Air Force Boss يعطي نظرة واقعية عن ثورة الهندسة الرقمية "المبالغ فيها "

[عبدالله أسحاق]

لا تمثل ثورة في الهندسة

لقد اكتشفنا مؤخرًا كيف أن القفزة الهائلة التي وعدت "الهندسة الرقمية" بتوفيرها في تطوير طائرات جديدة وأنظمة أسلحة أخرى من غير المرجح أن تكون ثورية في الواقع. الآن ، قام فرانك كيندال ، رئيس سلاح الجو ، بصب الماء البارد على الادعاءات المحيطة بعمليات الهندسة الرقمية المشهورة كثيرًا ، لا سيما عندما يتعلق الأمر بتصميم طائرة جديدة ، موضحًا تمامًا ما كان استنتاجنا ، أنه كان "مبالغا فيه".

قال كيندال إن الأدوات الرقمية قد تساعد في خفض التكاليف وتقليل الجداول الزمنية بنحو 20 في المائة ، وهو أمر مهم ، لكنها لا تمثل ثورة في الهندسة من شأنها أن تقلب الحاجة إلى الاختبار في العالم الحقيقي.

كما هي موجودة اليوم ، فإن الأدوات والتقنيات التي تشكل شعار "الهندسة الرقمية" تركز بشكل عام حول استخدام نماذج تصميم رقمية عالية الدقة - غالبًا ما تسمى "التوائم الرقمية" - بالإضافة إلى نمذجة البرامج المتقدمة الإضافية ، وبيئات العمل الافتراضية التعاونية ومحاكاة متطورة للغاية. يمكن أن تتجاوز هذه المحاكاة نمذجة الأداء الأساسية إلى عالم البيئات القتالية الاصطناعية الكاملة. يتم دمج تقنيات الواقع البديل والواقع الافتراضي بشكل متزايد في هذا النظام البيئي ، أيضًا ، للمساعدة في دمج العمل الهندسي الرقمي والفيزيائي.



من الواضح أن كل هذه القدرات مهمة اليوم وواعدة للمستقبل ، لكن فكرة أن البيئة الافتراضية ستحل محل البيئة المادية بسرعة ، خاصة فيما يتعلق بالاختبار والأنشطة بعد التصميم ، هي قصة أخرى. كما هو الحال مع فكرة أن هذه الأدوات ستحل الكثير من مشاكل التنمية المزمنة لسلاح الجو.
قبل بضع سنوات فقط ، بدأ سلاح الجو في الترويج لفكرة الهندسة الرقمية باعتبارها وسيلة تحويلية هائلة ووسيلة لتوفير مبالغ ضخمة من المال والوقت عندما يتعلق الأمر بتطوير الأسلحة. استجابت الصناعة بسرعة وأصبحت الكلمات الطنانة مرتبطة بكل شيء تقريبًا ، مع وصف الطائرات الجديدة نفسها بأنها جزء من جيل جديد من "السلسلة الإلكترونية". لكن الواقع تقاطع مع الطموح والتسويق ، إلى حد ما ، منذ ذلك الحين.

جاء تعليق كيندال على الهندسة الرقمية جزئيًا فيما يتعلق بكيفية مساعدة القوات الجوية على تجنب الأخطاء التي ارتكبتها في الماضي ، لا سيما مع برنامج F-35 ، في سعيها للحصول على طائرة مقاتلة جديدة من الجيل السادس مأهولة مثل جزء من برنامج الهيمنة الجوية للجيل القادم (NGAD).

"بالعودة إلى أيام [التصميم] F-35 ، أتذكر رجل الصناعة الذى دخل وقال ،" نحن جيدون جدًا في الهندسة الآن ، ولسنا بحاجة إلى إجراء الاختبارات بعد الآن "،"
كيندال ، أحد المحاربين القدامى في الجيش الأمريكي تولى عدد من المناصب المدنية رفيعة المستوى داخل الجيش الأمريكي منذ الثمانينيات ، وفقًا لمجلة القوات الجوية والفضاء قال كيندال "هذا ليس صحيحا." وأضاف أن الهندسة الرقمية "مبالغ فيها".

