Digital Engineering bei der NASA

00:00 Guten Morgen, alle zusammen. Eher Nachmittag. Ich weiß es zu schätzen, dass alle auftauchen. Ich weiß, dass dies eine der letzten Präsentationen der Woche ist. Die Tatsache, dass du gekommen bist, das weiß ich zu schätzen. Um loszulegen, mein Name ist Terry Hill. Ich vertrete die NASA. Ich bin der Leiter für die digitale Transformation des technischen Bereichs in der gesamten Behörde, in allen technischen Bereichen insgesamt. Deshalb werden wir heute ein bisschen darüber sprechen. Also, bevor wir anfangen, damit ich das Publikum kenne, das schon einmal von der NASA gehört hat.

00:31 In Ordnung, gut. Ich habe also ein freundliches Publikum. Hoffentlich lernen wir heute hier ein paar Dinge. Vieles davon ist einfach nicht bahnbrechend, also versuche ich, Ihre Erwartungen zu erfüllen, aber ich möchte es für die Leute im Publikum tun, die neugierig sind, wie Sie der NASA bei dieser Transformation helfen können, oder wenn Sie ein großes Unternehmen vertreten, das viel kulturelle Trägheit, viel Geschichte und viele unterschiedliche Arbeitseinheiten hat die Sie versuchen müssen, herauszufinden, wie Sie das neue Paradigma integrieren und in das neue Paradigma übergehen können m

01:04 Hoffentlich ist das für Sie von Interesse. Das war also einer der Gründe, warum ich dieses Zitat hier oben hatte, es letzten Herbst der Geschäftsleitung vorgestellt habe, um die Voraussetzungen dafür zu schaffen, worüber wir sprechen, wissen Sie, es ist nicht notwendig, es zu ändern. Weil Überleben nicht verpflichtend ist. Und das war wirklich das, was wir mit dem Management machen wollten, um zu sagen, dass das nicht jedermanns Lieblingsprojekt ist, oder? Die NASA war äußerst erfolgreich darin, das Risiko und die Kosten der Raumfahrt zu reduzieren,

01:35 egal ob es sich um eine niedrige Erdumlaufbahn handelt, ob es sich um bemannte Raumfahrt handelt, ob es sich um Weltraumsonden oder was auch immer handelt, so wie wir es jetzt haben. Eine Reihe von Unternehmen, die jetzt in diesen Bereichen Gewinne erzielen können. Wir haben SpaceX, Blue Origin, um nur ein paar zu nennen, wo sie aufgrund des Erfolgs der NASA tatsächlich Geld in diesem Bereich verdienen können. Also, was bedeutet das? Sie verdienen ihr Geld, indem sie Dinge wie Digital Engineering betreiben und diese digitale Transformation durchführen und ihre Daten aus

02:05 datenzentrierter Sicht nutzen. Also, dass die NASA ihnen weiterhin ein guter Partner und auch in Zukunft ein relevanter Partner ist, der ihnen hilft, sie in diese Richtung zu bewegen. Wir müssen uns verändern und ihnen ein guter Partner sein. Vieles davon bereitet also die Voraussetzungen für die Vision dessen, was die NASA tun will. Um die gesamte digitale Transformation der gesamten Agentur zu gewährleisten, ist die Initiative derzeit in vier Hauptsegmente unterteilt. Wir haben das Transform-Engineering und darüber werde ich gleich sprechen.

02:35 Transformieren Sie Discovery. Das ist Ihre Wissenschaft und Technologie. Transformieren Sie die Regierungsführung. So verwalten Sie Ihre Informationen. Der Ursprung liegt darin, dass die richtigen Informationen und das richtige Format zur richtigen Zeit an die richtige Person weitergegeben werden, um die richtige Entscheidung zu treffen. Und dann sind da noch die Operationen. Das ist also, was Sie denken wollen, intelligente Gebäude, intelligente Städte, Internet der Dinge, was haben Sie. Aber ich spreche in erster Linie von der digitalen Transformation des Ingenieurwesens. Und das ist der Teil, den ich für die Agentur leite. Nun, was bedeutet das mit dieser speziellen Agenturinitiative?

