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制造業(yè)數(shù)字化智能化

來源:-- 2013-07-16 07:37:57 字號:TT

????石家莊9月8日上午,由中國科協(xié)與河北省人民政府聯(lián)合主辦的第十四屆中國科協(xié)年會在石家莊市河北會堂舉行開幕式,本屆會議主題為“科技創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整”。開幕式結(jié)束后為大會特邀報告階段,中國工程院院長周濟(jì)院士作了題為《制造業(yè)數(shù)字化智能化》的報告。全文如下:

????各位嘉賓、同志們,今天報告的題目是:制造業(yè)數(shù)字化智能化。談三點(diǎn)體會與大家交流。

????第一點(diǎn)體會,依靠技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)由“制造大國”到“制造強(qiáng)國”的歷史性跨越。在全國科技創(chuàng)新大會上,胡錦濤同志指出科學(xué)技術(shù)日益成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要驅(qū)動力。必須從國家發(fā)展全局的高度,集中力量推進(jìn)科技創(chuàng)新,必須把創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展作為面向未來的一項重大戰(zhàn)略。我們國家的發(fā)展進(jìn)入了新的歷史時期,要實(shí)現(xiàn)以科學(xué)發(fā)展為主題,以加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式為主線,最根本是要依靠科技力量,最關(guān)鍵是提高自主創(chuàng)新能力,要推動我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展盡快走上創(chuàng)新驅(qū)動的軌道。

????國際金融危機(jī)以來,世界經(jīng)濟(jì)競爭格局發(fā)生了深刻變化,主要有兩個大的發(fā)展趨勢,一方面實(shí)體經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略意義,世界主要發(fā)達(dá)國家重新重視實(shí)體經(jīng)濟(jì),紛紛實(shí)施“再工業(yè)化”戰(zhàn)略。美國奧巴馬總統(tǒng)在近四年中發(fā)布了四個戰(zhàn)略計劃,提出要重新認(rèn)識先進(jìn)制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)體系中的地位,保持在先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域的國際領(lǐng)先和主導(dǎo)地位。德國、英國、日本等國家都推出了一系列重振制造業(yè)的重大舉措。

????另一方面新一輪的工業(yè)革命正在深化,西方發(fā)達(dá)國家振興制造業(yè)走的是一條新路子,他們依靠科技創(chuàng)新,搶占國際競爭制高點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心競爭力,謀求未來發(fā)展的主動權(quán)。例如蘋果公司通過產(chǎn)品模式創(chuàng)新、各種最新技術(shù)的集成創(chuàng)新,成功引領(lǐng)了信息產(chǎn)品的發(fā)展方向。再如美國頁巖氣開發(fā)技術(shù)的突破,引起了一場頁巖氣革命,對世界的能源格局乃至政治、經(jīng)濟(jì)發(fā)展都產(chǎn)生了極為深刻的影響。

????近期美國學(xué)者們發(fā)表了一批文章。一是強(qiáng)調(diào)新的工業(yè)革命即將到來,其核心技術(shù)是制造業(yè)數(shù)字化。二是美國在信息技術(shù)方面具有巨大優(yōu)勢,應(yīng)該通過大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用以數(shù)字化和智能化為核心的先進(jìn)制造技術(shù),實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的革命性變化。三是尖銳地指出,新技術(shù)的出現(xiàn),很可能導(dǎo)致中國制造業(yè)在未來20年中出現(xiàn)在過去20年所經(jīng)歷的困境,很快就該輪到中國去擔(dān)憂了。應(yīng)該感謝這些美國的先生們,感謝他們的提醒,感謝他們的警告,我們確實(shí)應(yīng)該有強(qiáng)烈的憂患意識。

????經(jīng)過新中國60多年特別是改革開放30多年的奮斗,中國制造業(yè)實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越式發(fā)展,制造業(yè)生產(chǎn)總值已經(jīng)成為世界第一,我國國家已經(jīng)成為制造大國。但我們還不是制造強(qiáng)國,其中最主要的差距是自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),在技術(shù)方面一直處在跟蹤和追趕狀態(tài),特別是許多關(guān)鍵核心技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有掌握,制造業(yè)綜合競爭力還很弱。

????正如溫家寶總理在全國科技創(chuàng)新大會上指出:我國是制造業(yè)大國,已經(jīng)具備了很強(qiáng)的制造能力,但仍然不是制造業(yè)強(qiáng)國,總體上是還處于國際分工和產(chǎn)業(yè)鏈的中低端,如果能夠在中國制造前面加上“中國設(shè)計、中國創(chuàng)造”,我國的經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)格局就會發(fā)生根本性變化。必須強(qiáng)調(diào)的是我們對中國制造業(yè)的未來充滿了信心,中國制造業(yè)面臨前所未有的挑戰(zhàn),同時也面臨前所未有的機(jī)遇,今后20年是我國制造業(yè)實(shí)現(xiàn)由大到強(qiáng),在創(chuàng)新和綜合競爭力進(jìn)入世界前列的絕佳發(fā)展機(jī)遇期,中國制造業(yè)的跨越式發(fā)展具備了許多良好條件。

