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防御的新维度:为什么速度比安全更重要

防御的新维度:为什么速度比安全更重要

国防的新维度:为何速度决定安全 – 图片来源:Xpert.Digital

坦克和喷气式飞机中的定时炸弹:过时的技术如何削弱我们的防御

### 比敌人更快:为何德国联邦国防军现在必须孤注一掷 ### 未来的秘密武器?“数字线”对我们的安全意味着什么 ### 软件取代钢铁:决定未来战争的根本性变革 ###

战争革命:数字神经系统如何改变国防

近年来,全球安全格局发生了巨大变化。在经历了数十年的相对稳定和对非对称冲突的关注之后,西方国家再次面临着爆发国家间冲突的可能性。长期以来被视为理所当然的技术优势正日益受到挑战。在这种新模式下,有一个因素比以往任何时候都更加重要:速度。速度不再仅仅关乎坦克或飞机的速度,而是关乎整个国防工业价值链的速度。从新武器系统的最初构想,到其研发、生产和维护,再到快速适应战场上的新威胁 – 每一秒都至关重要。

国防工业传统上以漫长的开发周期、繁琐的官僚程序和碎片化的流程为特征,如今正面临着巨大的适应压力。在数字技术和信息快速流动的推动下,当今冲突正快速发展。对手可能在一夜之间开发出新的无人机战术,部署新的网络武器,或以意想不到的方式修改已知系统。不仅要能够应对这些发展,更要能够预见这些发展,这已成为衡量现代武装部队作战能力的核心标准。

但现实往往并非如此。过时的架构、冗长的决策流程以及优先规避风险而非敏捷性的文化,正在阻碍必要的发展势头。然而,政策制定者认识到数字化转型的战略重要性。诸如深度科技国防创新基金(DTDIF)提供的3亿欧元等重大投资,正被专门用于数字国防技术的研发。其传递的信息毋庸置疑:那些不拥抱数字化的人不仅会失去竞争力,最终还会危及国家安全。在这种背景下,速度不再是一个可行的选择;它是维持国防能力的绝对前提。

然而,这种不可避免的变革也带来了深刻的挑战。这并非关乎单个流程的数字化,而是关乎对整个组织的重新思考。转型涉及五个关键且相互交织的问题领域:过时的系统、复杂的法规、被动的维护策略、无处不在的网络威胁以及对全面互操作性的需求。应对这些挑战的方案在于采取一种整体方法,不仅通过数字化加速流程,还能创造更高水平的安全性和韧性。

数字线程作为现代防御的神经系统

解决这些复杂挑战的核心在于“数字线程”的概念。它可以被视为国防项目的数字神经系统。它是一个一致的集成数据结构,连接系统整个生命周期的所有信息 – 从初始需求和设计,到仿真、测试、生产和运营,再到维护和最终退役。

过去,这些信息存储在各自孤立的数据孤岛中。工程师使用 CAD 和 PLM 系统,制造团队使用 MES 和 ERP 系统,维护团队则使用独立的物流和维护软件。这些部门之间的数据交换通常需要手动进行,容易出错且速度缓慢。数字主线打破了这些孤岛,创建了一个所有利益相关者均可实时访问的单一、权威的数据源。工程师对组件设计的更改将立即显示在生产规划、质量保证和技术文档创建中。

这种无缝的数据可用性是解决行业核心问题的基础。它不仅能够大幅加速流程,还能创造前所未有的透明度和可追溯性,这对于安全性和合规性至关重要。

遗留系统漏洞:向软件定义防御的过渡

国防领域反复出现的问题是基于过时系统和流程的场景。一艘航空母舰因一个不起眼的软件漏洞而滞留在港口数日,或者一个先进的武器系统由于相关文档无法追踪或过期而无法针对新威胁进行更新 – 这些都不是虚构的故事,而是直接威胁作战准备的真实事件。其根本原因往往在于以硬件为中心的思维模式。

过去,安全关键功能深嵌于系统硬件或固件之中。升级通常需要昂贵且耗时的物理干预:更换电路板、改造整个模块,甚至更换整个系统。在当今快速演变的威胁形势下,这种方法已不再可行。未来属于软件定义防御 (SDD)。

