敏捷工程为何未能在航空航天和国防领域大展身手

航空航天和国防领域的创新者已经开始探寻如何在不提高加班成本的情况下让 20 名工程师完成 50 名工程师的工作，同时在这个过程中探索更多的设计理念。该行业一直在寻求采用集成式产品开发团队，加快产品的开发速度。许多公司寻求敏捷工程，但这并非意味着 20 名工程师在同个空间内工作就能实现。

航空航天和国防领域的公司一直在努力开发创新产品，以满足不断变化的客户需求并降低成本。大多数公司都采用了集成式产品开发团队，统筹不同学科之间的工作，改进参与项目的各个专业之间的沟通，打造更具协作性的环境。

有得必有失，这个领域有所改进，导致产品设计的基本方法几十年来并没有真正发展。同一团队的工程师通常都用电子、电气、机械和软件工程等领域的专用工具。因此，大家必须手动解译和整合来自其他学科的所需信息，并将其整合到最终的综合设计中。久而久之，公司围绕这些专业工具优化了流程，提高了这些工程专家的绩效。

尽管推动实现更高效的设计及工程工具和流程的意图是好的，但意外的后果导致专家之间需要手动交接， 从而束缚了团队探索更高成本效益或更高性能设计迭代的能力。

为了更好地整合各个专业学科和工具，领导者经常召开协调会议，促进和激励团队之间完善沟通。就算召开协调会议，部分管理人员仍无法保证团队所有成员步调一致，各学科专家均采用最新版设计。

传统工程的局限

初创公司用自己的经历证明，敏捷工程方法能以更高效的方式提供创新产品和服务，速度甚至比现有公司快数百倍。例如，Bye Aerospace 过去能在项目的整个生命周期中迭代 2 到 3 次，而现在他们可以每周迭代一次，并通过 20 名工程师组成的团队完成 50 人的工作。

产品越来越复杂，传统的开发方法无以为继，难以达到过去相同的效果。这就导致企业无法快速更改设计以及时响应新的客户要求、技术或法规。这种脱节的一些症状包括，团队之间要手动转换数据，分别管理数字模型以及频繁召开协调会议。最终结果是大量的设计返工，因为不同专业领域的发展步调不一致，设计趋于成熟完善的进度不同。

当管理人员发现问题时，他的想法是召开更多协调会议或投入更多资源来管理数字模型，以此来改善团队之间的沟通。工程管理人员仍在苦苦探索，如何让大家步调一致，保证各学科的专业人员采用的均是最新版本设计。例如，电气团队可能使用液压系统的修订版 B 进行设计，而液压团队正在设计修订版 D。因此，团队难以持续掌控飞机各个组件的配置和协调。

勇于创新的航空航天和国防公司广泛应用各种以软件为主导的机电一体化系统，旨在提高产品性能并降低成本。这些产品的集成需求比传统产品高得多。如果公司没有为接口控制定义（例如软件、布线和结构的集成）制定更好的策略，势必会落后于积极追求模型策略的公司。例如，空客 A380 因布线相关的集成问题而出现延误，据此造成 61 亿美元的增加成本。尽管人工测试可以早点发现这些问题，但这会引发后期更改和返工，从而增加成本并延误进度。

鉴于产品愈加复杂化，工程师要尽早完成制造和可维护性方面的设计。例如，设计师一心想研发出 “ 完美” 的机翼，事后才意识到它无法容纳身高 5 英尺以上的技术人员。然后，他们将不得不添加进出舱口，不但会增加制造成本，延迟产品上市，或许还要雇用更多矮小的技术人员。

更好的迭代方式

如今的企业普遍采用敏捷的工程方法，通过多个闭环迭代的方式进行迭代开发。这个方法会掀起文化上的转变，从而让设计流程之初解决问题成为可能。美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的研究表明，在生产阶段解决问题的成本可能是需求阶段的 30 倍。

敏捷工程方法已经在软件行业证明了其价值。行业变化日新月异，航空航天及国防企业也有机会采用同样的方法获得成功。对于希望加速产品开发的团队，探索其组织结构与团队实际工作方式之间的脱节之处会大有裨益。通过敏捷工程方法，他们能在设计之初就主动消除跨专业和工作数据包协作的基本障碍，更大限度地减少事后解决问题的工作量。

