洛马公司“任务驱动的转型”战略重点关注5大领域

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洛马公司“任务驱动的转型”战略重点关注5大领域

为应对更加复杂的全球安全环境和更大的挑战，洛克希德·马丁公司作为全球*大、*具创新力的军事巨头，提出了全新的“任务驱动转型”战略，颠覆流程、技术和工具。 激进的创新为客户提供更快的设备交付能力、敏捷的响应能力和数据驱动的洞察力，以支持国家安全任务。

“使命驱动转型”战略重点关注数字工程、下一代软件、先进制造、数字赋能、数据作为战略资产等五大领域。 充分体现了以数字化手段推动转型的理念，与美国国防部数字化转型战略相契合。 保持极其一致。

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数字工程

洛克希德·马丁公司在数字技术的研究和应用方面始终处于领先地位，并开始向基于模型的数字工程转型。 数字线索、数字孪生取得了良好的应用效果，数字工程工具开始试点应用。

（一）数字线索、数字孪生取得良好应用效果

早在2011年，洛克希德·马丁公司就提出了“数字挂毯”的概念，体现了数字线索的内涵。 在数字线索和先进制造技术领域投资超过6亿美元。 获得的低风险研发能力，在装备研发、测试模型等方面发挥了重要作用。 它产生了颠覆性的影响，使用虚拟原型取代了物理测试过程，从根本上降低了开发成本。 目前，数字线索技术已在陆军未来攻击侦察机项目原型机“X”、未来远程突击机项目原型机“CH-53K”等多型号装备中得到应用。 洛克希德·马丁公司计划使用世界上所有未来的项目。 它始于数字化环境，贯穿于研发、设计、生产制造、运营维护的整个生命周期。

基于数字线索的开发和应用，洛克希德·马丁公司于2017年提出了体现数字孪生内涵的“产品数字世界”概念，同年年底部署了利用数字孪生的“智能空间平台” F-35 沃斯堡工厂的技术。 将实际生产数据映射到数字孪生模型中，并连接到制造执行和计划系统，提前规划和分配制造资源，全面优化生产流程。 2020年10月，洛克希德·马丁公司开始竞标导弹防御局“下一代拦截器（NGI）”项目，提出在项目实施中采用基于模型的数字工程方法，创建相应的数字孪生模型作为关键资产项目的。 2021年2月，洛克希德·马丁公司推出了一款可以生成飞机结构数字孪生模型的工具——航空通用分析工具集数据管理器（CATDM），旨在利用互连的三维视觉模型为飞机结构提供信息。 -35 用户快速显示飞机结构完整性数据。 该工具编译 F-35 配置数据、分析及其结果，以及来自不同来源的零件的历史文档，包括型号版本有效性、控制点位置、应力分析、现有损坏和维修的照片、检查细节等。 用户可以将鼠标悬停并单击飞机的某个部分，以查看做出决策和计划维护活动所需的数据和分析结果。 此外，F-35作战决策者可以直接访问CATDM的定制版本，以提供定制的机队管理解决方案和作战管理策略。 与历史方法相比，向用户交付飞机结构维护计划、飞机跟踪报告等数据的成本可降低75%。

基于数字孪生的实践，洛克希德·马丁公司于2021年4月推出了初步的“数字孪生成熟度模型”，旨在加强对这一新技术的理解，并利用通用的成熟度模型推动数字孪生应用的标准化。 促进整个供应链的参与式使用。 洛克希德·马丁公司将数字孪生成熟度分为五个级别，如下表所示：

Level 1 虚拟数字孪生实现高保真或基于物理的数字孪生模型和仿真 Level 2 使用手动方法实现数字孪生模型与物理实体的同步 Level 3 实现数字孪生模型与物理实体的同步和验证自动化或连续性 级别 4 企业级集成产品数字孪生 级别 5 构建数字孪生运营生态系统

