2018年7月5日，美國國防部正式對外發布“國防部數字工程戰略”。數字工程戰略旨在推進數字工程轉型，將國防部以往線性、以文檔為中心的采辦流程轉變為動態、以數字模型為中心的數字工程生態系統，完成以模型和數據為核心謀事做事的范式轉移。下篇將結合文化轉型，并引述美空軍的一項研究來談一談數字工程戰略實施。

2．5 轉型為一種文化使人員隊伍接受并支持跨生命周期的數字工程

目標是借鑒變革管理和戰略溝通的最佳實踐，使文化和人員隊伍整體轉型。

（1）完善數字工程知識庫。美國國防部在海量的政策指南、標準規范、網絡資源以及各類文獻中記載了數字工程的卓越知識，需要持續改進、更新并進一步組織這個知識庫，從而優化并共享合同、采購、法律和商業上的實踐。

（2）領導并支持數字工程轉型工作。轉型需要變革，驅動一個創新、有實驗精神和持續改進的文化，領導者的鼓勵和激勵是關鍵。

（3）打造人員隊伍并使之準備就緒。未來人們將分散在各地并且是不同學科領域的幾代人，國防部需要讓年輕工程人員從老專家那里獲取更多知識。

跨采辦復雜組織體將數字工程制度化

【作者獨家解讀】：國防部認為數字工程的幾大困難包括：投資，文化和人員，政策、指南和合同，管理，安全性，知識產權保護，工具／模型便攜性（輕量化），基礎設施和環境，模型質量和保證。這個目標中最重要的是，基于模型、數據驅動、自動尋優的分析決策流程要想建立起來，必須在軟硬件成熟和項目應用成功的基礎上，逐步制度化并從人和文化上入手實現最終轉型。就像數字工程戰略的簽署人、國防部負責研究與工程的副部長格里芬所說的，戰略描述的是“what”，而“how”還需要戰略發布后與各軍種和機構研究實施步驟。

實際上，美國國防部在戰略簽署后就馬上聯合各軍種和工業界開展了一系列進一步的宣傳和落實工作。2018年6月21日，國防部負責系統工程的助理國防部部長幫辦（DASD（SE））在五角大樓召集各軍種以及國際系統工程協會（INCOSE）高層開會，各軍種簡述了當前的實施計劃。6月26日，數字工程工作組開會，NASA和DASD（SE）簡述了實施的指標框架。6月27日，繼續數字工程研討會，各軍種簡述了實施的計劃、挑戰和指標，在DASD（SE）的主持下定義了后續工作。7月9日，DASD（SE）、INCOSE、國防工業協會（NDIA）聯合會議，決定啟動數字工程信息交換工作組。10月22日，NDIA年會舉辦了數字工程峰會，各軍種演示了實施計劃。10月23日，參加NDIA年會的工具開發商演示了支撐數字工程戰略的工具能力。按照推進路線圖，戰略還將經理內部消化、采納和制度化三大步。

美軍數字工程推進路線圖

為了宣貫數字工程戰略，國防部負責系統工程的助理國防部部長幫辦辦公室（ODASD（SE））在2016年，將一門“面向系統工程的建模與仿真”的國防采辦大學課程重組為“系統工程中的模型、仿真和數字工程”。課程講述了在數字工程活動背景環境下對于模型和仿真的使用，討論了持續且一致地使用模型在支撐國防部采辦系統活動中的價值，概述了針對任務統一使用數字技術物（artifact）的需要以及確保工程活動成功所必需的特點。

五門課分別為：（1）數字工程概念——理解用模型及其支撐的技術數據作為真相源的轉型動機，國防部支持數字工程轉型的政策和指南，使用基于模型的方法增進項目成功性并且建立模型作為權威模型和數據源，在項目壽命周期開發模型、仿真和技術物并作為一個技術連續統一體使用；（2）為進入數字工程生態系統做好準備——考慮在一個協作環境下集成手段、流程、工具和數據，引入數字系統模型（DSM）分類作為數據該如何結構化、開發和使用的一般指南，為跨壽命周期創建、處理、共享和重用數據／信息提供端到端的管理，定義采辦壽命周期中開發和使用模型、數據和數字技術物的人員需求；（3）在采辦合同考慮數字工程任務和產品——考慮在建議書征集（RFP）中總結建模、仿真和數字工程任務，使用適當的合同機制獲得相應的模型和數字工程技術物與交付物，獲取數據和數據權以支持數字工程活動，在壽命周期識別并管理全譜系的知識產權及相關問題；（4）使用數字工程讓團隊接受并理解風險——理解如何讓團隊接受數字工程并獲得利益攸關方對使用數字工程的信任，驗證和確認模型以增加單一真相源譜系中的可信度，識別并化解項目風險，確定與使用數字工程方法有關的風險；（5）使用數字技術物的案例——展示數字技術物支持跨利益攸關方的互操作性以一致地共享和交換數據與模型，數字技術物支持從一個系統到系統之系統（SoS）的譜系以交付實現使命任務的獨特能力，數字技術物支持模塊化開放式系統方法（MOSA）以實現新和／或已有系統的模塊化和適應性強的開放式接口。

三、數字工程助力美空軍減少飛行器研制試驗周期和成本

美空軍針對高性能飛行器靜穩／動穩特性和控制（S＆C）特性的確定，提出了利用CREATE－AV、通過試驗設計（DOE）設置最少的數據點從而縮短整個風洞試驗周期的方法，并且使用F－22戰斗機外形曲面和風洞試驗數據庫，執行了數字線索試驗研究確認了方法的有效性。

利用數字線索減少風洞試驗活動

30年來，美空軍飛行器研制試驗與評價的工程實踐并未發生顯著變化。盡管從F－22研制到F－35研制，試驗效率提升了4倍，但即使F－35的飛行包線比F－22要小，F－35的風洞試驗仍然需要執行與F－22相同的22000小時，并且每個構型都是22000小時。這是因為，當前的風洞試驗主要是由流程驅動的，按試驗小時而不是試驗點來設計。傳統上，為確定高性能飛行器S＆C特性，“暴力”方法是為一架飛行器填滿整個S＆C數據庫，這需要在風洞中設置約250萬個數據點；相應地，使用計算流體動力學（CFD），通過計算和空氣動力學逐點模擬風洞，則完全不切實際。