Die Verteidigungsindustrie befindet sich in einer Ära beispielloser Komplexität und rascher technologischer Fortschritte. Moderne Systeme sind komplexer denn je und erfordern ein Maß an Agilität und Innovation, das traditionelle Entwicklungsprozesse an ihre Grenzen bringt. Für große Rüstungsunternehmen stellt dieses Umfeld eine erhebliche Herausforderung dar. Die Beteiligten müssen sich mit sich ständig ändernden Vorschriften auseinandersetzen, unterschiedliche und fortschrittliche Technologien integrieren und unter Zeitdruck missionskritische Fähigkeiten bereitstellen. Der Druck, Wettbewerbsvorteile zu sichern und gleichzeitig Compliance und betriebliche Effizienz zu gewährleisten, ist enorm.
Mit der kürzlich veröffentlichten Anweisung 5000.97 des Verteidigungsministeriums (jetzt bekannt als Kriegsministerium) ist die Notwendigkeit eines neuen Ansatzes klar. Diese Anweisung verlangt den Einsatz von digitaler Technik für neue Beschaffungsprogramme und schafft ein formales Framework für die Modernisierung des Entwicklungslebenszyklus. Das Verständnis und die Umsetzung dieser neuen Standards ist nicht nur eine Frage der Compliance, sondern eine strategische Notwendigkeit, um zukünftige Aufträge zu sichern und überlegene Systeme zu liefern.
Seit der Einführung von DoDI 5000.97 hat sich die Verteidigungslandschaft erheblich verändert – neue Führung, zunehmende geopolitische Spannungen, beschleunigte Entwicklung autonomer Systeme und verstärkter Wettbewerb durch Start-ups. Diese Veränderungen machen Digital Engineering nicht nur zu einer Compliance-Anforderung, sondern zu einer strategischen Notwendigkeit, um technologische Überlegenheit und Einsatzbereitschaft aufrechtzuerhalten.
Was ist Digital Engineering?
Digital Engineering im Verteidigungsministerium (DoD) umfasst den Einsatz fortschrittlicher digitaler Technologien zur Verbesserung des Lebenszyklus von Verteidigungssystemen. Dieser Ansatz integriert digitale Modelle, Simulationen und Datenmanagement, um ein zusammenhängendes System zu schaffen, das die Entscheidungsfindung unterstützt und den Betrieb optimiert. Durch den Einsatz von Digital Engineering kann das DoD Prozesse rationalisieren, die Zusammenarbeit verbessern und sicherstellen, dass alle Beteiligten Zugang zu aktuellen und genauen Daten haben.
Warum ist Digital Engineering für das Verteidigungsministerium so wichtig?
Digital Engineering ist für das US-Verteidigungsministerium von zentraler Bedeutung, da es die Agilität, Effizienz und Innovationskraft erhöht. Um diese Transformation zu steuern, hat das Verteidigungsministerium fünf strategische Ziele für seine Digital-Engineering-Strategie festgelegt:
- Formalisieren Sie die Entwicklung, Integration und Nutzung von Modellen, um die Entscheidungsfindung in Unternehmen und Programmen zu unterstützen.
- Schaffen Sie eine dauerhafte, zuverlässige Informationsquelle für alle Daten und Modelle.
- Integrieren Sie technologische Innovationen, um die Ingenieurpraxis kontinuierlich zu verbessern.
- Schaffen Sie eine unterstützende Infrastruktur und Umgebung, um Aktivitäten, Zusammenarbeit und Kommunikation zwischen allen Beteiligten zu ermöglichen.
- Transformen Sie die Kultur und die Belegschaft, um digitales Engineering über den gesamten Systemlebenszyklus hinweg einzuführen und zu unterstützen.
Mit diesen Zielen verfolgt das Verteidigungsministerium das Ziel, komplexe Verteidigungssysteme effektiver zu entwickeln und zu erhalten, um sicherzustellen, dass das Militär für ein sich schnell veränderndes geopolitisches Umfeld gewappnet ist. Die Umsetzung einer robusten Strategie für digitales Engineering trägt außerdem dazu bei, Kosten einzusparen und Risiken zu reduzieren, die mit traditionellen Engineering-Praktiken verbunden sind.
Was ist DoDI 5000.97?
DoDI 500.97 ist eine Richtlinie, die die Integration von Digital Engineering in alle Verteidigungsprogramme vorschreibt. Sie stellt eine bedeutende Veränderung in der Art und Weise dar, wie das Verteidigungsministerium die Systementwicklung und -wartung verwaltet, und legt den Schwerpunkt auf die Verwendung digitaler Modelle und Datenmanagement. Diese Änderung der Richtlinien zielt darauf ab, ein Digital-Engineering-Ökosystem zu schaffen, das als maßgebliche Informationsquelle dient und konsistente und genaue Informationen über alle Programme hinweg gewährleistet.