（二）开发数字工程工具并启动试点应用

当前军用飞机的发展越来越复杂，需要极高的隐身性、先进的动力和软管理系统、现代化的电子设备及其软件。 洛克希德·马丁公司寻求将民用领域的数字化工程实践应用到国防领域，开发了“()”数字化工程工具。事实上，洛克希德·马丁公司此前已在多个项目中进行过数字化工程实践。例如，F- 35个项目合并了工程模型数据库和企业资源规划软件，协助管理生产系统和供应链。洛克希德·马丁公司的“臭鼬工厂”也在其他机密项目中成功应用了端到端的数字工程实践，这些模型洛克希德·马丁公司希望通过引入 Star Drive 工具，将这种做法扩展到整个公司需要数字工程的新产品和现有产品。

2020年2月，洛克希德·马丁公司为“Star Drive”数字工程工具申请了“”商标，并于2020年6月获得美国专利商标局批准。该工具集成了先进的计算机辅助设计和产品生命周期管理工具实现快速原型开发和系统全生命周期支持，不仅可以加快设计和开发速度，还可以使机器人、增材制造和自动化得到更广泛的应用。 质量检验技术。 目前，“星驱”工具已开始在各类预研设备中验证其有效性。

2021年5月，洛克希德·马丁公司表示，其率先在数字样机开发中使用“Star Drive”工具，取得了良好的效果，并首次在复合材料蒙皮上实现了全尺寸确定性装配（FSDA）。 在采用FSDA之前，为了保护复合蒙皮免受金属碎片、异物碎片等的影响，飞机复合蒙皮的组装需要多道工序：首先，工人手动将蒙皮放置到正确的位置，并使用液态垫圈将蒙皮固定在合适的位置。保养皮肤。 定位皮肤，完成钻孔操作； 然后去除蒙皮自动化软件开发，安装位于底层的金属构件，并将螺母板与底层结构连接； *后将蒙皮放回原位，并用紧固件安装蒙皮。 通过“Star Drive”工具对复合蒙皮装配进行虚拟仿真，验证工装夹具是否合适，优化蒙皮安装顺序，实现复合蒙皮结构与金属构件的并行装配。 事实证明，“星驱”工具可以有效提高蒙皮安装质量和时间：金属子系统与复合蒙皮一次性对位成功率达到100%； 紧固件零返工； 质量零缺陷； 并且装配速度与之前相似，元件尺寸快了70%； 总生产周期缩短20-40%。

图1 复合蒙皮的全尺寸确定性装配

随着原型机研发完成，洛克希德·马丁公司继续采用“星驱动”方式开发X-59静音超音速飞机。 项目团队与供应商在同一数字环境中合作，共享所有工件的单一数据库，包括计算机辅助设计、系统工程和项目规划数据，以执行精密部件的全面确定性装配。

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下一代软件开发模型

（1）建设软件工厂，提高软件开发的速度、效率和敏捷性

软件工厂的建设是洛克希德·马丁公司数字化转型计划的一部分。 经过两年多的开发和建设，洛克希德·马丁公司的软件工厂正在推动现代软件开发实践，以实现软件工具的快速开发和持续部署和实施，以满足客户任务要求。

图2 洛克希德·马丁公司软件工厂示意图

洛克希德·马丁公司软件工厂的建设，将交付周期长的“瀑布式”软件开发模式转变为迭代增量方式，能够安全、快速地交付*重要的功能。 这是开发人员和信息技术运营团队在开发和部署软件应用程序时遵循的一种心态或文化，将主动和自动化的安全审计和渗透测试集成到敏捷应用程序开发中。

洛克希德·马丁公司的软件工厂业务在全公司范围内部署，并将安全的云基础设施与先进的工具、流程、实验室和专家相结合，以实现机密和非机密软件的快速开发，这些软件可以部署在新的软件开发环境中。天，具有以下特点：

