数字化制造需要新思维.docVIP

数字化制造需要新思维 　　数字化设计与制造及其平台是制造业的关键共性技术，也可称之为竞争前技术，不可能单靠一家企业来完成。 　　从北京到上海、广州的航班中有一款机型是波音777，这个机型是全世界数字化制造的典范。这款飞机全部由计算机进行数字化设计，广泛采用模拟仿真技术，没有图纸和画版。 　　波音公司必威体育精装版推出的梦幻型飞机787更是前进了一大步。不仅是全寿命周期设计数字化，而且研发（RD）全过程数字化，制造全过程数字化。就是说，波音公司已经把数字化的作用发挥到淋漓尽致。在保证质量的前提下，大大缩短了这两款飞机的研发周期，明显地降低了研发费用。 　　举这个例子是想说明数字化制造的含义，应该是广义的。制造含义本身包含设计在内，就是广义的“Manufacturing”，包含设计（Design）、成形制造（Materials processing）及加工制造（Machining）全过程。为强调设计的重要性，中国工程院的多项咨询报告，就特别提出数字化设计与制造是信息化促进工业化的关键共性技术。 　　近年来，我们又面临着工业发达国家提出“重振制造业”的新挑战，中国海外市场与国际竞争力均遇到更强的竞争。 　　美国政府启动了“先进制造伙伴计划（Advanced Manufacturing Partnership）”，其中一个重要目标就是要缩短产品研发周期一半，降低研发费用一半（Half the time， half the cost）。同时，“第三次工业革命”也把数字化制造放在极为重要的地位。 　　现在，国内大力提倡用信息化来推进工业化。工业化要与信息化深度融合，但在认识方面却还有待深化。不少企业把信息化理解为管理、营销、招标等的信息化。应该指出，设计与制造过程的数字化是信息化推动工业化的核心内容，难度也最大。 　　目前我国在这方面与工业发达国家相比有相当的差距。早在1979年，我第一次去参观全球工程机械老大美国卡特彼勒公司铸造厂。铸造厂就有一个很大的计算机房，他们那时已经广泛地使用计算机来辅助完成管理、调度、生产等方面的工作。十几年后，我再次去卡特彼勒时，他们已经用计算机真三维技术来模拟完成铸造工艺过程，而且是在真三维虚似环境下实施。他们让我戴上3D眼镜，可以虚拟地站在铸型直浇口下面，观看铁水自上奔腾而下的浇铸、凝固全过程。 　　近年来，国内在数字化设计与制造方面也取得了突出进展，特别是在航空及航天工业。最近，汽车工业已经意识到了数字化设计与制造的重要性，正在加大投入、加强研发。例如，中国第一汽车集团公司，正在全力打造数字化设计与制造平台，取得了很大的进展。 　　国家大力提倡要用信息化促进工业化的发展，我建议：一要加大研发投入，二要加强数字化设计与制造关键共性技术的研究，三要真正做好产学研的结合。 　　竞争前技术 　　我国已是制造大国，工业增加值已位于世界第一，但还不是制造强国。我国2012年的研发投入是GDP的1.97%。2006年颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》指出，到2010年我国研发投入占GDP比重达2%，到现在尚没有达到。 　　但是，美国等工业发达及创新型国家的研发投入与GDP的比都要大于2.5%，创新能力较强的瑞典、芬兰等国都已大于3.5%。 　　再看我国企业。最近几年，我国汽车行业的研发投入占销售收入比大约是1.5%左右。然而，国外福特汽车、通用汽车等著名企业的比例都在3%左右，甚至大于3%。我国企业要真正成为技术创新的主体，不仅要成为需求的主体和研发成果实施的主体，而且要大大加大研发经费的投入，成为研发投入的主体。 　　数字化设计与制造及其平台是制造业的关键共性技术，也可称之为竞争前技术，不可能单靠一家企业来完成。目前我国共性技术研究缺位，严重地影响制造业竞争能力和创新能力的提升。因此，国家要从战略高度出发，组织企业、院所、高校组成共性技术创新联盟。联盟要充分利用和继续发挥原来行业的大院、大所的作用，要继续能为全行业提供关键共性技术。目前，上海已经在推动和重组产业共性技术研究院，为企业提供关键共性技术。 　　我国企业对共性技术的研究也存在一些误区，区分不了竞争技术与竞争前技术。例如汽车轻量化铝、镁合金的基本力学、物理、化学等性能与数据库，属关键共性技术，完全靠单个企业自己来做，是少慢差费的坏办法，不利于实现质的突破。 　　在这方面，国外经验值得借鉴。例如，美国乌斯特工学院（WPI）牵头建立的汽车轻量化铝合金共性技术创新联盟，美国通用、福特、克莱斯勒三大汽车公司都是联盟成员，由企业组成理事会，决定课题立项及经费使用，研究成果向全体成员提供。 　　产学协作 　　我国产学研的结合很多停留在形式上，没有做到真正的结合。例如，企业申请课题，找一个院所或高校，而高校申请课题也愿意找一个