03:08 Ich erhalte das Budget direkt von der Initiative. Das ist nur ein kleiner Teil dessen, was digitale Transformation eigentlich bedeutet, und der Gesamtlandschaft eines Unternehmens. Denken Sie nun daran, dass die NASA aus zehn verschiedenen NASA-Zentren besteht und wir alle unsere eigene Kultur, unsere eigene Geschichte, unsere eigenen Fähigkeiten und einzigartigen Fähigkeiten haben. Also, was bedeutet das? Transformation Das bedeutet, dass wir mehrere Interessengruppen einbeziehen müssen. Wir haben das Büro des Chefingenieurs. Und für die NASA ist das der Grand Poobah der Technik.

03:39 Dort legen sie die Vision fest, legen die Anforderungen fest, legen die Prioritäten fest. Jetzt haben wir auch die Communities of Practice. Das ist also die Belegschaft. Weißt du, da müssen wir die Willigen, die Eifrigen, die Leute, die das tun, nur weil sie es lieben, nutzen. Helfen Sie, sich mit ihnen abzustimmen, was unsere Bedürfnisse, Ziele und Vorgaben sind. Das Wichtigste dabei ist, dass es keinen magischen Geldbaum gibt. Und ich bin mir sicher, dass es für die meisten Unternehmen da draußen dasselbe ist und alle Regierungsbehörden, mit denen ich gesprochen habe, dieselben Probleme haben.

04:09 Deshalb ist das wichtig, weil wir diese digitale Transformation durchführen müssen, unabhängig davon, ob wir 6 Milliarden US-Dollar dafür zur Verfügung haben oder nicht, was wir übrigens nicht tun. Und dann natürlich die Beiträge der einzelnen Zentren oder Standorte, was du bestimmt auch tun musst. Wir haben die Missionsdirektion. Die Art und Weise, wie die NASA aufgebaut ist, ist also so, dass das meiste Geld über die großen Programme, die wichtigsten Missionsdirektionen und Produktlinien fließt. Es ist dem privaten Sektor sehr ähnlich. Aber eines der Dinge, die wir jetzt tun, ist, dass wir mit etwa

04:42 einem Dutzend DOD Doe, Geheimdiensten und der FAA zusammenarbeiten, um wirklich zu verstehen, dass wir diese Reise alle zur gleichen Zeit machen und versuchen, als Regierungsbehörden gute Verwalter Ihrer Steuergelder zu sein. Wir versuchen, zusammenzuarbeiten, um Erfolge zu teilen, die wir bereits haben, um zu verstehen, wo unsere gemeinsamen Lücken liegen, damit wir einige koordinierte Investitionen tätigen und gleichzeitig dazu beitragen können, den Zustand aller Regierungsbehörden zu verbessern . Okay. Wenn Sie also versprechen, nicht zu genau zu lesen, haben wir damit begonnen, unsere Bedürfnisse,

05:17 Ziele und Vorgaben zu definieren. Das Wichtigste ist, dass wir das gerade wiederholen, um einem besseren System, technischen Praktiken, zu folgen. Aber der Punkt ist der Ansatz, und das ist die Botschaft, die wir an unsere Führungskräfte richten wollen, ist, dass unabhängig von unserem Projekt, egal welchen Ansatz wir im Hinblick auf die digitale Transformation oder digitale Technik wählen, es auf die richtige Größe zugeschnitten und auf verschiedene Programme und Projekte skalierbar sein muss, weil wir alles haben, von der Entwicklung von Schraubendrehern mit Weltraumeinsatz bis hin zu ganzen Konstellationen von Elementen wie dem Artemis-Programm, das auf den Mond zurückgeht.