要掌控航空航天和国防市场的未来，企业务必将项目拆解成小型的可管理块，迅速响应不断变化的技术和市场要求，在开发流程中尽早测试新产品。就像软件公司一样，他们能持续可靠地按计划更新产品的最新工作版本。唯有将要求范围分解成小型可管理块，小型团队才能更轻松、更快速低协作，共同解决问题。

另外，改善团队间的沟通，以项目目标为工作重心， 也能推动公司快速整合客户请求，迅速找出项目问题解决方案。有些公司只是减少了会议次数，就找到新的节奏。这样，工程师就不得不更加配合其他专家，齐心协力解决问题。或许对企业来说，设法让所有参与项目的成员自然而然地同步，而不是让大家在所有节点都步调一致，这种方式更为轻松高效。

协作文化也让航空航天和国防公司的团队和合作伙伴更轻松地共享需求、工程和仿真。这可能涉及接受文化改变，包括他们培训工程师、组织团队以及在传统学科中推广系统工程方法的方式。

工具越先进，仿真模型的建模速度越快，设置越轻松，功能越强大，而易用性也越高，有助于推动成员迅速完成转型。更重要的是，这些工具还可以更轻松地对设计和工艺性快速执行虚拟验证。

这些方面的能力允许工程师以较短的迭代评估设计， 快速建立下一个迭代的新基准。产品生命周期管理(PLM) 工具可以帮助您管理基准、保留关于设计决策的知识、维护配置控制并增强更改管理。这些工具已日臻成熟完善，有利于公司启用新流程以加快创新速度。

SpaceX 这类行业领导者通过实践证明，全面数字化双胞胎功能强大，可显著改变工程方法以加速产品开发。原始设备制造商 (OEM) 要采用敏捷工程方法来灵活响应新机遇，同时还要保证安全和质量，并满足成本要求。要满足上述目标，企业就要采用新的数字化工程工具，轻松运用新制造技术和人工智能 (AI) 设计工具，改善增强现实 (AR) 等用户体验。

数字化转型不仅仅在于数字化本身，更在于数字化高阶改进流程。航空航天及国防企业可从采用新的工程方法中获益，跟上创新型初创企业的步伐。这些企业还需考虑如何影响文化变革，并采用正确的工具来实现这点。率先实践的企业不但提高了飞机设计的性能，缩短了研发时间（速度有时可加快 20-30%），而且还节省了成本。应用这些工具可促进团队之间的协作，同时可加快测试进程，推动企业成功转型。

产品设计与工程解决方案

我们的 “产品设计与工程” 解决方案可从企业文化入手，推动企业研发创新，迅速将创新成果商业化。它可以赋能企业人才发挥全部潜力，消除技术风险以打破功能藩篱。项目管理的重心不再是一味地赶进度， 而是更多地侧重于完善和交付内容。“产品设计与工程” 改变了一直以来的工程方法，引入新材料，并优化用户体验。它渗透到四大核心领域：

1. 综合可跟踪性：在加速产品开发的同时确保合规性和验证成功。

2. 基于模型的零件开发：确保结构、集成定义流程、专业的仿真和测试能力，透彻理解设计选择对成本和进度的影响。

3. 设计验证：根据产品诉求验证设计以缩短开发周期。

4. 设计探索：优化设计，更快、更有信心地交付创新成果。

所有这些功能均是我们的 Xcelerator 产品组合的一部分，它整合了一整套软件、服务和应用开发平台组合，能够加速数字化转型周期，释放强大的工业网络效应。该产品组合现在还入驻云端，提高访问便捷性、可扩展性以及灵活性。“Xcelerator 即服务” 进一步增强了协作和跨域功能，给客户带来如下优势：

1. 全面数字化双胞胎

  a. 各类企业均可访问

  b. 提高设计水准，实现功能优化

  c. 安全开展常规及专项协作

2. 个性化、适应性、现代化

  a. 轻松定制解决方案

  b. 按需提供扩展工程能力

  c. 增强低代码和跨平台的兼容性

3. 灵活开放的生态系统

  a. 随时随地通过任意设备展开安全协作

  b. 允许工程师跨域和跨站点工作

  c. 跨域和解决方案访问和连接数据