设计下一个用于汽车、航空航天和国防

智能行业 Engineering 用于汽车、航空航天和国防 商业模式、运营和文化应该如何适应一个受约束、协作、互联和智能的世界。 执行摘要 气候变化的威胁、有限的自然资源和对生物多样性的威胁，以及迅速出现的新技术，意味着大型工程产品——如汽车、飞机和卫星——需要重新使用清洁能源和使用可持续或回收材料。 在这样做的过程中，他们需要改善用户体验，否则这些可持续的创新将不会被接受。这意味着确保平稳，高效，安全和具有成本效益的运输，同时增加自动化和嵌入式智能。 工程被要求推动必要的创新和关键技术的大规模部署，以应对气候变化。那些迎接挑战的人将提供差异化因素，以确保其遗产，主权和收入 但要做到这一点，工程学的角色需要转变。 在材料和技能资源方面，工程必须适应资源约束的世界。 价值和差异化将从物理属性转向智能和自主性，产品将由软件、数据和嵌入式人工智能驱动。系统将自主决定轨迹、路线、如何应对意外情况以及用户舒适度 。 AI和GenerativeAI将改变产品功能本身，例如机器交互的性质，但也会在整个产品开发生命周期中带来生产力机会。 人工智能系统为安全关键行业带来了新的变化和挑战，并受到道德和信任的关注。 新的可持续设计将通过即时工程，微调，建模和开发模拟测试场景进行验证 ，从AI和基础模型中受益。 从无光泽的世界到协作数据生态系统的世界的基础。工程公司必须访问和集成新的技能和数据驱动技术-从先进的计算到新的材料。 这意味着多技能的工程团队-物理和数字，内部和外包-将联合起来，共同致力于日益复杂的产品。 新环境意味着工程、制造和售后之间的密切合作，以覆盖产品和服务生命周期的端到端。这需要新的组织结构和数字工程技术，以实现安全协作、信息共享和实时反馈。最重要的是，大多数董事会的议程上都有GeerativeAI，因为他们认为它正在加速产品设计和客户体验。 这不是从旧世界到新世界的单一切换。这是一个转型过程，您不会在SPRINT中赢得胜利，也不会在马拉松中赢得胜利-更多的是关于TRIATILON。它将需要组织来改变他们的业务模式，以适应标准化， 为了实现这一目标，他们需要改变技能、文化、领导力和数据驱动技术的使用 。这是一个需要时间、承诺和创造力的旅程。如果你还没有开始，你必须从今天开始，保持竞争力。 CONTENTS Introduction01 01. 02. 期货03 跨部门挑战06汽车挑战07 民用航空航天挑战08太空与国防挑战09 重塑工程业务和11运营模式：迫切需要 新的商业模式：从“以产品为中心”到“以客户为中心”和12从“构建到最后”到“构建到进化” 适用于弹性、模块化、开放式和15面向服务的工程 03.部署变革的推动者:19 技能、数字、领导力和文化 面向未来的新一代工程人才20新工程空间的数字推动者23未来的工程领导者25 04.结论-令人兴奋的未来27 INTRODUCTION 本文借鉴了对工程领导者的30次采访，以了解 重塑工程的全球驱动力，以及确保以工程为核心的公司能够在这一旅程中取得进展所需的转型 。 与此同时，整个工程行业对人工智能的最新进 展感到惊讶，现在正迅速寻求了解其短期和长期影响。 每天，我都看到工程世界正在发生怎样的变化。从转向可持续产品和供应链，再到将数字化置于核心地位 实物产品，以调整动荡世界的策略。 将成为明天的赢家的组织正在重新思考他们的业务和运营模式，并从他们的团队和合作伙伴那里建立一系列全新的能力和专业知识。 确保最初由硬件驱动的世界发生颠覆性转变的关键成功因素是软件、数据驱动的决策和人工智能的成功集成。 RoshanGya CapgeminiInvent，首席执行官 我坚信，经过多年的优化，工业组织现在必须从根本上重新考虑产品开发周期，以便成功推出下一代产品 不同的世界，我们一直知道。 