航空航天和国防公司通过战略投资来改善从需求到生命周期结束的创新过程，以保持盈利性成长和长期生产力。为了竞争，航空航天和国防行业所有细分市场的公司都必须增强能力，提高生产力和生产速度，满足客户需求以及经济和法规要求。对于一个低批量、产品非常复杂、产品生命周期长、客户关系被扩展、竞争和全球伙伴关系加剧的行业来说，这极具挑战性。
据《航空周刊》称，“在【航空航天和国防领域】为获得竞争优势而开展的激烈斗争中，只有能够预期变化并且最成功地满足客户日益增加的需求才能成为赢家，因为客户很容易转向替代供应商。”
现在，要想让一家公司开发、设计、制造、装配、测试和支持一个大型航空航天和国防平台或系统，已经不再可能，也不切合实际。事实上，大多数航空航天和国防公司已经创建了虚拟企业。在这种蓝图中，虚拟设计团队和分布全球的运营站点必须能够在高度受控、集成和同步的价值链中正常运行。
只有那些能够在其全球价值链的各个方面和延长生命周期中实施更多创新的公司才能成为航空航天和国防行业的领导者。同时，这些公司还必须将其企业转化为一个敏捷、虚拟的“全球创新网络”，同时消除效率低下的历史系统所产生的累赘。只有能够做到这两点同时又能在一个快速扩张的市场中持续成长的公司才能成为赢家。
更快上市
随着行业整合，上市时间被压缩以及需要提高产品生命周期所有阶段的生产力和效率，航空航天和国防公司需要集中精力进行基础设施建设，强调互操作性、连接性并且支持螺旋式开发和组合管理。现在已经出现了超级集成商，促使开发和制造被外包给全球战略伙伴和供应商。事实上，要赢得新项目，把创新产品引入市场，关键是要具备与战略伙伴无缝协同的能力。
另外，开发航空航天系统需要投入大量的资金和时间。不仅如此，新产品的成功可能还在很大程度上受到市场进入点的影响。这些因素都使任何一个项目面临巨大风险，谁率先把满足市场需求和客户需要的产品投放市场，谁就会获得回报。更快上市意味着更大的市场份额和更高的投资回报。
符合性
对于商用和军用航空公司，违反行业和政府法规的风险非常高。同时，最近几年，法规和环境符合性问题不断扩大，形成越来越严峻的挑战。重要的是需要遵守美国的《萨班斯·奥克斯利法案》以及OEM标准。航空航天和国防公司必须遵守《合同数据要求清单》/ 《转包合同数据要求清单》（CDRL/SDRL）、《国际武器贸易条例》（ITAR）、《射频识别设备》（RFID）、《唯一识别》（UID）以及一系列规范和行业标准。
鉴于大多数航空航天产品的角色，它们必须符合一系列标准、规范和监管机构【（美国联邦航空局（FAA）、美国国防部（DoD）、美国能源部（DOE）、ATA、美国运输安全委员会（NTSB）】的要求。在整个生命周期中，必须遵守严格的过程控制和需求管理程序，以确保无论任何行动或变化都不会损害这些关键系统和平台的完整性、空中适航性、海上适航性和安全。
资源优化
对于商用和军用航空公司，违反行业和政府法规的风险非常高。最近几年，法规和环境符合性问题不断扩大，形成越来越严峻的挑战。重要的是需要遵守美国的《萨班斯·奥克斯利法案》以及OEM标准。另外，航空航天和国防公司必须遵守《合同数据要求清单》/ 《转包合同数据要求清单》（CDRL/SDRL）、《国际武器贸易条例》（ITAR）、《射频识别设备》（RFID）、《唯一识别》（UID）以及一系列规范和行业标准。
鉴于大多数航空航天产品的角色，它们必须符合一系列标准、规范和监管机构【（美国联邦航空局（FAA）、美国国防部（DoD）、美国能源部（DOE）、ATA、美国运输安全委员会（NTSB）】的要求。在整个生命周期中，必须遵守严格的过程控制和需求管理程序，以确保无论任何行动或变化都不会损害这些关键制度和平台的完整性、空中适航性、海上适航性和安全。
全球化
OEM制造商的目的是以战略方式与伙伴共享尽量多的工作，同时集中精力进行产品装配、营销和长期战略。另一方面，伙伴和供应商的目的则是优化内部过程，同时实施新方法来有效管理上下游活动。现在的趋势是战略性共享开发和制造，这极大地放大了在设计、建造和维护航空航天和国防产品时的有效、安全价值链协同的重要性。