سلط كيندال الضوء على عدم قدرته على فهم المدخرات الفعلية من حيث تكلفة البرنامج أو المدة التي يستغرقها إكمال ذلك من استخدام الهندسة الرقمية.

قال: "لقد حاولت الحصول على بيانات معقولة". "أفضل ما أشعر به هو أنه في حدود 20 في المائة كرقم ملعب."

على الرغم من أن إمكانية تحقيق وفورات بنسبة 20 في المائة في التكلفة والجدول الزمني أمر مهم ، أشار كيندال إلى أن الفوائد قد تكون أقل بكثير عند استخدام الهندسة الرقمية في المشاريع التي يوجد بها نماذج أقل قوة وبيانات أخرى ، لتبدأ بها.

أوضح كيندال أنه "ليس صحيحًا بشكل خاص" أن الهندسة الرقمية تقلل بشكل كبير من الحاجة إلى اختبار حقيقي لكن "عندما تفعل شيئًا سيكون مختلفًا جذريًا عن البرامج السابقة ، يجب عليك الخوض في اختبار للتحقق من صحة ... جهود التصميم الخاصة بك."

"Hypersonics هي مثال جيد:

إذا لم تكن قد فعلت ذلك من قبل ، فسيتعين عليك الذهاب والقيام بذلك بالفعل" ، وزير القوات الجوية ، الذي أعرب علنًا عن إحباطه من تقدم خدمته ، أو عدمه ، على اختبار أسلحة تفوق سرعتها سرعة الصوت في الماضي.

في تصريحاته في وقت سابق من هذا الأسبوع ، كان كيندال حذرًا أيضًا عند مناقشة مقدار الهندسة الرقمية التي ساعدت في تطوير القاذفة الشبح B-21 Raider. على الرغم من أن هذا البرنامج كان محاطًا بالسرية ، إلا أن القوات الجوية وأعضاء الكونجرس اعتبروه مرارًا وتكرارًا بمثابة جهد استحواذ نموذجي ظل إلى حد كبير على الميزانية والجدول الزمني.

ومع ذلك ، في عام 2019 ، قبل تعيينه سكرتيرًا للقوات الجوية ، أعرب كيندال عن شكوكه بشأن الجدول الزمني المتوقع حينها عندما تقوم الطائرة B-21 برحلتها الأولى. و كانت هذه الشكوك مبنية على الطبيعة المعقدة والمتقدمة للطائرة و كانت نصائحه بعدم "الرهان" على الطائرة أنها سوف تحلق في السماء في ديسمبر 2021 ، كما كانوا يأملون.

المخاوف

أعرب كيندال أيضًا عن مخاوفه من أن الهندسة الرقمية يمكن أن يكون لها بالفعل آثار سلبية إذا تحولت تلك المرحلة من التطوير إلى تعديل لا نهائي للتصميم يعوق المزيد من التقدم.

قال كيندال: "أحد الأشياء التي كانت صحيحة في الهندسة إلى الأبد هي أنه إذا منحت مهندسًا المزيد من الوقت ، فسيقوم فقط بإجراء المزيد من التعديلات و التكرارات في التصميم لأنه لا يوجد مهندس سعيد تمامًا بما صممه". "لذلك هناك خطر يتمثل في أننا سنستفيد فقط من كفاءة الهندسة الرقمية ... للقيام بالمزيد من التعديلات و التكرارات و هكذا، أليس كذلك؟ لكن ما نحتاج إليه فى الحياة العملية هو الوصول بالتصميم إلى حيث نشعر بالرضا تجاهه ، ثم المضي قدمًا إلى المرحلة التالية من التطوير." و بذلك نوفر الجهد و الوقت و الاموال

جاءت تصريحات كيندال حول الهندسة الرقمية في نفس اليوم الذي أصدر فيه مكتب المساءلة الحكومية (GAO) ، وهو هيئة رقابية تابعة للكونغرس ، تقريرًا صارمًا عن العمل المتأخر بشكل كبير في طائرة تدريب T-7A Red Hawk النفاثة المستقبلية للقوات الجوية. سلط مكتب المساءلة الحكومية الضوء على أربعة مجالات رئيسية للقلق مع البرنامج: المشكلات المستمرة في نظام الهروب (الذي يتكون من مقاعد الإخراج والمكونات الأخرى ذات الصلة في الطائرة) ، والمخاوف من أن برنامج التحكم في الطيران لا يزال غير ناضج ، والتأخير في العمل على أجهزة المحاكاة المرتبطة ، و نقص البيانات حول ما هو بالضبط سيكون ضروريًا للحفاظ على الطائرات في السنوات القادمة.

