隨著信息技術的飛速發展，數字工程已成為現代裝備制造業的核心驅動力。美國作為全球科技創新的領導者，其數字工程實踐在裝備全壽命周期管理中發揮了關鍵作用。本文探討了數字工程的內涵、美國在此領域的應用現狀，并重點分析其如何通過計算機軟硬件及外圍設備制造技術，優化裝備從設計、生產到維護的全過程管理。

數字工程是一種基于模型的方法，利用數字化工具和技術集成產品設計、仿真、測試和維護等環節。在美國，國防和航空航天行業率先采用數字工程，以提升裝備的性能和可靠性。例如，美國國防部推動的“數字線程”概念，通過統一的數據模型連接裝備全壽命周期的各個階段，確保信息的一致性和可追溯性。這種方法的實施依賴于先進的計算機軟硬件及外圍設備制造技術。

在裝備全壽命周期管理中，數字工程的應用始于概念設計階段。工程師使用計算機輔助設計（CAD）軟件創建虛擬模型，并通過仿真工具預測裝備的性能。這減少了物理原型的需求，節約了成本和時間。硬件方面，高性能計算機和圖形處理單元（GPU）加速了復雜模型的渲染和模擬過程，而外圍設備如3D打印機則支持快速原型制造，實現設計的快速迭代。

進入生產階段，數字工程與制造執行系統（MES）和工業物聯網（IIoT）結合，實現智能生產。計算機數控（CNC）機床和自動化機器人等硬件設備在數字模型的指導下執行精確加工，確保裝備的質量一致性。數據采集外圍設備，如傳感器和掃描儀，實時監控生產過程，并將數據反饋到數字模型中，用于優化制造參數。

在裝備的運營和維護階段，數字工程通過預測性維護延長裝備壽命。軟件平臺分析來自傳感器的數據，預測潛在故障并制定維護計劃。外圍設備如診斷工具和增強現實（AR）設備幫助技術人員進行遠程或現場維修，提高效率。美國軍方在F-35戰斗機等項目中使用數字孿生技術，創建虛擬副本以模擬真實環境，實現持續改進。

計算機軟硬件及外圍設備制造在數字工程中扮演著基礎角色。軟件方面，包括CAD、CAE、PLM等工具，支持全壽命周期的數據管理；硬件方面，服務器、工作站和嵌入式系統提供計算能力；外圍設備則擴展了數據采集和交互能力。美國公司如洛克希德·馬丁和波音通過投資這些技術，提升了裝備管理的整體水平。

美國數字工程在裝備全壽命周期管理中的運用，展示了計算機軟硬件及外圍設備制造的深遠影響。它不僅提高了效率和質量，還推動了創新和可持續發展。未來，隨著人工智能和5G等技術的融合，數字工程將繼續重塑裝備制造業。其他國家可借鑒美國經驗，加強技術研發，以在全球競爭中保持優勢。