在售后服务和支持方面，航空航天和国防公司也有着巨大利益。与大多数制造公司不同的是，在产品发运时，需要航空航天和国防公司有效管理的数据量实际上增加了。这一市场的公司必须维护并增强生命周期为30到50年甚至更长的复杂产品。
航空航天和国防产品的规模和复杂性非常重要。单个先进军用飞机的零件数量超过一百万个，更不用说大量嵌入式机电一体化系统（单独的、多专业的子系统），每个机电系统可能比大多数汽车还要复杂。为了以数字方式大规模集成产品的设计、生产和维护，需要有先进的、功能强大的企业级解决方案并且这些解决方案能够处理企业内外数千兆的信息量。
全球航空航天和国防公司必须实施涵盖伙伴和市场的全球性战略，以便获得经济以及政治的平衡。主要新型商用飞机项目的价值链必须包括亚太、中东、俄罗斯、非洲和南美地区。制造和工程的当地采购已经成为前提条件。另外，正在全球各地兴建服务中心，以便随时随地提供一流服务和支持。
企业数据管理
航空航天和国防公司面临严峻地数据管理挑战，这些数据可能跨越50年的产品生命周期。从根本上讲，一个企业数据管理举措是一个生命周期战略，用于集成、控制和管理在物理和功能上定义一个航空航天系统、平台或产品所有方面的所有知识产权。其目的是在数据模型层级上以一种高度结构化和高度安全的方法集成所有相关信息，让整个价值链的利害关系人都可以访问决策所需的信息。
在三维仿真领域，一款新飞机的完整模型可能要求几千兆的数据（包括一百多万个零件位置），以提供产品的360度完整视图。共享如此大量的信息需要一个功能强大的数据管理基
础设施，并且各个单独系统和数据格式之间要能无缝连接。另外，该基础设施还必须高度安全，可以扩展以满足新的需求。很少航空航天和国防支持系统能够同时支持＞20,000个用户，而现在的价值链可能需要支持两倍于此的数量。
为了快速实现批量生产，达到预期产出和正确的价格点，公司需要在一个企业数据管理举措中解决下列问题。
数据管理
为所有配置管理数据提供一个单一、高度安全的主来源，以便在掌握充分信息的情况下快速做出决策。这就要求集成和管理定义成品物理功能的所有信息和知识。当产品包括在未来为由各种飞机组成的机群提供服务和支持时，数据管理挑战就会被放大。
为了对这一努力提供支持，公司需要足够强大的信息技术支持系统来处理所有正确的数据组成 – 比如，飞机内饰要求的所有模制塑料的历史记录。先进的PLM解决方案可以为设计人员提供垂直搜索 – 即搜索一架飞机的完整建造 – 和水平搜索 – 比如查看一类飞机里面的所有液压系统。
过程管理
把整个生命周期的数据和过程连接起来。这不仅包括管理与产品、结构、主模型或物料清单（BOM）相关的所有知识，而且还包括在整个售后和维护期间持续进行数据管理。在平衡和可用选项方面进行完全统一的决策。
产品变更管理 – 必须在整个价值链中跨专业跟踪和评估产品物理和功能方面的所有变更。另外，收集及时信息支持法规符合性的过程应该实现自动化。
过程变更管理 – 管理所有过程，重点是产品结构主模型或BOM。在正确的时间向正确的人员提供正确的信息。这里的一个关键因素是要能够为用户提供个性化的关键信息，以便他们只看到与目前正在做的工作相关的信息。由于已经过滤掉所有无关信息，因此生产力提高了，而安全问题也被减到最少。
上下文管理
在所有数据元素（包括三维数据）之间建立正确的关系，确保决策支持和知识管理工具能够快速找到可能存在于多个BOM里面的相关产品数据并建立上下文关系。建立机制来合并BOM数据并建立上下文关系，以便所有用户都使用同一个版本。
新产品开发
为了加快设计过程，航空航天和国防公司正在重审产品开发的传统线性流程 － 从设计一直到制造和销售。为了确保需求驱动的创新，把周期时间缩短60％-70％，制定了一项新产品开发举措，寻求创建一个实时、全球、协同环境，以便全面集成人员、过程和系统。
该举措可以解决战略组合管理问题，使当前和未来市场需求与产品开发保持高度一致。在过程早期描述出关键依赖关系和平衡点，以便快速行动。作为正常工作流的一部分，最好的创意是根据实际市场机会进行测试和验证过的创意。
为了加快满足或超越客户期望的新产品开发，航空航天和国防公司需要在一个新的产品开发举措中解决下列几个关键问题。
项目管理