在软件驱动部署 (SDD) 系统中,关键功能 – 例如雷达探测算法、无线电系统加密或防御导弹的控制逻辑 – 均以软件实现。这使得系统能够持续适应新的威胁情况,而无需对硬件进行物理修改。敌方干扰器是否正在使用新的频率?软件更新可以指示您自己的通信系统避开该频率。新一代隐形无人机正在兴起?信号处理算法的更新可以提高雷达系统探测它们的能力。

然而,这种敏捷性只有在软件分发流程绝对安全、可靠且可追溯的情况下才能实现。数字线程在此发挥着至关重要的作用。它确保现场每个系统上安装的硬件和软件版本号准确无误。它管理配置和依赖关系,并支持自动、安全地发布更新。防篡改版本控制和无缝可追溯性确保只有经过授权和测试的软件才能进入系统。这极大地减少了停机时间,因为更新可以远程部署,甚至在持续运营期间也可以部署,并提高了抵御不可预见攻击的能力。

 

枢纽安全和防御 – 建议和信息

安全和防御枢纽 – 图像:XPERT.DIGITAL

安全与国防枢纽提供了良好的建议和当前信息,以有效地支持公司和组织在欧洲安全和国防政策中的作用。在与中小企业连接工作组的密切相关的情况下,他特别促进了中小型公司(SME),特别是希望进一步扩大其在国防领域的创新力量和竞争力。作为中心接触点,枢纽在中小型企业和欧洲国防战略之间建立了决定性的桥梁。

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预测性维护:数据如何消除故障风险

监管丛林:通过一致的数据策略实现合规

国防工业是世界上监管最严格的行业之一。企业必须遵守影响其业务方方面面的众多国际标准和规范。例如,ISO 15288 系统工程标准(该标准定义了系统的整个生命周期流程);ISO 27001 信息安全管理标准(该标准在数字化世界中变得越来越重要);以及 DIN EN 9100,这是一项专门针对航空航天和国防质量管理的标准。

这些要求涵盖项目的所有部门和阶段 – 从初始需求分析到最终退役。传统上,证明符合这些标准是一项艰巨的任务。它需要手动创建和维护数千份文档、报告和证据。审计需要费力地从各个部门和系统汇编信息,这不仅耗时,而且容易出错。违反监管要求的风险很高,并可能造成严重后果,从经济处罚到合同损失。

一致的数字主线将这一流程从负担转化为工作流程不可或缺的一部分。它确保整个产品生命周期内的所有相关数据都自动记录,防篡改,并具有上下文关联性。每个设计决策、每个测试结果、每个材料批次以及执行的每次维护都以数字方式记录,并与原始需求相关联。

这代表着企业合规处理方式的一场革命。审计和认证可以更快地完成,因为所有必需文件只需轻触按钮即可获得。由于流程合规性得到系统性保障,而非偶然,监管风险得以最大程度降低。此外,数字主线为供应链和采购项目带来了前所未有的透明度,这对于复杂的跨国项目尤为重要。

从反应到预期:forward-looking维护的革命

涡轮叶片上一条未被发现的细微裂纹,目标捕获系统中一个逐渐失效的传感器 – 通常这些看似微不足道的细节都可能造成灾难性的后果。国防领域的意外系统故障不仅会造成巨大的成本,而且在紧急情况下,甚至可能决定任务的成败,甚至生死。长期以来,传统的维护策略是被动的(“故障后维修”)或以固定的时间间隔进行预防性的维护(例如,无论部件的实际状况如何,运行1000小时后就更换)。

这些方法效率低下且不安全。由“数字主线”支持的数据驱动维护策略将这些被动维护转变为forward-looking维护。现代国防系统配备了大量传感器,可以持续收集系统状态数据:温度、振动、压力、材料疲劳等等。

来自联网系统的实时数据回流到数字线程,并与系统的数字孪生进行比较。数字孪生是物理产品的高精度虚拟复制品,不仅模拟其几何形状,还模拟其在现实条件下的行为。通过将真实传感器数据与仿真模型进行比较,并利用人工智能,算法可以检测到与正常状态的微小偏差,并以高概率预测组件未来的故障。