05:50 Was auch immer wir tun müssen, wir müssen einen Weg finden, das skalierbar zu machen. Und das sind die letzten drei Kugeln. Die Leute sagten, was machen wir? Warum machen wir das? Und das Wichtigste ist, dass wir es nicht tun, weil es sexy klingt, oder? Es muss entweder Ihre aktuellen Probleme lösen, wissen Sie, einige Effizienzsteigerungen erzielen, die Fehlerquoten senken oder was auch immer Sie heute erleben, oder es spürt die Bedürfnisse oder Lücken in der Zukunft. Wenn wir also in die Zukunft schauen, welche Prozesse, welche Tools,

06:22 welche Technologien, welche Datenmanagementstrategien haben Ihre internationalen oder nationalen Partner, was werden sie tun und in was müssen wir investieren, um sicherzustellen, dass wir mit ihnen Schritt halten und/oder eine Führungsrolle übernehmen können? Nun, das ist eine Art fiktives Diagramm, wie eine Werkzeugkette aussehen würde. Studiere es nicht zu sehr. Der Punkt ist, dass viele Dinge, die wir hören, sind, dass ich den Elefanten nicht auf einmal essen kann, weil mein Projekt einfach nicht über das Budget verfügt, um es einzurichten, diese Art von Werkzeugkette, richtig. Nun, was wir sagen, ist, dass Sie das nicht müssen, weil

06:53 Ihre Tools im Laufe des Lebenszyklus an verschiedenen Stellen Ihres Projekts eingesetzt werden. Das ist also eines der wichtigsten Dinge. Die andere Sache ist, dass wir Schwierigkeiten haben, eine gemeinsame Definition von digitalem Tool zu finden, sorry, einem digitalen Zwilling. Also für Leute wie mich, die geboren wurden, bevor das Internet an die Öffentlichkeit ging, wissen Sie, was manche Leute digitale Zwillinge nennen? Heute haben wir Hi-Fi-Simulationen genannt, oder? Der Punkt ist also, ist wirklich irgendwie zu zeigen, dass sich unsere Simulationen zu digitalen Zwillingen entwickeln, wie sie entworfen wurden, und dann zu digitalen Zwillingen, wie geflogen, wie eingesetzt, was haben Sie,

07:24 um die Bühne zu bereiten? Wirklich, die Erkenntnisse, die wir hatten, sind, dass Ihre Werkzeugkette den gesamten Lebenszyklus Ihres Projekts umfassen muss, und zwar nicht nur während der Design- und Entwicklungszertifizierung, denn für Programme innerhalb der NASA erstrecken sich diese Programme wie die Raumstation über Jahrzehnte, oder? Wir müssen also wirklich berücksichtigen, wie die Technik den Betrieb in den nächsten Jahrzehnten unterstützen wird. Das ist eine der anderen Sachen, es scheint, dass alles schwierig ist, bis man weiß wie. Deshalb nutzen wir einige Gelegenheiten, um Pilotversuche durchzuführen, um diese Toolchains zu entwickeln, diese Tools

07:57 zu integrieren und dieses Wissen dann an die Field Centers weiterzugeben, damit sie schneller, langsam, langsam und stetig aufbauen können. Du musst den Elefanten nicht eines Tages essen. Maßgeschneidert Darüber haben wir gesprochen. Eines der beiden wichtigsten Dinge ist, dass wir die Fehler in unserem Design reduzieren und die Fehler erkennen wollen, bevor Sie mit dem Bauen und Testen beginnen, denn dann wird es richtig teuer und genau da fällt es Ihnen im Zeitplan auf. Und wieder versuchen wir natürlich, den Zeitplan so weit wie möglich zu beschleunigen. Aber eines der anderen Dinge ist der Versuch,

