美陆军在当前和不久的将来，面临一项严峻挑战：对现有系统进行高效的现代化改造，以满足威胁环境不断变化的需求。技术飞速发展，解决这一挑战的传统方法已不再适用，这意味着陆军必须采用创新方法，以确保其敏捷性、适应性，并为任何可能的交战做好准备。 目前，美陆军应用的武器系统中许多已服役数十年，虽然这些系统尚具有可观的作战能力，但要更新它们以跟上兴技术和不断变化的任务需求，则面临许多挑战。传统方法往往涉及冗长的采购周期、专有系统低下的互操作性、碎片化的技术嵌入流程。这就造成了效率低下、费用高昂以及系统间互操作性有限等问题，妨碍了战备任务。 美陆军已经在向数字工程和开放式集成相结合的方向转变，这是对国防部最近发布的数字工程指令的补充。数字工程包括使用先进的建模、仿真和数据分析技术，在复杂系统的整个生命周期内对其进行优化。通过开展数字工程实践， 陆军可以简化武器系统开发流程，改善利益相关者之间的协作，并加快向作战人员交付尖端能力。此外，通过采用与技术无关的开放式集成，还能摆脱供应商锁定和专有解决方案的束缚，转而利用开放标准和互操作架构，无缝集成多种来源的组件。这不仅增强了灵活性和选择性，还促进了整个国防生态系统的创新和竞争。 实施数字化工程和开放式集成并非没有挑战。一个主要障碍是生态系统中遍存在的封闭架构和专有系统。许多现有系统是以垂直整合的专有技术开发的，因此很难与其他系统集成。供应商锁定是另一个障碍。原始设备制造商通常使用专有接口和协议设计其系统，使更换组件或集成第三方解决方案充满挑战，限制了对现有最佳技术的利用能力，阻碍了系统间的互操作性。此外，在系统设计和构建过程缺乏通用术语和参考框架，也会阻碍协作和进展。如果没有标准化的语言和流程，利益相关者难以有效沟通，也难以为实现共同目标而努力。 为了克服这些障碍，可以利用人工智能（AI）和多云环境等赋能技术增强数字工程方法。人工智能可以帮助自动化和优化数字工程流程的各个方面，从设计和分析到测试和验证。通过利用人工智能，可以加速决策，在开发周期的早期发现潜在问题，并优化系统性能。此外，采用多云环境还能让解决方案提供商充分利用云计算所具有的可扩展性、灵活性和弹性，而无需担心切换成本。在多个云服务提供商之间分配工作负载有助于避免供应商锁定，并确保系统的冗余和可用性。这也使业界能够利用不同云计算提供商的最佳服务，最大限度地提高创新能力和成本效益。 数字工程的实施与开放式集成相结合，对现有系统的高效现代化改造至关重要。通过遵循这些原则，工业合作伙伴可以帮助陆军克服封闭设计、供应商锁定和缺乏通用术语等挑战，同时利用人工智能和多云环境等赋能技术推动创新，实现现有系统现代化，并保持陆军在未来战场的技术优势。正如国防采购大学所述，数字工程是一种综合数字方法，以权威的系统数据源和模型作为跨学科的连接体，支持从概念到部署的全生命周期活动，因此必须将数字工程作为现代化改造工作的基础。