先地位？ 现在，这有点像一个工具链会是什么样子的概念 图。 不要太努力地学习。关键在于 ，我们听到的很多事情都是 我不能一下子吃掉大象， 因为我的项目没有足够的 预算来设置，那种工具链， 对吧。好吧，我们的意思是你不 必这样做，因为在整个生命周期中，

06:53 你的工具会分阶段出现在项目的不同 部分。 所以这是关键的事情之一。 另一件事是，我们很难获得数字工具的 通用定义，对不起 ，数字双胞胎。所以对于像 我这样在互联网公开之前 出生的人来说，你知道 有些人所说的数字双胞胎吗？ 今天我们称之为 hi fi 模拟，对吧？ 所以关键是，这实际上是在表明 我们的仿真 按照设计演变为数字双胞胎，然后在 飞行、部署时演变为数字双胞胎，

07:24 你有什么可以做准备的？实际 上，我们得到的结论是你的工具链 需要跨越项目的生命周期， 因为不只是在设计和 开发认证期间，因为对于美国宇航局内部的项目来说，像空间站这样的 项目跨越了几十年， 对吧？ 因此，我们确实需要 考虑在几十年内工程将如何为 运营提供支持。 另一件事是，在你知道怎么做之前，似乎 一切都很艰难。 因此，我们正在抓住一些机会进行 试点测试以开发这些工具链，

07:57 整合这些工具，然后将这些知识 分享给 现场中心，帮助他们加速、缓慢、缓慢和稳定地 构建。 总有一天你不必吃掉大象。 Tailorable 我们谈过这个问题。 两件主要的事情之一是我们 希望减少设计中的错误，在你 开始构建和测试之前发现错误， 因为那时它会变得非常昂贵， 而这正是日程安排 中你遇到的问题。 当然，再说一遍，尽量 加快日程安排。 但另一件事 是努力缩

08:27 短我们从 概念飞行到实际飞行的时间， 因为我已经和很多人分享了美国宇航局面临的最大威胁 之一是 总统选举周期。 对，因为NASA的行政长官 是由每位总统任命的。 因此，对于每个总统选举 周期发生变化的情况， 我们的优先事项被转移和改变。 因此，这让我们非常沮丧。 因此，举个例子，我向 NASA内部的NASA提出的挑战是，你 能想象我们能否在八 年内从地球返回月球？

09:02 对。我们就是这样对待肯尼迪的。 现在，你能想象接下来的八 年我们从月球到火星，接 下来的八年我们会去欧罗巴吗？对。 你能想象如果美国宇航局每八年能做一次这些 重要的事情而不被重置会是什么 样子 ，那会有多酷吗？因此，如果我们能够加快速度，建立这种能力， 那将是一个巨大的转变，是美国宇航局所能做的事情的范式转变。 但如你所知，我们所做的一切都会 波及到私营部门。

09:35 因此，它使所有人受益。我们做的一件事是， 我们试行了去年秋天飞行的猎户座一号太空舱动力系统的 数字双胞胎。 所以我们做到了。 我们构建了一个系统模型，直 至满足要求的 飞行设计元素。 因此，关键的一点是，这又 不是惊天动地，而是我们所做的， 我们这样做是为了帮助满足我们在运营和 演示方面需要 的一些 设计洞察力需求。

10:07 但是我们学到的是，因为猎户座 太空舱是一个为期15年的计划， 所以已经有15年的历史了。因此， 我们正在利用这项技术， 但也利用 了 15 年前定义的文档。 在建模的几个月内， 使用基线设计元素，我们发现了错误， 我们发现了错误，我们发现了人们几十年来一直在研究但从未发现 的错误。 因此，通过在单一 事实来源、单个建模元素中对此进行建模，

10:41 我们得以发现你在正常的设计 和审查过程中 没有发现的东西。这是一张视力图， 不是通读所有内容， 而是我们想要的观点。 这就是我们在上一财年所做的 ，今年也同样繁忙。 你知道，关键是我们正在着手 定义和演示 数字双胞胎技术，在培训 方面 更新了我们自己的内部课程。 我们发布了 NASA MSC 手册 1009 ，如果有人想 使用该手册，该手册可以公开发布。再说

11:13 一遍，我们真的经历了 数字化转型意味着什么的制定过程？ 和许多组织 一样，这是固有的， 人们 想直接选择新工具，对吧？ 这不是数字化转型的本质。 数字化转型就是要在 以数据为中心的层面处理 和理解 您的流程和业务实践。 你知道，像对待电 或水一样对待数据，对吧？ 如果你没有把 家里的电线弄好，而且你明白 它的流向，那么你的管道 也是如此。