08:27 die Zeit vom Konzept bis zum tatsächlichen Flug zu verkürzen, weil ich mit vielen Leuten darüber gesprochen habe, dass eine der größten Bedrohungen für die NASA die Präsidentschaftswahlzyklen sind. Richtig, denn der NASA-Administrator wird von jedem Präsidenten ernannt. Also für jeden Präsidentschaftswahlzyklus, in dem er sich ändert, unsere Prioritäten werden verschoben und geändert. Es ist also unglaublich frustrierend für uns. Ich habe die NASA innerhalb der NASA herausgefordert, um sie zu begeistern und zu verstehen, wohin wir wollen, zum Beispiel,

08:58 können Sie sich vorstellen, dass wir innerhalb von acht Jahren von der Erde zurück zum Mond fliegen könnten? Richtig. Das haben wir mit Kennedy gemacht. Können Sie sich vorstellen, dass wir die nächsten acht Jahre vom Mond zum Mars und die nächsten acht Jahre nach Europa fliegen? Richtig. Kannst du dir vorstellen, was es wäre, wie cool es wäre, wenn die NASA diese wichtigen Dinge alle acht Jahre tun könnte, ohne dass sie zurückgesetzt werden? Wenn wir also diese Art von Fähigkeit beschleunigen und einrichten könnten, dann wäre das ein monumentaler Wandel, ein Paradigmenwechsel in dem, was die NASA tun kann.

09:30 Aber wie Sie wissen, wirkt sich alles, was wir tun, auf den privaten Sektor aus. Es kommt also allen zugute. Eines der Dinge, die wir gemacht haben, war ein Pilotprojekt mit einem digitalen Zwilling des Orion One Capsule Power Systems, das letzten Herbst geflogen ist. Also haben wir es getan. Wir haben ein Systemmodell bis hin zu den durchdachten Designelementen erstellt, sofern sie die Anforderungen erfüllen. Eines der wichtigsten Dinge ist also, und das ist wiederum nicht erschütternd, aber was wir getan haben,

10:00 wir haben das getan, um einige der Designkenntnisse zu erfüllen, die wir für den Betrieb und auch für eine Demonstration benötigen. Aber was wir gelernt haben, weil es sich bei der Orion-Kapsel um ein 15-jähriges Programm handelt, ist es bereits 15 Jahre alt. Wir nutzen also die Technologie, aber auch die Dokumentation, wie sie vor 15 Jahren definiert wurde. Und innerhalb weniger Monate nach der Modellierung unter Verwendung der grundlegenden Designelemente fanden wir Fehler, wir fanden Fehler, die in den veröffentlichten technischen Basisdefinitionen enthalten waren, die sich die Leute

10:33 jahrzehntelang angesehen haben und die nie bemerkt wurden. Indem wir dies also in einer einzigen Informationsquelle, in einem einzigen Modellierungselement modelliert haben, konnten wir Dinge abfangen, die Sie in Ihren normalen Entwurfs - und Überprüfungsprozessen einfach nicht erfassen. Dies ist eine Augenkarte, in der nicht alles beschrieben wird, sondern die Punkte, die wir wollten. Das haben wir im letzten Geschäftsjahr getan und dieses Jahr war genauso geschäftig. Die wichtigsten Dinge sind, wissen Sie, wir haben die Technologie des digitalen Zwillings definiert und demonstriert und unseren eigenen internen Lehrplan in Bezug auf Schulungen aktualisiert.

11:04 Wir haben das NASA MSC Handbook 1009 veröffentlicht, das öffentlich zugänglich ist, falls jemand es verwenden möchte. Auch hier haben wir wirklich einen Formulierungsprozess dessen durchgemacht, was digitale Transformation bedeutet? Und wie bei vielen Unternehmen und es ist einfach inhärent, die Leute wollen sofort ein neues Tool auswählen, oder? Das ist digitale Transformation nicht. Bei der digitalen Transformation geht es darum, Ihre Prozesse und Geschäftspraktiken auf datenzentrierter Ebene zu behandeln und zu verstehen. Du weißt schon, behandle Daten wie Strom oder Wasser, oder?

