방위 분야의 디지털 엔지니어링

국방부 명령의 영향으로 디지털 엔지니어링 도입이 방위 분야를 넘어 훨씬 더 광범위한 곳까지 확대될 수 있습니다.

디지털 엔지니어링의 잠재력에 대한 완벽한 사용 사례를 구축하려는 경우 방위 산업보다 더 나은 분야를 선택하기는 어려울 것입니다. 현대의 방위 시스템은 엄청나게 복잡하며, 여러 팀이 서로 다른 소프트웨어를 사용하여 구성 요소, 제품 및 시스템을 설계하고 최적화해야 하는 경우가 많습니다. 국가 전체의 안보를 보장하려면 이러한 구성 요소, 제품 및 시스템이 미션 크리티컬 애플리케이션에서 완벽하게 상호 운용되어야 합니다. 미국 국방부(The Pentagon)는 사람, 프로세스, 기술을 하나로 모아 복잡성을 줄여 주는 디지털 엔지니어링의 중요성을 오랫동안 인식해 왔고 이제 디지털 엔지니어링은 의무화되었습니다.

미국 국방부 연구 및 엔지니어링 담당 차관인 Michael D. Griffin은 2018년 국방부(DoD)의 공식 “디지털 엔지니어링 전략” 문서에서 방위 시스템의 새로운 개발, 획득 및 유지 관행을 채택하여 준비 상태를 회복하는 것이 중요하다고 강조했습니다. Griffin은 특히 향후 충돌의 영향을 완화하려면 준비 상태를 회복하고 산업을 현대화하기 위한 지속적이고 예측 가능한 투자가 매우 중요하다고 명시했습니다. 국방부 엔지니어링 전략의 첫 번째 목표는 "엔터프라이즈 및 프로그램 의사 결정에 영향을 미치는 모델의 개발, 통합 및 사용을 공식화하는 것"이었으며, 이는 모델 기반 시스템 엔지니어링(MBSE)에 대한 많은 민간 산업 관행에 부합합니다.

이 “디지털 엔지니어링 전략” 문서는 비전과 목표만 제시한 것이며, 2023년 12월 21일에 국방부 연구 및 엔지니어링 담당 차관실(OUSDR&E)에서 발표한 국방부 명령(DoDI) 5000.97 “디지털 엔지니어링”은 구현 정책을 의무화하는 내용이었습니다. OUSDR&E는 디지털 엔지니어링을 의무화하고 이를 구현하는 방법을 설명함으로써, 방위 산업계에 새로운 수준의 혁신을 반드시 도입할 것을 요구했습니다. 이 업계는 매우 광범위하고 다양하기 때문에 DoDI 5000.97은 방위와 관련이 없는 산업을 포함한 여러 산업이 디지털 엔지니어링과 관련된 기술과 프로세스를 성공적으로 구현하는 데 필요한 청사진을 제공할 수 있습니다.

개방형 에코시스템은 디지털 엔지니어링의 핵심

“개방형 에코시스템을 갖춘 디지털 엔지니어링 환경을 구축하면 효과적인 레거시 툴과 프로세스를 다시 만들 필요가 아예 혹은 거의 없습니다.”라고 Ansys의 항공우주 및 방위 부문 최고기술책임자(CTO)인 전(前) 미 공군 Steve Bleymaier와 Ansys Government Initiatives 부문 사장인 Kevin Flood는 말했습니다(Steve Bleymaier와 Kevin Flood가 Defense News에 기고한 기사에서 발췌). “또한 조직은 새로운 기술을 최대한 활용하면서 인적 전문 지식을 완벽하게 활용하는 방식으로 워크플로를 조정할 수 있습니다.”

업계 성공을 우선시하는 툴, 교육 및 지원

디지털 엔지니어링으로 전환할 때 중요한 점은 디지털 엔지니어링을 도입할 때 직관과 경험보다는 정량적 분석을 우선시하려는 의지입니다. 이는 역할이 보다 엄격하게 분리되고 조직 구조에 정의되었던 전통적인 환경, 즉 위험을 회피하는 경향이 있으며 본질적으로 계층 구조였던 환경과는 상당히 다릅니다.