????1.我國制造業(yè)擁有巨大市場,需求是最強(qiáng)大的發(fā)展動力。2.我國制造業(yè)有著世界最為完整的體系,具備強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。3.我國一直堅持信息化與工業(yè)化融合發(fā)展,在制造業(yè)數(shù)字化方面掌握了核心關(guān)鍵技術(shù),具有強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ)。4.我國在制造業(yè)人才隊伍建設(shè)方面已經(jīng)形成了獨(dú)特的人力資源優(yōu)勢。5.我國制造業(yè)在自主創(chuàng)新方面已經(jīng)取得了一些輝煌成就,上天、入地、下海、高鐵、輸電、發(fā)電、國防等等都顯示出我國制造業(yè)巨大的創(chuàng)新力量。

????我們深切的認(rèn)識到與美國相比,我國在虛擬經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新方面差距極大。再如微軟、英特爾、谷歌、蘋果公司這樣的信息技術(shù)原始性創(chuàng)新方面差得很遠(yuǎn)。今后20年在制造業(yè)數(shù)字化、智能化的核心技術(shù)方面,中國制造業(yè)完全可以實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性的重點(diǎn)突破、重點(diǎn)跨越,實(shí)現(xiàn)與西方最發(fā)達(dá)國家并行甚至超越,這是重大戰(zhàn)略抉擇,必將取得偉大勝利。

????總之我們要推動中國制造業(yè)的發(fā)展走上創(chuàng)新驅(qū)動的軌道,在今后20年,實(shí)現(xiàn)我國從制造大國到制造強(qiáng)國的跨越式發(fā)展。

????第二點(diǎn)體會,制造業(yè)數(shù)字化、智能化是新的工業(yè)革命的核心。先進(jìn)制造技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)涵包含了產(chǎn)品創(chuàng)新、制造技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新三個方面。數(shù)字化、智能化技術(shù)是產(chǎn)品創(chuàng)新和制造技術(shù)創(chuàng)新的共性使能技術(shù),并深刻改革制造業(yè)的生產(chǎn)模式和產(chǎn)業(yè)形態(tài),是新的工業(yè)革命的核心技術(shù)。

????首先談?wù)劗a(chǎn)品創(chuàng)新。數(shù)控一代與智能一代的機(jī)械產(chǎn)品。從兩個案例來看產(chǎn)品創(chuàng)新的極端重要性。數(shù)碼相機(jī)是應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新的典范。曾經(jīng)居于膠片行業(yè)全球壟斷地位的柯達(dá)公司,1975年研發(fā)出世界上第一臺數(shù)碼相機(jī),但由于戰(zhàn)略性決策失誤,并沒有將這一技術(shù)創(chuàng)新成果市場化。隨著傳統(tǒng)膠片產(chǎn)業(yè)被數(shù)字化技術(shù)的顛覆,柯達(dá)公司今年最終宣布破產(chǎn)。

????另外一個例子,三維打印機(jī)或者快速成型機(jī)。2011年中國十大科技進(jìn)展之一是研制成功世界上最大的三維打印機(jī)。三維打印采用分層加工、疊加成形的方式,逐層增加材料來生成三維實(shí)體。相對于傳統(tǒng)的材料器械成形,我們叫做Cutting。三維打印材料是疊加成形,英文名是Adding,是一種重大的創(chuàng)新,三維打印是一種新型加工裝備,既是制造工藝的原理創(chuàng)新,也是應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)的產(chǎn)品創(chuàng)新,將可能改變整個制造業(yè)的面貌。

????從以上兩個案例可以看出,產(chǎn)品創(chuàng)新對企業(yè)以及制造業(yè)的終端重要性。過去我們認(rèn)為三分產(chǎn)品七分市場的觀念已經(jīng)過時,或許七分產(chǎn)品三分市場才能適應(yīng)當(dāng)前激烈的市場競爭格局。