ENGINEER在GTHENEXT 从设计概念和材料采购到产品生命周期和回收利用，工程师将需要重塑自己，以在资源有限的世界中提供可持续的产品。 威廉·罗泽 凯捷工程公司首席执行官 资料来源：*凯捷研究所：创意和基因AII基因AI在组织中 企业定制生成AII软件工程生成AI01 当你登上氢动力飞机时，你会惊叹于你所知道的设计变化 长机身和突出的机翼已经一去不复返了，取而代之的是更宽的机身，为氢气罐提供了空间，机翼-由轻质生物基复合材料制成-从后部流出。 当你起飞时，你对平滑度微笑，想到你的公司设计的人工智能支持功能，对翼尖进行微小的改变以抵消湍流，让你的旅程更安全、更舒适。 您无法抗拒检查手机-也许现在在海洋上方提供闪电般的互联网的卫星是喜忧参半。但是您的个性化AI驱动助手为您带来了一些好消息：IPCC[政府间气候变化专门委员会]的最新报告已经发布，世界已经达到了2050年的净零目标，该报告使 ENGINEER在GTHENEXT 特别赞扬那些在过去几十年里为运输脱碳的工程师。 今年是2040年，你期待着一个来之不易的假期，在转型时期又一年成功的工程之后。你预订了一个 自动电动出租车接你从你的房子。 当你上车时,汽车会识别你,并根据你的喜好和心情自动调整座位、温度、照明和播放音乐,你躺在后面,享受平稳的机场之旅 。 这只是一个可能的未来场景，我们都知道预测未来是一项冒险的业务。 02 多期货1的准 工程 03 ENGINEER在GTHENEXT 1环境紧急情况 人们，企业和政府越来越关注人类活动对气候，生物多样性和健康的影响。以工程为核心的公司承受着消费者和监管的压力，要求改用低环境影响和零环境影响的产品。 2 地缘政治不稳定性 经过几十年的全球化，趋势正在向本地化转变。地缘政治的不稳定和保护主义正在限制国际贸易和重新绘制供应链，但也创造了新的就业机会和工程商机在西方国家。在围绕自动驾驶和媒体操纵的道德问题上，人工智能的 颠覆性发展正在增加对全球人工智能监管框架的呼吁。 3 4新球员，新比赛 使用新型号的新玩家正在挑战旧的做事方式。特斯拉，SpaceX或VerticalAerospace等公司， 正在建立数字优先组织，允许在数字平台上进行快速创新、模拟和测试，以及与最终用户的持续数字关系。 5 技术创新的广阔空间 新产品和想法-材料，传感器，生成AI等-几乎每天都在初创企业，大学和企业研发中出现。其中许多可以通过开放和协作的方式改变工程产品。除了技术巨头之外，初创企业和开源社区每天都在推动技术开发并发布新工具和功能。 5MEGA 趋势 工程产品和组织的未来正受到全球大趋势的 影响，这些大趋势对供需施加了新的限制 ，但 还有来自创新技术的新机会。这些塑造了企业和消费者想要或需要的产品和服务，这定义了它们应该如何制造。 我们看到五个大趋势塑造了工程产品和交付它们的组织的未来，在行业内部和跨行业产生了重要影响。 连接的客户 客户期望易于使用，安全，智能和自主的体验-从订购食物和出租车到预订假期。 66%的消费者会向人工智能寻求关于个人互动或关系的建议。企业也希望通过数据驱动的快速资产和客户决策。这些数字服务需要围绕易用性、便利性、连接性 ENGINEER在GTHENEXT 、隐私性和安全性而构建。 04 当行业和公司之间存在大量的时候，这5种趋势将在整个工程中产生广泛的影响。它创造了三个重叠的未来：约束，智能，自主和协作。 #1-未来将是约束因为可持续性要求限制（特别是排放限制 ）限制了可以生产的产品。同时，工程团队将需要竞争有限 的资源（例如锂）或在短期内没有足够管道的资源（例如芯片和软件工程师）。 循环经济的原则需要在设计阶段早期嵌入。 #3-未来将是协作的，因为实现这种水平的转变的唯一可与初创企业，大学，其他行业，甚至竞争对手。 