11:45 如果你不这样做， 那就行不通了。 而这正是数字化 转型的真正目的。 美国宇航局了解项目生命周期中的 信息流，这样你就可以整合 流程，实现流程自动化， 了解你的互操作性 了解你需要做的常见数据结构， 设置它们以便正确标记数据， 这样你就可以更好地利用 语义搜索等东西。 因此，这是一个重要的关键要素，我们实际上 正在牢记这一点 ，我们有名为embers的全机构流程 文件。

12:17 因此，我们有三连胜，即系统工程、项目管理 太空和任务保障。 实际上，我们是在系统 模型中对它们进行建模，以了解如何从以数据为中心的角度看待 这些问题，然后将其波 及到我们的其余流程 中。最后，关键 的一件事是我们从云端 的多中心 PLM 开始。 因此，对于你们当中任何 一个拥有卫星系统 A 卫星站点 的公司 或机构都有自己的 PLM 系统， 您可能会 对此感兴趣，因为这是我们正在努力帮助 整个机构 进行协调、

12:49 沟通和数据共享的关键工作之一。 关键是我们正在演 变为我们所关注的样子。 从 MSC 开始，然后开始 思考基于模型的工程问题， 然后意识到实际上是数字 工程，我们需要查看 多中心 PLM 和训练 流程手册 以及对工具链能力进行基准测试。 所以谈到了所有这些。 现在要明白并开始 讨论一些悬而未决的问题，

13:24 但真正要帮助各中心明白我们是 怎么做对的？ 这是 了解和共享这些信息的试点过程的一部分。 因此，我们想从为我们提供云端的多 中心 PLM 开始。 再说一遍，我必须免责声明 ，你可能在这里看到 的任何软件标题都不是会员， 才能被视为认可， 而恰好是我们环境中的 工具。 因此，我们有一些主要的中心，即 肯尼迪太空中心，所有的火箭都在 那里升空。约翰逊太空 中心正在宇航员生活和训练。

13:57 Glenn Research Center 是该机构的主要研究中心之一， 我们正在共同努力了解这可能是 什么样子， 因为我们在 15 年的大部分时间里都在现场和 本地使用 PLM， 并且做了定制和配置 ，如果 我们想尝试共同生活，就必须考虑所有这些因素。 所以 我们想看看我们能否做到。 这在很大程度上取得了成功。 我们能够在 PLM 的各个区域 内对其进行本地化，而无需在站点层面 相互干扰。 因此，这取得了巨大的成功。

14:27 但 关键在于，任何 PLM 都将成为任何集成工具链 的基石。 所以我们决定从那里开始，然后 发展成这样的东西。 现在，这里有很多话要说， 但我会努力达到最高点。 你知道，NASA正试图用工具链建立一个云 环境， 其中确实包括PLM系统。 但是我们正在寻求采用 诸如Federated IDP或云认证之类的技术，

14:57 以便我们可以邀请来自NASA 以外的人参与。 这意味着国内公司和 合作伙伴以及国际合作伙伴。 这是我们正在研究的一项关键赋能技术 并希望在明年 内将其付诸实施。 因此，就让人们更好地协作而言 ，这将是一件大事。 现在，我们这里有很多东西， 还有很多话要说， 因为我们最近对整个NASA机构进行了一项调查 ，仅限于工程学， 十个中心就有大约7 到800种不同的独特软件。

15:28 对。 因此，就软件管理而言，如果你愿意 的话，那简直是一场噩梦。 所以我们这里所看到的是这个试点的这一 部分。 我们选择了一些 “不是全部”，一些我们 环境中最大的用户群工具，以表明我们能否为这些主干 技术和功能连接 多个解决方案，我们可以尝试发出需求信号 ，让人们从一些鲜为人知的软件游戏迁移到其他一些游戏，以帮助我们降低

15:58 对 管理产品组合的意愿参与。 此外，由于我们有十个 拥有十种不同文化的中心， 我无法为所有人规定一个单一的 解决方案。 因此，通过演示这一点表明 我们可以通过工具链进行连接，提供 多种解决方案，让 不同的中心可以选择使用不同的工具，

16:30 并按照他们想要的方式即插即用。 我们将为他们提供 如何做到这一点的指南， 以帮助他们以 某种共同点促进采用。 当然，然后我们就出去开始了， 我应该提一下客串系统模型 或魔术抽屉。我们已经在机构层面将其 部署在云端 ，大多数项目和大多数中心都 使用大约400个 用户。因此，我们正在利用 其中一些已经部署在生态系统 某个地方的资产。因此 ，其中很大一部分实际上 将只是连接

17:02 和联合这些解决方案。 现在，我想在这里 展示的关键一件事是，我们的方式确实发生了这种转变。 我们认为有 两个不同的问题。 我们正在努力摆脱我们能做到的二维 图纸，尝试 直接进入三维模型、 制造、 质量检查和接收。 因此，我们要做的一件事就是 重新思考我们如何做到这一点。我们。