Ansys의 수석 기술 어카운트 매니저인 Armond Sinclair는 “Ansys는 전체 시스템 수명 주기 전반에 걸쳐 추적성과 일관성을 제공하는 디지털 스레드 개념을 지원할 수 있는 사용자 직관적 데이터 관리 및 프로세스 통합 툴 개발을 우선시합니다.”라며 “모든 것이 모델 기반 엔지니어링 환경과 원활하게 통합되어 문서 중심에서 모델 중심 엔지니어링 관행으로 신속하게 전환할 수 있습니다.”라고 말합니다.

Ansys 제품 컬렉션에는 디지털 엔지니어링 구현을 지원하는 몇 가지 툴이 포함되어 있습니다.

• Ansys Minerva 엔터프라이즈급 SPDM 소프트웨어는 단일 진실 공급원으로서 중요한 시뮬레이션 데이터를 보호합니다.
• Ansys ModelCenter 소프트웨어는 엔지니어가 다중 툴 워크플로를 생성 및 자동화하고, 제품 설계를 최적화하며, 요구 사항을 엔지니어링 해석과 연결하여 MBSE를 지원할 수 있게 해줍니다.
• Ansys optiSLang 프로세스 통합 및 설계 최적화 소프트웨어는 가장 강력한 설계 구성을 효율적으로 자동 검색하는 알고리즘을 통해 시뮬레이션 툴체인 자동화를 지원하여 의사 결정을 가속화합니다.
• Ansys System Architecture Modeler 툴은 복잡한 시스템을 시각화, 설계 및 관리할 수 있는 포괄적인 프레임워크를 제공하여 이해관계자가 효율적으로 커뮤니케이션하도록 보장하고, 기술 솔루션을 비즈니스 목표에 맞추고, 잠재적 위험을 조기에 식별하고, MBSE를 지원하여 의사 결정을 개선할 수 있게 해줍니다.
• Ansys Granta MI Enterprise 재료 관리 소프트웨어를 사용하면 재료를 저장, 제어 및 분석할 수 있습니다.
• Ansys Twin Builder 시뮬레이션 기반 디지털 트윈 플랫폼은 엔지니어가 시뮬레이션 기반 디지털 트윈을 만들어 시스템 설계 및 최적화, 예측 유지 관리를 수행할 수 있게 해줍니다.

또한 Ansys SimAI 클라우드 기반 생성형 AI 플랫폼 및 AI 통합은 물론 온프레미스 및 클라우드 기반 고성능 컴퓨팅 덕분에 Ansys 솔루션의 확장성이 가속화되어 다양한 엔지니어링 전문 분야 및 지리적 위치에서 다분야 협업이 용이해집니다. 이러한 확장성 및 협업의 이점은 엔지니어, 운영자 및 분석가가 엔지니어링 제품 수명 주기의 모든 단계에서 모델링 및 시뮬레이션 작업을 연결할 수 있도록 지원하는 Digital Mission Engineering 솔루션을 통해 다중 도메인 운영 환경으로 확장됩니다. 또한 Ansys는 방위 산업의 데이터 보호 요구 사항을 보장할 수 있도록 보안 중심 개발용 툴(특히 클라우드 기반 솔루션)에 사이버 보안 성숙도 모델 인증(CMMC) 프로그램 표준을 충족하는 강력한 보안 조치를 구현했습니다.

Sinclair는 “개방형 Ansys 에코시스템은 본질적으로 DoDI 5000.97을 빠르고 확실하게 구현하는 데 필요한 다양한 소프트웨어 툴과 플랫폼을 원활하게 결합할 수 있게 해줍니다.”라며 “원활한 통합은 다양한 모델링 툴 간의 상호 운용성, 시스템 모델을 위한 표준화된 데이터 교환 형식 개발, 모델링, 검증 및 시각화를 위한 통합 인터페이스 생성을 보장합니다.”라고

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