Die Entwicklung des Digital Engineering im US-Verteidigungsministerium
Die Entwicklung des digitalen Engineerings im US-Verteidigungsministerium spiegelt einen Wandel von dokumentbasierten Prozessen hin zu modellbasierten Ansätzen wider. Dieser Wandel wurde durch die Notwendigkeit effizienterer und genauerer Methoden zur Verwaltung von Verteidigungssystemen vorangetrieben. Im Laufe der Zeit hat das US-Verteidigungsministerium verschiedene Strategien und Technologien zur Unterstützung des digitalen Engineerings implementiert, darunter die Einführung des modellbasierten Systems Engineering (MBSE) und die Integration von Digital Threads. Diese Fortschritte haben den Grundstein für eine agilere und reaktionsfähigere Verteidigungsinfrastruktur gelegt.
Was sind die Vorteile des Digital Engineering im Verteidigungsbereich?
Beschleunigte Entwicklung
Digital Engineering beschleunigt die Entwicklung von Verteidigungssystemen, indem es eine schnelle Prototypenerstellung und Iteration ermöglicht. Dieser Ansatz ermöglicht es Ingenieuren, Entwürfe in einer virtuellen Umgebung zu testen und zu verfeinern, wodurch der Bedarf an kostspieligen physischen Prototypen reduziert und die Markteinführungszeit verkürzt wird.
Erhöhte Effizienz
Durch die Rationalisierung von Prozessen und die Verbesserung der Datenzugänglichkeit steigert das Digital Engineering die Gesamteffizienz innerhalb des Verteidigungsministeriums und ermöglicht letztendlich eine schnellere Projektabwicklung, weniger Fehler und ein verbessertes Ressourcenmanagement.
Fundierte Entscheidungsfindung
Digital Engineering versorgt Entscheidungsträger mit Echtzeitdaten und Erkenntnissen, sodass sie fundierte Entscheidungen treffen können. Diese Fähigkeit ist im Verteidigungsbereich von entscheidender Bedeutung, wo zeitnahe und präzise Entscheidungen kritische strategische Auswirkungen haben können.
Wie nutzt das Verteidigungsministerium Digital Engineering-Strategien?
Das US-Verteidigungsministerium nutzt verschiedene Strategien, um Digital Engineering einzusetzen, darunter datengestützte Entscheidungsfindung, kollaborative Umgebungen und modellbasierte Simulationen. Diese Strategien dienen der Optimierung von Abläufen und der Verbesserung der Systemleistung.
Formalisierte Entwicklung und Modelle
Durch den Einsatz formalisierter Modelle und Simulationen kann das Verteidigungsministerium Anforderungen validieren und Änderungen effizient bewerten. Dieser Ansatz fördert eine bessere Entscheidungsfindung und beschleunigt die Entwicklung, indem er herkömmliche Testbeschränkungen beseitigt.
Verlässliche Informationsquelle
Die Einrichtung einer zuverlässigen Informationsquelle ist für ein erfolgreiches digitales Engineering unerlässlich. Das US-Verteidigungsministerium setzt auf Product Lifecycle Management (PLM)-Lösungen, um eine zentralisierte Plattform für genaue und konsistente Daten bereitzustellen und sicherzustellen, dass alle Beteiligten mit denselben Informationen arbeiten. Darüber hinaus konzentriert sich das digitale Engineering zunehmend auf das modellbasierte System-Engineering (MBSE), das das Framework für die Definition, Analyse und Validierung von Systemanforderungen anhand von Modellen statt Dokumenten bildet. Das integrierte Portfolio von PTC stellt sicher, dass Modelle, Anforderungen und Produktdaten über den gesamten Lebenszyklus hinweg synchronisiert bleiben, und schafft so einen einheitlichen Digital Thread, der allen Beteiligten als zuverlässige Informationsquelle dient.
Technologische Innovation
DoD setzt auf modernste Technologien, um Innovationen im Bereich Digital Engineering voranzutreiben. Durch Investitionen in fortschrittliche Tools und Analysen kann DoD die Ingenieurpraxis verbessern und eine höhere Effizienz erzielen.
Infrastruktur und Umgebungen
Ein robustes Digital Engineering-Ökosystem erfordert eine unterstützende Infrastruktur, die Integration und Zusammenarbeit erleichtert. Das Digital Engineering Ecosystem (DEE) des US-Verteidigungsministeriums bietet das notwendige Framework für einen reibungslosen Betrieb.