控制和管理项目开发团队的复杂性，建立性能测量标准和里程碑，确保项目顺利进行。让与产品相关的所有团队一起有效地工作，不管各个成员所在的实际位置如何。建立可以在整个产品生命周期中以及跨多个产品线进行管理、跟踪和重用的产品配置。
工程过程管理 – 使需要整个价值链的所有成员参与的工程过程保持同步，访问用户完成工作所需的所有产品信息。通过让设计团队与制造团队无缝协同，加快产品交付过程。
产品开发和工程
开发能够直接把市场和客户需求嵌入产品体系结构的系统和技术。反馈机制应该延伸到售后服务和维护活动。
产品设计
创建一个分布式设计环境，支持开发非常大的模型。在模型开发过程中，让设计人员在多个配置中访问更多内容和视图设计。大比例模型提供产品整个生命周期中的360度视图。
一个PLM 平台可以创建一个生产力很高的产品开发环境，让设计人员在整个生命周期中对产品进行映射。产品生命周期往往延伸到整个持续维护计划。通过基于平台的设计，航空航天和国防公司可以使跨项目的零件和部件重用率实现最大化。
生产效率
对全球采购、制造、测试和装配的需要给当今航空航天和国防生产作业带来了巨大压力。为了提高产品生命周期所有阶段的效率，公司必须集成生产的所有方面，包括采购、制造规划、制造管理以及多站点装配和测试。
公司不仅可以通过增强整个企业的创新过程可见性来提高生产效率，而且还可以通过优化制造资源和资本投资来提高盈利能力。这些举措旨在加快产品生命周期的每个阶段，确保在市场要求的时间范围内交付产品。
要快速优化生产效率，航空航天和国防公司需要重点解决下列领域的问题。
制造过程优化
把整个价值链的生产效率合并到产品设计中。建立一个数字协同环境，让公司把正确的需求传递给设计和制造工程的所有参与者。确保OEM、CEM和EMS 提供商更高效地协同开发制造过程，在过程早期做出所有决策。
制造规划和验证
支持对产品的每一个方面进行前期虚拟规划，提供嵌入式反馈机制，自动向设计团队反馈实际建造数据和例外情况。在产品开发过程刚开始的时候，设计人员必须要能够以虚拟方式规
划整个价值链中在地理上分散的各个工厂的所有过程和工作流。前期验证可以防止产品延迟，确保符合法规要求。对制造过程各个方面的可见性不仅可以确保产品发布不会出错，顺利进行试运行，符合法规要求，而且还可以支持持续改进。
优化机器布局 – 确保整个价值链的机器、人员和过程得到同步和有效流动，提高总体生产效率。这应该包括自动反馈机制 – 利用该机制，可以告诉设计人员当前和未来设计的选项和平衡。
生产管理
通过设定性能参数并建立反馈机制来监控生产，支持持续改进；通过改进过程分析、自动BOM和装配验证以及PCB装配和测试来确保为产品发布做好准备。在工厂或企业级建立关键性能测量标准，包括任务执行、质量管理、修理管理和总体设备效率。
对全球采购、制造、测试和装配的需要给当今航空航天和国防生产作业带来了巨大压力。为了提高产品生命周期所有阶段的效率，公司必须集成生产的所有方面，包括采购、制造规划、制造管理以及多站点装配和测试。公司不仅可以通过增强整个企业的创新过程可见性来提高生产效率，而且还可以通过优化制造资源和资本投资来提高盈利能力。这些举措旨在加快产品生命周期的每个阶段，确保在市场机遇的范围内很好地交付产品。
热点问题 – 总价值链：生产力和同步
现在，航空航天业各个公司致力于发展其核心竞争力，与其它公司组成联盟和/或伙伴，协同制造、装配和测试主要系统和平台的大型零部件，使航空航天业的价值链延伸至全球各地。不过，这种分散式工程或零件和子系统制造不得影响计划安排、产品质量和/或性能。 另外，必需并行共享和保护所有利益相关方的知识产权，以便终端产品从每个伙伴的专门知识中受益，同时不影响各自在市场中的竞争地位。要赢得“全球航空航天业”和“国防工业”，关键在于使全球虚拟企业同步。由于每个行业细分对航空航天产品的需求激增，因此价值链的各个层次均须准备解决这样一个挑战，即整合大量设计人员和工程师、生产和服务以及支持团队。
随着各个伙伴期望充分利用所有成员的技能和经验，以便设计、建造和保持为客户提供最佳价值的产品和系统，虚拟航空航天和国防企业将成为大多数项目赖以执行的基础。随着各个联盟和伙伴建造“全球创新网络”，确保在可预见的未来实现可持续和盈利性成长，商用和军用项目的关键将是对生命周期所有阶段的全部活动进行协同和同步。
