作者：刘亚威
美空军研究实验室（AFRL）提议成立一个工业界联盟，以支持空军装备司令部（AFMC）的数字工程和制造工作。根据11月12日发布的信息征询通知，AFRL设想成立“数字转型技术和流程”（DTTP）联盟以推进AFMC的“数字战役”，这是一项将空军的所有活动转移到现代化数字平台的协同工作。“数字战役”于2020年6月启动，最终目标是加速美空军和太空部队通过数字环境提供作战能力的能力。
F-35A的一种数字孪生运用示意图（美空军图片）
一、数字工程转型攻坚持续
数字工程是一种现代设计方法，它使用模拟仿真、3D模型和数字孪生等工具，这些工具是对现实世界对象的数字表达。前空军采办主管威尔·罗珀曾三度获得美国政府的Wash100 奖，他称赞数字工程是修复或升级未来作战能力的快速且具有成本效益的解决方案。AFMC司令官阿诺德·邦奇将军也称赞数字工程是在战争时期加强空军团队制造能力的一种方式。
为打响数字工程转型“攻坚战”，美空军启动了“数字战役”计划，其愿景是将空军打造为一个整体化的、数字式的组织。“数字战役”计划由空军装备司令部抓总实施，对应美国防部数字工程战略目标设立了6项任务：一是建设安全、可靠的信息技术基础设施；二是建设以模型和工具为核心的“集成数字环境”（IDE）；三是指导政府参考架构、数字工程相关标准和数据集的应用；四是开发在“集成数字环境”中开展技术转化、系统采办、产品保障的策略和流程；五是更新相关采办政策和指南；六是驱动文化变革并打造数字工程人员队伍。
这6项任务分别由空军生命周期管理中心、空军核武器中心、空军装备司令部法律办公室、空军研究实验室等部门牵头落实，每项任务均明确设定了路线图，初步计划在2022年6月全部完成。此外，空军计划在进一步建设基础设施、制定数据标准、开发工具平台的同时，通过“先进作战管理系统”（ABMS）等项目对“集成数字环境”进行测试，将其融入更大的空军数字生态系统中。
集成数字环境示意（中国航空工业发展研究中心，作者制图）
二、空军希望工业界联盟助力数字战役
“数字战役”是将空军组织、政府和工业界的活动转移到现代化数字能力和流程的协同工作。理想的最终状态是一个协作的、集成的数字环境，它指导、协调和提供整个空军组织中每个人访问数据、功能和元素的方法，从而以纯数字化的方式完成其工作。空军寻求DTTP联盟来开发、演示和确认先进的数字工程和数字制造工具，以加快它们在空军组织和更广泛的工业基础中的采用和实施。
DTTP联盟要解决众多的数字化战役目标，包括但不限于：1）使用任务分析进行早期评估（探索提议的装备解决方案的作战价值）；2）通过无纸化评审、验收和审计以缩短从开发到生产的时间；3）系统建模，支持跨采办和作战团体的作战和系统功能洞察；4）数字线索能力，以促进权威真相源数据用于再次竞争工作；5）有效验证组织或系统概念满足严格的保证、安全、安保要求的方法；6）通过交付利用基于模型的工程／基于模型的系统工程（MBE/MBSE）实践开发的成熟的试验件／系统，在整个系统生命周期中优化试验；7）增强跨组织的标准化和通用接口，支持备选解决方案、产品快速开发和增强的制造灵活性；以及8）基于模型的能力，可增强已部署能力的后勤和维护。所有这些目标（以及许多其他目标）都需要一个有能力的联盟，该联盟利用行业知识和最佳实践，并提供先进的数字工程和数字制造工具、概念和流程的评估、开发、演示、风险降低和确认。
工业界对于“数字战役”至关重要（中国航空工业发展研究中心，作者制图）
三、总投入或高达0.5亿美元
AFRL 的 DTTP 资助机会公告（FOA）侧重于联合政府、学术界和私营部门的资源，以实现空军采办和持续保障活动的系统转型。FOA的重点领域包括向无纸化评审过渡、采用现代化的系统建模技术以及使用基于模型的能力来支持已部署系统的维护。各个组织可以在12月17日或之前表达他们加入联盟的意图。政府将在12月1日举行虚拟提议者日活动，2022年1月7日投标截止。
美空军通过合作协议至多提供4900万美元的联邦资金，但鼓励竞标者分摊其中不超过50%的资金，获胜者将在2022年4月底授予合同，资金预计分5年拨付。FOA的摘要如下：
为了实现空军数字采办和持续保障的愿景，空军必须加快在整个组织中采用数字工程方法和工具，这包括研究、开发、试验和鉴定、生产、使用、维护和供应链。需要一种不受当前空军流程或IT基础设施限制的“快速失败、快速学习”的心态——快速开发和评审的手段和工具，并通过实践经验发展劳动力。这将通过鼓励在基于模型的虚拟环境中进行概念验证来帮助项目降低风险，这个环境是一个可以测试权威真相源以进行跨学科协作的地方，以及可以利用沙箱进行不受约束的软件工具探索、应用和集成的地方。一个理想的方法是建立一个联盟，通过与工业界和学术界的动态合作来响应空军需求。
一个联盟将与空军领导层和人员合作，联合空军、学术界和私营部门的资源，促进新工具、技术和培训的快速注入，以实现空军采办和持续保障的系统转型。在此合作伙伴关系中，空军将作为主要客户，而联盟成员提供应用研究和劳动力培训、工程和集成。该联盟的最终状态旨在与主要空军采办和持续保障中心的地点建立联系，以支持与当地大学和公司的团队合作——利用现有的合作伙伴关系并提供实时支持。
四、简析
围绕数字战役的六大任务，可以分析一下本次合同授予的技术要求：1）开发、演示和转化耐久、安全的信息基础设施概念，这就包括用于跨空军用户职能领域进行协作、分析和可视化的集成数字环境；2）集成、测试并开发工具和标准，以在跨组织的集成数字环境中促进数据使用；3）开发协同策略和流程，支撑从概念开发到退役处置的生命周期活动，包括技术开发和转化；4）访问并定义业务影响，包括关键准则、政策和指南的更新/改变以实现全面的数字转型；5）制定并测试通过培训和变革管理改变整个组织文化的策略；6）通过风险降低的试点工作研究前沿的转型实践和工具。
美空军希望这个联盟可以响应空军和工业基础的需求，将合作伙伴和协作方组合起来，与空军机构同事。可不是嘛，这么庞大的数字工程转型工程，军方单干肯定是不成的，尤其是那个新的数字式协同环境——集成数字环境，还必须得要工业界配合啊，要不谁会给你开放数据访问？这不，2021年9月3日，空军向55家企业授出了总额上限460亿美元的多年研究与发展合同，就给工业部门一个强烈的信号。数字战役路线图画到了2022年6月，但从DTTP看来，军民协作的大战役还要很久。
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