Transformation der Arbeitsplatzkultur
Die erfolgreiche Umsetzung des Digital Engineering erfordert einen kulturellen Wandel innerhalb des Verteidigungsministeriums. Durch die Förderung einer Kultur der Agilität und datengestützten Entscheidungsfindung kann das Verteidigungsministerium seine Mitarbeiter in die Lage versetzen, digitale Tools und Verfahren effektiv zu nutzen.
Hochwertige digitale Ingenieursdienstleistungen
Die Qualitätsstrategien des US-Verteidigungsministeriums stehen im Einklang mit Digital Engineering-Verfahren, um die Zuverlässigkeit und Leistung von Systemen zu verbessern. Dazu gehört ein Schwerpunkt auf Qualitätsmanagement und Fertigungsplanung, um Risiken zu minimieren und erfolgreiche Übergänge zu gewährleisten.
Welche Rolle spielt PLM im Digital Engineering für die Verteidigungsindustrie?
PLM ist ein wesentlicher Bestandteil des Digital Engineering im Verteidigungsbereich und bietet eine zentralisierte Plattform für die Verwaltung von Daten und Prozessen während des gesamten Lebenszyklus eines Systems. PLM-Lösungen unterstützen Digital Twin-Simulationen, verbessern die Zusammenarbeit und gewährleisten die Datenintegrität. Als maßgebliche Informationsquelle ermöglicht PLM dem Verteidigungsministerium, Abläufe zu optimieren und die Entscheidungsfindung zu verbessern.
Digital Engineering und Datentransformation
Service und digitales Management
Digital Engineering ermöglicht die nahtlose Integration digitaler Modelle über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg und verbessert so die Zusammenarbeit und Entscheidungsfindung. Dieser Ansatz reduziert Fehler und stellt sicher, dass alle Beteiligten Zugriff auf die neuesten Informationen haben.
Modernisierung durch Anwendung
Durch die Anwendung digitaler Engineering-Prinzipien kann das Verteidigungsministerium veraltete Prozesse in agile, datengesteuerte Arbeitsabläufe umwandeln. Diese Modernisierung verbessert die betriebliche Effizienz und unterstützt strategische Ziele.
Adaptive Betriebsmodelle
Adaptive Betriebsmodelle ermöglichen es dem Verteidigungsministerium, schnell auf sich ändernde Anforderungen und Bedrohungen zu reagieren. Durch den Einsatz dieser Modelle kann das Verteidigungsministerium in einem dynamischen Umfeld agil und widerstandsfähig bleiben.
Ziele des Digital Engineering im Verteidigungsministerium
Technologischer Fortschritt im Equipment
Digital Engineering unterstützt die Entwicklung modernster Verteidigungssysteme durch fortschrittliche Simulationen und Analysen. Diese Fähigkeiten stellen sicher, dass das Verteidigungsministerium an der Spitze der technologischen Innovation bleibt.
Risiken identifizieren
Aktives Risikomanagement ist im Verteidigungsbereich unerlässlich, und dank digitaler Technik kann das Verteidigungsministerium Risiken frühzeitig im Lebenszyklus des Systems erkennen und angehen. Dieser Ansatz erhöht die Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit des Systems.
Testdesigns
Virtuelle Prototypen ermöglichen es dem Verteidigungsministerium, Entwürfe effizient zu testen und zu validieren, wodurch die Abhängigkeit von kostspieligen physischen Tests verringert wird. Diese Fähigkeit beschleunigt die Entwicklung und stellt sicher, dass die Systeme die erforderlichen Anforderungen erfüllen.
Ideale Transformation
Das Verteidigungsministerium strebt durch Digital Engineering nahtlose Interoperabilität, Agilität und ein effizientes Lebenszyklusmanagement an. Durch die Förderung kollaborativer Umgebungen kann das Verteidigungsministerium seine strategischen Ziele erreichen und seinen technologischen Vorsprung behaupten.
Die Zukunft des Digital Engineering im Verteidigungsministerium
Die Zukunft des Digital Engineering im Verteidigungsministerium ist geprägt von kontinuierlicher Innovation und der Integration fortschrittlicher Technologien. Im Zuge der Weiterentwicklung des Verteidigungsministeriums wird das Digital Engineering eine immer wichtigere Rolle bei der Verbesserung der Fähigkeiten und der Gewährleistung der nationalen Sicherheit spielen. Durch die Umstellung auf die digitale Transformation kann das Verteidigungsministerium agil und effizient bleiben und sich auf zukünftige Herausforderungen vorbereiten.
DoD 5000.97 Prozesse optimieren
Der Standpunkt von PTC zu den vier Elementen der digitalen Engineering-Fähigkeiten des US-Verteidigungsministeriums.
Video ansehen