企业现在可以主动采取行动,而不是坐等故障发生。他们可以更高效地规划维护周期,并只更换那些实际出现磨损的部件。通过早期故障检测和避免昂贵的后续损失,成本得以大幅降低。最重要的是,系统的可用性和可用性得到大幅提升,停机时间也显著减少。越早发现潜在问题,就能越快采取行动。在紧急情况下,这种在故障发生前预防的能力正是取得优势的关键。

网络安全:在完全互联的防御环境中提供保护

现代国防系统不再是孤立的岛屿,而是高度互联的数字生态系统。主战坦克与侦察无人机通信,军舰从卫星接收目标数据,战场士兵通过平板电脑获取战术信息。这种互联互通带来了巨大的优势,但同时也为网络威胁创造了巨大的攻击面。因此,对网络安全的需求呈指数级增长。

安全性不再被视为事后添加的功能。它必须从一开始就成为开发、生产和维护流程中不可或缺的一部分,并贯穿整个生命周期。这通常被称为“设计安全”,在软件开发领域,则被称为 DevSecOps 方法。攻击者可以在开发阶段试图窃取知识产权,通过受感染的供应商将恶意软件引入供应链,或通过黑客攻击、中断或篡改来破坏正在使用的系统。

嵌入网络安全的数字线程确保每个阶段都考虑到安全因素。它能够安全地管理身份和访问权限,确保只有授权人员才能访问敏感数据。它确保安全关键的软件更新通过受保护且可追踪的渠道分发。集中式防篡改数据管理使攻击者更难以在不被发现的情况下修改数据或注入恶意代码。

通过持续监控数字线程中的数据流,企业能够及早发现网络风险,并确保无缝遵守安全标准。在网络空间可能爆发下一场战争之际,从初始设计到最终使用,防止篡改并确保数据完整性的能力至关重要。

互操作性:全球生态系统中的协作艺术

在现代国防中,几乎没有哪个国家能够单独行动。行动通常在北约等联盟内进行,不同国家的武装部队必须无缝协作。德国欧洲战斗机必须能够由意大利加油机加油,法国士兵必须能够接收美国无人机的目标数据,多国参谋人员必须具备共同的态势感知能力。这种协同工作的能力被称为互操作性,是成功的关键。

互操作性包含多个层面。技术互操作性确保系统之间能够进行物理和数据通信,这需要使用通用标准。流程互操作性旨在优化和协调不同公司或军事单位之间的流程。组织互操作性则使国际合作伙伴能够在战略层面开展高效协作。

在实践中,实现互操作性是一项巨大的挑战。不同的制造商使用不同的系统、数据格式和流程。合作伙伴之间的数据交换通常存在介质中断 – 数据需要手动从一个系统传输到另一个系统,速度缓慢且容易出错。数字主线通过创建统一的标准化数据结构,从根本上解决了这个问题。它消除了介质中断,并确保了无缝、安全且可控的信息交换。它充当一种通用语言,使不同合作伙伴的系统和组织能够有效地相互沟通。这不仅加速了跨国开发和采购项目,也是在作战中建立一支高效、一体化力量的基本前提。

通过战略数字化实现面向未来的防御

如今,创新和适应的速度决定了国防企业和武装部队的成功和威慑力。实现这一目标的关键前提是制定一致的数字主线战略,将所有流程、数据和合作伙伴嵌入到统一、集成的数字结构中。采用这种整体方法的企业不仅可以提高敏捷性和灵活性,还能确保严格遵守监管要求,并持续提升绩效。

数字化转型之路并非短跑冲刺,而是一场战略马拉松。它需要的不仅仅是实施孤立的软件解决方案。它要求基于清晰的愿景和结构化的方法,逐步但持续地扩展数字化流程。它需要系统地识别数字化瓶颈,并制定数据驱动的流程优化决策。

该行业面临的挑战既具体又复杂。在全球国防和航空航天行业拥有丰富经验的合作伙伴可以帮助企业利用成熟的框架来优化数字化流程,并显著加快创新周期。如今,国防工业中每家公司面临的问题不再是能否实施数字化转型,而是要看他们能以多快的速度实施。哪些流程需要优先考虑才能获得最大的速度优势?在应对新威胁时,组织究竟有多敏捷?共同回答这些问题并持续实施数据驱动战略,是确保面向未来的国防建设并在快速变化的世界中保障安全的唯一途径。

 

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