能方法是将许多新技术(例如，人工智能和 biomaterials)andskills(e.g.softwareanddata).Itmeansbuilding这意味着数字工具和特定行业 systemsofnewsuppliers,processestoassessmentandboard必须开发允许多技能分布式团队在同一项目上协作的平台。 emergingtechnologies,andpartnership ENGINEER在GTHENEXT #2-未来将是智能和自主的首先是在使用中，因为客户越来越重视物理产品-包括汽车，飞机和卫星-这些连接的软件驱动设备，可提供复杂的数字和自动化服务。其次，工程设计活动受到新的人工智能数字工具的影响。这些工具为物理和软件设计带来了创新和生产力的提高。这些工具使设计，无论是自动驾驶软件功能还是整个氢飞机发动机，都可以进行模拟和虚拟测试，从而加快创新和产品周期。 05 跨部门 许多重大中断将来自互补的参与者，他们将找到共同的协议。 RémiBastien FISITA,首席技术官 虽然每个行业都面临着自己的挑战，但许多挑战是交叉的。 可持续性与动力传动系转型 汽车和航空航天都必须改变其动力系统，以满足客户和法规要求。向电动动力总成的大规模转变正在破坏内燃机（ICE），这些内燃机与品牌定位，信任和用户体验相关，为新产品的市场打开了大门。由于大多数原始设备制造商（OEM ）从第三方采购电池，因此汽车必须协商外包。 这是一个新的产品功能，是一个关键的差异，而航空航天必须管理转移到生物燃料/氢，在某些情况下，电动。 从驾驶员到工程师的责任转移 汽车，航空航天和国防工业正在通过嵌入式智能进行重塑，提供自主AI导航 ，使用优化和用户/使用洞察力的水平。 人类的决策正在逐步转向设备，包括自动“驾驶员”或“飞行员”。因此，OEM有新的责任级别，并且需要在验证和验证过程中运行无数场景。 新价值链=新生态系统 随着产品复杂性的增加，价值链正在演变。半导体公司和超大规模公司在工程行业中扮演着战略角色。需要与周围环境通信的产品的开发将需要新的生态系统来管理接口和创建通信协议。 广义AI与基础模型 到2024年，生成的AI市场潜力约为20BN美元，复合年增长率预计为+35％，这将加剧技术和有限人才的战争。 因此，生成AI将从根本上改变软件和系统的开发方式，这种影响远远超出了编码助手。 ENGINEER在GTHENEXT 06 汽车 汽车将通过两个变化彻底改变：电气化，由可持续性需求驱动;和软件化，在驱动自动化和改进用户体验的压力下。 行业面临的一些挑战包括： •继续专注于优化电动汽车的电池和电动动力总成。随着市场的增长和ICE禁令的出台，全球电动汽车销量将从2020年的200万辆增加到2040年的7300万辆，占欧洲市场新销量的100％。 •即使对电动汽车电池原材料短缺的担忧日益增加，也需要管理这种增长。 •通过自主水平向自动驾驶和车载数字服务的发展，在新的互联下交付 “即服务”商业模式，迫使行业加速车辆的软件化(信息娱乐和连接平台、高性能芯片、升级能力)，并改变物理架构(传感器、执行器、控制单元)。 •最近的供应链的弹性 封锁期后的冲突和生产断断续续。 •随着未来的移动成为多模式，OEM将转变为“移动提供商”。 •需要打破孤岛，并专注于以客户为中心的端到端方法，以确保内部和外部数据驱动的开发和AI参与者的参与。 •创新周期的迅速缩短以及来自科技巨头和数字初创公司的激烈竞争，迫使原始设备制造商重新发明其工程结构。 辅助和自动驾驶汽车将是汽车的主要产品中断未来10年工业。 ENGINEER在GTHENEXT TinoFuhrmann博士 大众汽车，系统工程师SoS 07 民用航空航天 航空航天面临着对几乎完全依赖化石燃料的行业进行脱碳的巨大挑战，同时也在开发全新的航空运输模式。 行业面临的一些挑战包括： •在新需求和机队退役的推动下，管理一个新的增长时代（空客和波音计划在未来20年内将飞机数量增加一倍）。