فازت شركة Boeing ، بالتعاون مع Saab ، بعقد لتطوير تلك الطائرة ، التي كان يُشار إليها سابقًا باسم T-X ، في عام 2018. قامت بوينج ببناء اثنين من نماذج العرض كجزء من مسابقة T-X ، والتي تواصل استخدامها لاختبار الطيران ، لكنها لم تقدم نموذج أختبارى يطير بعد . كان سلاح الجو يأمل في الموافقة على الإنتاج الأولي منخفض السعر لـ Red Hawk العام الماضي ، لكنه يقول الآن إنه من غير المرجح أن يحدث ذلك حتى أوائل عام 2025 على الأقل.

كانت الهندسة الرقمية أساسية تمامًا في تطوير T-7A. في عام 2021 ، أعلنت القوات الجوية أنها ستشير إلى الطائرات باسم eT-7As لتعكس التصميم باعتباره "مستكشفًا رقميًا" للخدمة. ومنذ ذلك الحين سقطت هذه التسمية في الإهمال بسبب كثرة المشاكل التصميمية.



"قال المقاول [بوينغ] إنها نجحت في بناء طائرة الاختبار باستخدام هذه العملية [الهندسة الرقمية" ، أشار مكتب المحاسبة الحكومي في تقريره الأخير عن T-7A. "على وجه التحديد ، بالنسبة للطائرة التجريبية التي تم تصنيعها حتى الآن ، أخبرنا مسؤولو المقاول أن طريقة التصنيع هذه قللت من ساعات التجميع بنسبة 80 بالمائة ، وزادت جودة الإنتاج بنسبة 50 بالمائة."

ومع ذلك ، أشار تقرير مكتب المساءلة الحكومية إلى حالات الخلاف الكبير بين القوات الجوية وبوينغ حول المستوى الدقيق للتقدم الذي تم إحرازه في جوانب تطوير T-7A ، وهو أمر تم رفضه الآن علنًا. في الوقت نفسه ، سلطت The War Zone الضوء على قضايا مماثلة ، بما في ذلك تلك المرتبطة مباشرة بالإحباطات المتعلقة بالهندسة الرقمية ، في تصميم Red Hawk.

"في يونيو 2022 ، بدأ برنامج T-7A Red Hawk ، بالاشتراك مع Boeing ، جدولًا لإعادة خط الأساس لجهود تقييم الآثار الجماعية لجميع تأخيرات الجدول الزمني حتى الآن" والتي تضمنت "عدم قدرة المقاول على تصحيح أوجه القصور بسرعة" ، من بين أمور أخرى ، المتحدثة باسم القوات الجوية ، الميجور ألكسندرا ستورمر ، قالت لصحيفة The War Zone ، إنه من المفترض أن تكون الهندسة الرقمية مناسبة بشكل مثالي للتعامل معها.

وقالت بوينج ردا على أسئلة حول هذه النقطة المحددة "لقد عملنا مع القوات الجوية الأمريكية لفهم تصورهم بشكل أفضل ونتخذ الخطوات اللازمة لمعالجة القضايا".



بالنسبة للميزة الأخيرة على T-7A ، أجرت The War Zone مقابلة مع الدكتور ويل روبر. شغل روبر منصب مساعد سكرتير القوة الجوية للاقتناء والتكنولوجيا واللوجستيات بين عامي 2018 و 2021 وكان من كبار المؤيدين للفوائد المحتملة للهندسة الرقمية ، حيث كتب أطروحة بعنوان "Bending The Spoon". القدرة على القيام بأعمال هندسية مهمة رقميًا ، وتوفير التكاليف وتقليص وقت التطوير نتيجة لذلك ، كان جانبًا رئيسيًا لشيء اقترحه روبر خلال الفترة التي قضاها في هذا الدور المسمى سلسلة القرن الرقمي.

