随着信息技术的飞速发展，数字工程已成为现代装备制造业的核心驱动力。美国作为全球科技创新的领导者，其数字工程实践在装备全寿命周期管理中发挥了关键作用。本文探讨了数字工程的内涵、美国在此领域的应用现状，并重点分析其如何通过计算机软硬件及外围设备制造技术，优化装备从设计、生产到维护的全过程管理。

数字工程是一种基于模型的方法，利用数字化工具和技术集成产品设计、仿真、测试和维护等环节。在美国，国防和航空航天行业率先采用数字工程，以提升装备的性能和可靠性。例如，美国国防部推动的“数字线程”概念，通过统一的数据模型连接装备全寿命周期的各个阶段，确保信息的一致性和可追溯性。这种方法的实施依赖于先进的计算机软硬件及外围设备制造技术。

在装备全寿命周期管理中，数字工程的应用始于概念设计阶段。工程师使用计算机辅助设计（CAD）软件创建虚拟模型，并通过仿真工具预测装备的性能。这减少了物理原型的需求，节约了成本和时间。硬件方面，高性能计算机和图形处理单元（GPU）加速了复杂模型的渲染和模拟过程，而外围设备如3D打印机则支持快速原型制造，实现设计的快速迭代。

进入生产阶段，数字工程与制造执行系统（MES）和工业物联网（IIoT）结合，实现智能生产。计算机数控（CNC）机床和自动化机器人等硬件设备在数字模型的指导下执行精确加工，确保装备的质量一致性。数据采集外围设备，如传感器和扫描仪，实时监控生产过程，并将数据反馈到数字模型中，用于优化制造参数。

在装备的运营和维护阶段，数字工程通过预测性维护延长装备寿命。软件平台分析来自传感器的数据，预测潜在故障并制定维护计划。外围设备如诊断工具和增强现实（AR）设备帮助技术人员进行远程或现场维修，提高效率。美国军方在F-35战斗机等项目中使用数字孪生技术，创建虚拟副本以模拟真实环境，实现持续改进。

计算机软硬件及外围设备制造在数字工程中扮演着基础角色。软件方面，包括CAD、CAE、PLM等工具，支持全寿命周期的数据管理；硬件方面，服务器、工作站和嵌入式系统提供计算能力；外围设备则扩展了数据采集和交互能力。美国公司如洛克希德·马丁和波音通过投资这些技术，提升了装备管理的整体水平。

美国数字工程在装备全寿命周期管理中的运用，展示了计算机软硬件及外围设备制造的深远影响。它不仅提高了效率和质量，还推动了创新和可持续发展。未来，随着人工智能和5G等技术的融合，数字工程将继续重塑装备制造业。其他国家可借鉴美国经验，加强技术研发，以在全球竞争中保持优势。