Mindy Hayes is a Content Specialist working out of the PTC Portland, Maine office. She received a Bachelor’s degree in journalism from the University of Maine, and has experience writing for several different industries throughout her career. When she is not working you can find Mindy reading, attempting various DIY projects, or spending time with friends and family.
Cos'è il digital engineering?
Il digital engineeering (ingegneria digitale) integra aspetti tecnici e culturali dell'ingegneria del prodotto, utilizzando modelli digitali completi per sviluppare prodotti complessi. Questi modelli permettono un'integrazione fluida dalla progettazione al supporto continuo, con un focus su agilità e performance rispetto ai tradizionali framework di ingegneria.
Quali sono i vantaggi del digital engineering?
Il digital engineering unisce quindi l’approccio tradizionale con strumenti tecnologici innovativi, nuovi processi e una cultura del dato per massimizzare più efficacemente la qualità e ridurre i rischi di mal funzionamento o obsolescenza.
Gli obiettivi di qualsiasi tipo di digitalizzazione sono generalmente tre:
- Aumentare la visibilità e l'accessibilità dei dati
- Accelerare le decisioni ben informate utilizzando quei dati
- Migliore accesso e applicazione delle metriche per miglioramenti (ad esempio, costi, qualità, tempi di sviluppo e disponibilità delle attrezzature)
I modelli digitali intelligenti consentono ai team di iterare più velocemente, sperimentare con i design e identificare sia opportunità che soluzioni nelle fasi iniziali del processo di sviluppo. La continuità fornita dal "digital thread" favorisce la collaborazione e la comunicazione tra i team, migliorando l'efficienza, la qualità e la presa di decisioni in tutta l'organizzazione.
Qual è il ruolo del PLM nel digital engineering?
Le soluzioni di gestione del ciclo di vita del prodotto (PLM) sono la spina dorsale del digital engineering. Il PLM è la piattaforma centralizzata perfetta per supportarla. Oltre a monitorare il ciclo di vita di un prodotto dalla sua ideazione all’obsolescenza, le soluzioni PLM possono supportare simulazioni digital twin in un ambiente controllato e raccogliere dati in un repository organizzato. Le soluzioni PLM aumentano la produttività, migliorano la qualità e riducono i costi per supportare i principi centrali dell'ingegneria digitale.
Un caso di applicazione: Perché il digital engineering è importante per il DOD?
Il digital engineering gioca un ruolo fondamentale per il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti (DOD) e per lo sviluppo dei suoi sistemi militari. Tenere il passo in un campo in continua evoluzione come quello della difesa è una questione di sicurezza nazionale, e il digital engineering è un mezzo prezioso per il DOD per operare con efficienza e agilità. La geopolitica e l'innovazione tecnologica sono forze rapide ed erratiche, il che significa che il DOD si trova in uno stato perpetuo di anticipazione e reazione a complessità senza precedenti. Questa necessità urgente di agilità costante rende l'ingegneria digitale una pratica critica che supporta sia l'acquisizione (sviluppo di nuovi sistemi) che il mantenimento (manutenzione dei sistemi esistenti).
A partire dal 2024, il DOD richiede che la tecnologia e il digital engineering siano implementate il prima possibile nella pianificazione del programma.
rapide al combattente, ottimizzando i processi e abilitando decisioni basate sui dati. Va anche notato che il DOD spesso stabilisce il passo per l'adozione di questo tipo di politiche, quindi NASA, DOE e altre agenzie probabilmente stanno osservando i risultati.
Il DOD come usa le strategie il digital engineering?
Che si tratti di abilitare la collaborazione, modelli digitali e tracciabilità, analisi tramite i "digital thread" o artefatti digitali, il DOD impiega strategicamente il digital engineering per potenziare le sue capacità in vari ambiti.
Tipi di strategie utili
Esistono diversi tipi di strategie generali nel digital engineering:
- dalle strategie focalizzate sulla scoperta, che identificano opportunità e potenziali problemi
- alle strategie di eccellenza operativa per ottimizzare le operazioni e ridurre i costi.
Il DOD sfrutta il digital engineering per le seguenti strategie:
Sviluppo di modelli progettuali
Per snellire lo sviluppo, il DOD ha incorporato modelli e simulazioni come parte del processo progettuale. I modelli rappresentano sistemi reali o concettuali che usano fisica, matematica o espressioni logiche. Le simulazioni dimostrano le implementazioni dei modelli nel tempo, permettendo al DOD di verificare i requisiti e valutare i cambiamenti. L'uso, sia dei modelli che delle simulazioni, migliora il processo decisionale e informa meglio gli stakeholder. Inoltre, le simulazioni digitali accelerano lo sviluppo, poiché non sono soggetti alle stesse limitazioni dei test sul campo, promuovendo ulteriormente l'agilità nell'ingegneria.
Fonte unica di verità
Il successo del digital engineering dipende dalle fonti dei dati per i sistemi durante l'intero ciclo di vita del prodotto. Con una soluzione PLM come fonte di verità, il DOD garantisce di condividere informazioni coerenti e affidabili a tutti gli stakeholder, questo per aspettare una migliore collaborazione e una riduzione di errori.