11:39 Wenn Sie Ihre Verkabelung in Ihrem Haus nicht richtig gemacht haben und wissen wie sie fließen soll, gilt das Gleiche für Ihre Rohrleitungen. Wenn du das nicht tust, wird es nicht funktionieren. Und genau dafür ist die digitale Transformation da. Die NASA versteht diesen Informationsfluss während des Lebenszyklus eines Projekts, sodass Sie Ihre Prozesse integrieren, automatisieren, Ihre Interoperabilität verstehen, Ihre gemeinsamen Datenstrukturen verstehen, die Sie erledigen müssen, sie so einrichten können, dass sie als Daten richtig gekennzeichnet sind, damit Sie Dinge wie die semantische Suche und alles, was Sie haben, besser nutzen können.

12:09 Das war also ein wichtiges Schlüsselelement, und das nehmen wir uns zu Herzen und wir haben behördenweite Prozessdokumente, die als Glut bezeichnet werden. Wir haben also eine Trifecta, die Systemtechnik, das Projektmanagement, die Raumfahrt und die Missionssicherung. Wir modellieren diese tatsächlich in Systemmodellen, um zu verstehen, wie wir sie von einem datenzentrierten Standpunkt aus betrachten und das dann auf den Rest unserer Prozesse übertragen können. Und dann zu guter Letzt, eines der wichtigsten Dinge: Wir beginnen mit einem Multi-Center-PLM in der Cloud. Für alle von Ihnen, die überall Unternehmen

12:40 oder Agenturen mit Satellitensystem A haben, die über ein eigenes PLM-System verfügen, könnte dies für Sie von Interesse sein, da dies eines der wichtigsten Dinge ist, die wir versuchen, um die Koordination, Kommunikation und den Datenaustausch innerhalb der Behörde zu unterstützen. Die wichtigsten Dinge sind, dass wir sind, dass wir uns zu dem entwickeln, was wir uns angesehen haben. Ich habe mit dem MSC angefangen, dann über Dinge im Bereich der modellbasierten Entwicklung nachgedacht und dann erkannt, dass es wirklich um digitales Engineering geht, dass wir uns mit

13:10 multizentrischem PLM und Schulungsprozessen, dem Handbuch und den Funktionen der Benchmarking-Toolchain befassen müssen. Also habe ich über all diese gesprochen. Jetzt müssen wir einige der tief hängenden Früchte verstehen und anfangen, darüber zu sprechen, aber um den Zentren wirklich zu helfen, zu verstehen, wie wir das richtig machen? Dies ist Teil des Pilotprozesses, um diese Informationen zu verstehen und weiterzugeben. Deshalb wollen wir mit einem Multi-Center-PLM in der Cloud für uns beginnen. Und noch einmal, ich muss den Haftungsausschluss machen, dass alle Softwaretitel, die Sie

13:42 hier sehen, kein Mitglied sind, das als Billigung betrachtet werden kann, sondern nur zufällig die Tools in unserer Umgebung sind. Wir haben also einige der wichtigsten Zentren, das Kennedy Space Center, wo alle Raketen hochgehen. Johnson Space Center, während die Astronauten leben und trainieren. Und das Glenn Research Center, eines der wichtigsten Forschungszentren der Agentur, wir arbeiten alle zusammen, um zu verstehen, wie das aussehen könnte, weil wir alle seit fast 15 Jahren PLM vor Ort und vor Ort verwenden und Anpassungen und Konfigurationen vorgenommen haben, die alle berücksichtigt werden müssen, wenn

14:15 wir versuchen wollen, zusammen zu leben. Also wollen wir sehen, ob wir das können. Und das war weitgehend erfolgreich. Wir konnten das innerhalb einzelner Bereiche innerhalb des PLM lokalisieren, ohne uns auf Standortebene gegenseitig zu überfordern. Das war also ein großer Erfolg. Aber das Wichtigste ist, dass jedes PLM Ihr Eckpfeiler jeder integrierten Werkzeugkette sein wird. Also haben wir beschlossen, dort anzufangen und uns dann zu so etwas wie diesem weiterzuentwickeln. Nun, hier gibt es viel zu besprechen, aber ich werde versuchen, die Höhepunkte zu erreichen.