كانت سلسلة القرن الرقمي خطة طموحة بشكل مشكوك فيه تركز على فكرة القدرة على تصميم وإنتاج وإعادة تصميم الطائرات بسرعة ، والتي سيتم شراؤها بعد ذلك على دفعات صغيرة وسيكون لها عمر محدود للغاية. رفضت القوات الجوية تحت قيادة الوزير كيندال بشدة هذا المفهوم.

قال روبر لصحيفة The War Zone عن الهندسة الرقمية فيما يتعلق بطائرة T-7A على وجه التحديد: "لن أعتبرها بمثابة قمة في تنفيذ كل شيء بشكل صحيح. إنها أول تطبيق للهندسة الرقمية وسوف تؤدى إلى تعلم الكثير عن أستخدام هذه التقنية."

وأضاف أن الهندسة الرقمية "ستخلق مشكلة جديدة وهي - هل تثق في النماذج والمحاكاة الأساسية التي تستند إليها توقعات الأداء الخاصة بك؟" ، مرددًا بعض تعليقات كيندال هذا الأسبوع.

تابع روبر: "الهندسة الرقمية ليست سحرًا". "فقط لأنك تستخدمها لا يعني أن جميع مشاكل المفاهيم التصميمية سوف تحل بسهولة ."

و من الجهة الأخرى

من الواضح أن مساعد وزير الخارجية السابق لا يزال متفائلًا بشأن الهندسة الرقمية ، بشكل عام ، كما يفعل الكثير من صناعة الطيران في الولايات المتحدة. لوكهيد إم
استمر قسم المشاريع المتقدمة Skunk Works الأسطوري في Artin ، على وجه الخصوص ، منذ فترة طويلة كشركة رائدة في النمذجة عالية الدقة والتقنيات الرقمية الأخرى ، في أن يكون من كبار المدافعين عن استخدام هذه التقنيات في السنوات الأخيرة. في الوقت نفسه ، شددت Skunk Works منذ فترة طويلة على أن الهدف من ذلك هو الوصول بسرعة إلى مرحلة النموذج الأولي لمزيد من الاختبارات في العالم الحقيقي.

قال روبر: "لقد سيطرت البرمجيات على العالم ، والآن يمكن للأجهزة أيضًا من خلال سحر النماذج التعاونية. يمكننا تصميم الأشياء ، واختبار الأشياء - بشكل عام ، وتعلم الأشياء - بشكل أسرع وأرخص وأكثر خضرة مما يسمح به الكون المادي".



ومن الجدير بالذكر أن التعليقات الصادرة يوم الاثنين من سكرتير القوات الجوية كيندال لا تشير إلى أن الخدمة تتطلع إلى التخلي عن الهندسة الرقمية. إنه بالفعل جزء من النظام البيئي الصناعي من خلال التطور التكنولوجي الأساسي. يبدو أن الشكوكية التي تتزايد بشكل واضح لها علاقة أكثر بشكل عام بالرغبة في تبني رؤية أكثر واقعية لما يمكن وما لا يمكنها فعله. تتمثل الفكرة هنا في تجنب المزالق المحتملة من الاعتماد المفرط عليها ووضع المعالم الرئيسية للمشروع وتقديرات التكلفة بناءً على وجهات النظر المفرطة في التفاؤل المأخوذة منه.

إجمالاً ، بغض النظر عما يحدث لبرنامج T-7A ، على وجه التحديد ، فإن الهندسة الرقمية في الفضاء العسكري موجودة لتبقى. في الوقت نفسه ، ما إذا كانت ستتحول في النهاية إلى تقنية ثورية تحقق ما وصفته القوات الجوية بأنها قادرة على تحقيق الكثير ، فلا يزال يتعين رؤيته.