（二）大力支持武器装备软件平台快速发展

洛克希德·马丁公司的软件工厂支撑了航空、航天、船舶等各类武器装备软件平台的快速发展。

2021年5月，洛克希德·马丁公司与美国空军合作，协助空军生命周期管理中心建立Rogue Blue软件工厂，为美国战略司令部开发和生产任务规划和指挥控制软件程序。 研究团队利用方法洛马公司“任务驱动的转型”战略重点关注5大领域，在三个不同的实验室建立了12个软件开发线程，创建了基于云的敏捷开发环境，用于战略指挥打击计划辅助（SPA）2.0系统的开发和自动化测试。 将软件功能交付时间从 6 个月缩短至 2 周。

2020年12月，洛克希德·马丁公司表示将与美国海军合作，开始宙斯盾武器系统的数字化改造。 主要方式之一是采用快速软件开发的方法。 借助公司基于方法的软件开发工具集，整合网络安全信息，不断收集用户反馈，自动化构建软件开发环境，并在开发初期添加软件质量保证测试，可以在一夜之间完成构建和测试过程。

2019年7月，洛克希德·马丁公司利用快速开发、测试和承包方法，联合政府和行业团队，成功将自动地面防撞软件系统部署到空军F-35A联合攻击战斗机上，比原计划提前7个月。 年。 2019年3月，洛克希德·马丁公司推出了业界首个软件定义卫星架构，在改变卫星设计、建造和交付方式方面迈出了重要一步。 它还支持在轨软件更新，为客户提供更大的灵活性。 。

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先进的生产技术

随着数字工程技术的发展，洛克希德·马丁公司正在通过3D打印、工业机器人、增强现实、机器联网等技术推动工厂车间数字化转型，加快装备生产、提高装备质量、增强装备制造能力。

（一）猎户座飞船先进的生产设施

2021年7月15日，洛克希德·马丁公司宣布建成航天器测试、组装和资源（STAR）中心，以增强美国宇航局猎户座航天器的制造、组装和测试能力。 该中心从建设之初就充分考虑数字化转型问题，部署多项数字化智能技术和先进制造技术，加速航天器生产、提升质量，从而更快地将猎户座飞船送入太空。 典型技术如下：

（1）STAR中心将于2020年集成到洛克希德·马丁公司新开发的智能工厂框架（IFF）中。IFF是一个边缘计算平台，可确保设备通过不同网络平台进行安全、可扩展和标准化的互连，从而简化生产流程和提高生产运营的敏捷性。 STAR 中心以及 NASA 测试和操作 (O&C) 设施中的 30 台机器和设​​备均连接到 IFF，使两个团队的成员能够实时访问有价值的数据，监控工作流程、系统和设备，并进行管理生产并提高效率。 洛克希德·马丁公司已在七个地点部署了敌我识别系统，并且正在将其扩展到整个公司。

(2) STAR中心还使用与NASAO&C设施相同的智能工具，包括VR/AR工具。 通过利用智能工具，生产团队可以在整个产品生命周期中*大限度地提高新工具的有效性。 例如，在Orion生产线上使用AR工具，技术人员解释装配说明的时间减少了95%，总培训时间减少了85%，生产率提高了40%。

（2）下一代PrSM精确打击导弹

2021年5月12日，洛克希德·马丁公司宣布，为美国陆军研发的下一代PrSM精确打击导弹成功完成第四次飞行试验，飞行距离400公里，展示了该导弹的能力、可靠性和有效性。 该项目研发目前处于增强技术成熟度和降低风险（ETMRR）阶段。 在整个导弹研制过程中，洛克希德·马丁公司使用了*新的数字工程工具、过程自动化和先进技术来提高设备的可制造性、质量和性能。

其中，3D打印技术在帮助公司解决加速研发进度和飞行测试中遇到的诸多挑战方面发挥了关键作用。 洛克希德·马丁公司打印了三个导弹部件，完全满足导弹性能要求，在飞行试验中表现完美，成为产品基线的一部分。 这些3D打印零件提供了极大的灵活性，可以补充洛克希德·马丁公司的供应链，使生产团队能够在供应链出现问题时满足项目进度要求。