14:45 Wissen Sie, die NASA versucht, eine Cloud-Umgebung mit einer Toolchain einzurichten, zu der auch PLM-Systeme gehören. Wir sind jedoch bestrebt, Technologien wie Federated IDP oder Cloud-Credentialing einzusetzen, damit wir Leute von außerhalb der NASA zur Teilnahme einladen können. Und das bedeutet inländische Unternehmen und Partner sowie internationale Partner. Dies ist eine wichtige Basistechnologie, mit der wir uns befassen und hoffen, dass wir sie innerhalb des nächsten Jahres umsetzen können. Das wird also eine große Sache sein, wenn es darum geht, die Leute dazu zu bringen, besser zusammenzuarbeiten. Nun, vieles von dem, was wir hier haben, und darüber gibt es viel zu erzählen,

15:17 weil wir kürzlich eine Umfrage in der gesamten NASA-Agentur durchgeführt haben, die wir allein für das Engineering hatten, es gibt irgendwo zwischen 7 und 800 verschiedene einzigartige Softwaretitel für zehn Zentren nur für Technik. Richtig. Das ist also ein Portfolio voller Albträume, wenn Sie so wollen, was das Softwaremanagement angeht. Was wir hier haben, ist dieser Teil dieses Pilotprojekts. Wir haben einige, nicht alle, einige der größten Benutzerbasis-Tools ausgewählt, die in unserer Umgebung verfügbar sind, um zu zeigen, ob wir

15:52 mehrere Lösungen für diese Backbone-Technologien und -Funktionen verbinden können, dass wir versuchen können, ein Nachfragesignal zu erzeugen, sodass die Leute von einigen der weniger bekannten Softwaretiteln zu einigen dieser anderen Titel migrieren können, um uns zu helfen, die bereitwillige Beteiligung an der Verwaltung unseres Portfolios zu verringern. Da wir zehn Zentren mit zehn verschiedenen Kulturen haben, kann ich außerdem keine monolithische Lösung für alle vorschreiben. Indem wir das demonstrieren und zeigen, dass wir im Sinne einer Werkzeugkette

16:25 mehrere Lösungen miteinander verbinden können, um verschiedenen Zentren die Möglichkeit zu geben, verschiedene Tools zu verwenden und Plug-and-Play so zu verwenden, wie sie es möchten. Wir werden ihnen eine Anleitung geben, wie sie das tun können, um auch die Adoption zu erleichtern, wenn es so aussieht, als ob es Gemeinsamkeiten gibt. Und dann machen wir uns natürlich auf den Weg und ich sollte das Cameo-Systemmodell oder die magische Schublade erwähnen. Wir haben das bereits auf Agenturebene in der Cloud bereitgestellt, und wir haben ungefähr 400 und mehr Benutzer, die von den meisten Programmen und den meisten Zentren verwendet werden. Wir nutzen also einige der meisten dieser Ressourcen, die bereits

16:57 irgendwo im Ökosystem eingesetzt werden. Ein großer Teil davon wird also eigentlich nur darin bestehen, diese Lösungen zu verbinden und zu bündeln. Nun, eines der wichtigsten Dinge, die ich hier zeigen möchte, ist diese Art von Veränderung in unserer Art und Weise. Wir glauben, dass es zwei verschiedene Probleme gibt. Wir versuchen, von 2D-Zeichnungen wegzugehen, wo wir können, und versuchen, direkt zu 3D-Modellen, zur Fertigung, zur Qualitätsprüfung und zum Wareneingang überzugehen. Also eines der Dinge, die wir haben, ist irgendwie zu überdenken, wie wir das machen. Wir.