Innovazione tecnologica
Per abbracciare l'innovazione, il DOD utilizza strumenti all'avanguardia, analisi e scienze dei dati. Sfruttare la tecnologia più recente significa prototipazione rapida, rilevamento precoce dei difetti e miglioramenti nelle pratiche ingegneristiche complessive. Inoltre, investire in tecnologie innovative può far risparmiare tempo e ridurre gli errori costosi che ostacolano le scoperte e mettono a rischio i progetti.
Infrastrutture e ambienti
Stabilire un ecosistema di digital engineering robusto richiede un'infrastruttura di supporto. Ambienti collaborativi, come il Digital Engineering Ecosystem (DEE), abilitano integrazioni senza soluzione di continuità che facilitano iterazioni frequenti di progettazione e test.
Trasformazione della cultura del posto di lavoro
In modo ragionevole, abbracciare il digital engineering richiede più che implementare nuove tecnologie e processi. La cultura e la forza lavoro del DOD devono evolversi per enfatizzare agilità, decisioni basate sui dati e collaborazione interdisciplinare. Attraverso programmi di formazione, possono incoraggiare e responsabilizzare il personale ad applicare efficacemente pratiche e strumenti digitali.
Servizi di digital engineering di qualità
Tutte le strategie di qualità del DOD si allineano e sono supportate dalle pratiche di digital engineering. Il DOD ha implementato un Piano di Gestione della Qualità (QMP), che definisce come un programma intenda implementare misure di qualità (controllo qualità, assicurazione qualità e miglioramento continuo dei processi) in conformità con le politiche di qualità dell'organizzazione. Si concentrano anche sull'ingegneria di Produzione e Qualità (M&Q) per mitigare i rischi industriali durante le transizioni dai laboratori di difesa al combattente. Ciò può includere pianificazione della produzione, stima dei costi, produzione, assicurazione qualità e altro.
Le soluzioni PLM supportano anche iniziative di qualità più ampie. I processi automatizzati e i flussi di lavoro standardizzati riducono gli errori e rafforzano le best practices.
Il "digital thread" stabilito dal PLM consente di tracciare i dati del prodotto in tutta l'impresa.
Inoltre, il PLM favorisce la collaborazione fornendo a tutti i contribuenti una fonte di verità accessibile in modo che tutti lavorino con le informazioni più recenti, oltre a offrire capacità di miglioramento continuo tramite i suoi loop di feedback.
Digital engineering e trasformazione dei dati
Sfruttando la potenza del digital engineering e della trasformazione dei dati, le organizzazioni del settore privato e pubblico possono rimanere competitive, agili e resilienti.
Servizi e gestione digitale
Il digital engineering consente un'integrazione senza soluzione di continuità dei modelli digitali attraverso il ciclo di vita del prodotto. Dalla progettazione alla consegna, i servizi di ingegneria digitale abilitano decisioni informate, riducono gli errori e migliorano la collaborazione.
Modernizzazione tramite applicazione
L'innovazione moderna richiede strumenti moderni. Il digital engineering trasforma i processi obsoleti in flussi di lavoro agili e basati sui dati. Applicando i principi del digital engineering, le organizzazioni possono perfezionare i loro processi e rivitalizzare le loro operazioni.
Modelli operativi adattivi
Il rapido ritmo di evoluzione della tecnologia richiede adattabilità. I modelli operativi adattivi consentono alle organizzazioni di rispondere rapidamente a requisiti, minacce e opportunità in evoluzione. Attraverso questi modelli, gli utenti possono scoprire strategie per rimanere all'avanguardia.
Obiettivi del digital engineering nel DOD
Avanzamento tecnologico delle attrezzature
Grazie all'intelligenza artificiale, al machine learning e alle simulazioni avanzate, il DOD può progettare, sviluppare e mantenere sistemi all'avanguardia. Pur garantendo che le forze armate abbiano accesso agli strumenti più avanzati disponibili, questi progressi possono ridurre i costi e supportare l'efficacia della missione.
Identificazione dei rischi
La gestione del rischio è fondamentale durante tutto il ciclo di vita di un sistema. Attraverso la modellazione, la simulazione e l'analisi, i rischi possono essere identificati e affrontati precocemente. Questo approccio proattivo assicura che i nostri sistemi militari siano robusti, affidabili e resilienti.
Test dei design
I prototipi virtuali permettono agli ingegneri di simulare vari scenari, valutare le performance sotto diverse condizioni e convalidare i design. Il DOD può accelerare lo sviluppo riducendo i costosi test fisici, pur assicurandosi che i sistemi soddisfino i requisiti necessari.
Trasformazione ideale
Il digital engineering consente al DOD di innovare, migliorare la sicurezza e mantenere un vantaggio tecnologico. Per raggiungere una trasformazione ideale, il DOD mira a un'interoperabilità senza soluzione di continuità tra sistemi e piattaforme; agilità per adattarsi rapidamente a minacce e requisiti in cambiamento; gestione efficiente del ciclo di vita dal concetto al pensionamento; e ambienti collaborativi solidi che promuovano il lavoro di squadra cross-funzionale.