（3）X-59静音超音速飞机制造与组装

X-59静音超音速飞机是NASA几十年来**架飞行的“X飞机”。 计划于2021年底完成总装并开始地面测试。工业机器人技术在X-59飞机制造和装配过程中发挥着重要作用。

洛克希德·马丁公司开发的“螺栓连接和机器人自动钻孔系统（COBRA）”首次用于X-59飞机下翼蒙皮的制造。 机器人系统可完成钻孔、锪孔、检查孔质量等一系列自动化作业，一次性检查合格率超过99.99%。 另一项创新是利用机器人自动丝束铺设设备制造大型复合材料整体结构，以减少装配过程中的零件数量。 同时，铺设头上集成了红外线加热装置，提高了树脂的粘合和铺设。 放品质。

图3 洛克希德·马丁公司的机器人自动钻井系统

（四）智能工厂建设

2021年8月10日，洛克希德·马丁公司官网表示，耗资超过4亿美元建设的“智能工厂”基础设施建设已经完成。 新工厂位于加州帕姆代尔的“Skunk Works”厂区，占地面积约2万平方米。 它是洛克希德·马丁公司今年在美国建造的四个转型制造工厂之一。 新工厂集成了洛克希德·马丁公司的三大先进生产技术设施：智能工厂架构、先进制造环境、灵活开放的企业架构，可深度应用工业机器人、人工智能、增强现实等技术，以提高工人的生产能力。效率、加速创新能力也是“臭鼬工厂”的标志。 智能工厂建设旨在快速、敏捷地满足客户重点建设项目的需求，同时增强美国的制造能力。

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数字赋能

洛克希德·马丁公司在流程再造、业务系统现代化、5G网络、云平台等方面进行了积极投资，为公司数字化转型奠定了基础。

2021年3月，洛克希德·马丁公司与该公司签署战略意向协议，达成共同探索和发展天基5G网络、重新定义21世纪移动通信的共同愿景。 双方将通过开发基于5G全球标准的非地面网络（NTN），为全球商业、企业和政府设备提供新的通信能力。 这种网络有可能重新定义移动通信，让真正需要移动性的用户无论环境和地点都可以连接，并可能颠覆天基移动性，建立**个真正支持商业的多功能无线网络和政府任务。 目的5G平台。

洛克希德·马丁公司目前还与创新防御技术公司（IDT）合作开发宙斯盾企业平台即服务（PaaS）功能，以确保宙斯盾软件更新能够在*需要的时间和地点交付给美国海军； 它还与美国国防部合作创建一个基于云的机密生态系统，在云环境中托管宙斯盾武器系统，为远程操作开辟道路。

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数据作为战略资产

洛克希德马丁公司正在构建一个全球基础设施，以即时、安全地共享数据并执行人工智能驱动的预测分析，以提高从工厂到服务的性能。

2021年3月，洛克希德·马丁公司与日本NEC签署联合合作协议，重点利用NEC的人工智能技术——系统不变分析技术（SIAT），提高复杂系统整个产品生命周期的诊断效率。 提供经过验证的人工智能功能。 SIAT 分析引擎使用来自物联网传感器的数据来自动检测不一致情况并提供解决方案。 此前，洛克希德·马丁公司和NEC一直在评估SIAT在早期生产测试和操作场景中的有效性。 洛克希德·马丁公司已将 SIAT 集成到洛克希德·马丁公司开发的通用人工智能遥测分析技术 (T-TAURI) 服务中，从而能够在航天器的设计开发、生产和测试阶段进行主动异常检测。 在肯尼迪航天中心猎户座测试期间，洛克希德·马丁公司使用SIAT系统分析了大量数据，并将其与T-TAURI系统集成。 在四个小时内，近 15 万个传感器数据被用来建立和分析超过 220 亿个逻辑关系，构建的模型可用于监控后续航天器的所有未来测试。

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