????第二,數(shù)控技術(shù)和智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新。傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品構(gòu)成包括三部分:動力裝置、傳動裝置、工作裝置。它的創(chuàng)新可以有多種途徑,主要有兩種方法,一是創(chuàng)新工作原理或者說工作裝置,二是創(chuàng)新運(yùn)動的驅(qū)動和控制系統(tǒng)。第一種創(chuàng)新是工作原理創(chuàng)新,是根本性的,極為重要,剛才提到的三維打印技術(shù)就屬于這類創(chuàng)新。千百年來,人們一直不斷創(chuàng)造各種新的機(jī)械,形成了適用于完成不同任務(wù)的成千上萬的機(jī)械產(chǎn)品。而數(shù)控化則是對于機(jī)械運(yùn)動的驅(qū)動和控制的創(chuàng)新,是第二種創(chuàng)新,是創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品的有效途徑。它的核心技術(shù)路線是這樣的,一方面用數(shù)控電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)取代傳統(tǒng)機(jī)械中的動力裝置。另一方面也是更為重要的采用計算機(jī)控制系統(tǒng)對機(jī)械性能和工作過程進(jìn)行控制,也就是給機(jī)械裝上一個大腦。數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的顛覆性共性使能技術(shù),核心是數(shù)字化。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用使機(jī)械產(chǎn)品的內(nèi)涵發(fā)生了根本性變化,使產(chǎn)品功能極大豐富,性能發(fā)生質(zhì)的變化,從根本上提高產(chǎn)品水平和市場競爭力,并且使機(jī)械產(chǎn)品向智能化進(jìn)行發(fā)展。

????說起數(shù)控人們就想起了數(shù)控機(jī)床,這是對的,但很不全面,數(shù)控機(jī)床是應(yīng)用數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品的典范,然而數(shù)控技術(shù)是一種共性使能技術(shù),可應(yīng)用于對各種機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新升級。比如注塑機(jī)的數(shù)控化和智能化,注塑成形是最有效的塑料成型方法。我們國家是全球最大的注塑機(jī)生產(chǎn)國,產(chǎn)量占到世界年產(chǎn)能70%以上,但在高端產(chǎn)品方面,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平。注塑機(jī)要完成模具開合、注射、塑化、脫模、調(diào)模、注射臺移動等6個動作,分別由6個執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。注塑機(jī)發(fā)展歷經(jīng)了傳統(tǒng)液壓型到伺服節(jié)能型到全電動型的演變,傳統(tǒng)液壓式注塑機(jī)是普通電機(jī)提供動力,經(jīng)過液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)驅(qū)動6個執(zhí)行機(jī)構(gòu),伺服節(jié)能型注塑機(jī)巧妙地應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),用交流伺服器電機(jī)取代了原來普通電機(jī),而液壓傳動技術(shù)保持不變,這種創(chuàng)新可以實(shí)現(xiàn)能量的按需供給,消耗電能可減少40%-80%。全電動的數(shù)控注塑機(jī),當(dāng)前都可以采用伺服電機(jī)驅(qū)動,采用計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制,它的優(yōu)點(diǎn)是加工精度與穩(wěn)定性高,質(zhì)量好,生產(chǎn)效益高,噪音低,沒有污染。智能型數(shù)控注塑機(jī)是進(jìn)一步引入智能化技術(shù),實(shí)現(xiàn)工藝自動優(yōu)化、參數(shù)自動補(bǔ)償、產(chǎn)品自動分揀、過程自動監(jiān)控和故障自動診斷等功能,從而實(shí)現(xiàn)更高的效率、更高的精度和更好的節(jié)能效果。

????說起數(shù)控人們就想起了數(shù)控機(jī)床,這是對的,但很不全面,數(shù)控機(jī)床是應(yīng)用數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品的典范,然而數(shù)控技術(shù)是一種共性使能技術(shù),可應(yīng)用于對各種機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新升級。比如注塑機(jī)的數(shù)控化和智能化,注塑成形是最有效的塑料成型方法。我們國家是全球最大的注塑機(jī)生產(chǎn)國,產(chǎn)量占到世界年產(chǎn)能70%以上,但在高端產(chǎn)品方面,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平。注塑機(jī)要完成模具開合、注射、塑化、脫模、調(diào)模、注射臺移動等6個動作,分別由6個執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。注塑機(jī)發(fā)展歷經(jīng)了傳統(tǒng)液壓型到伺服節(jié)能型到全電動型的演變,傳統(tǒng)液壓式注塑機(jī)是普通電機(jī)提供動力,經(jīng)過液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)驅(qū)動6個執(zhí)行機(jī)構(gòu),伺服節(jié)能型注塑機(jī)巧妙地應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),用交流伺服器電機(jī)取代了原來普通電機(jī),而液壓傳動技術(shù)保持不變,這種創(chuàng)新可以實(shí)現(xiàn)能量的按需供給,消耗電能可減少40%-80%。全電動的數(shù)控注塑機(jī),當(dāng)前都可以采用伺服電機(jī)驅(qū)動,采用計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制,它的優(yōu)點(diǎn)是加工精度與穩(wěn)定性高,質(zhì)量好,生產(chǎn)效益高,噪音低,沒有污染。智能型數(shù)控注塑機(jī)是進(jìn)一步引入智能化技術(shù),實(shí)現(xiàn)工藝自動優(yōu)化、參數(shù)自動補(bǔ)償、產(chǎn)品自動分揀、過程自動監(jiān)控和故障自動診斷等功能,從而實(shí)現(xiàn)更高的效率、更高的精度和更好的節(jié)能效果。

????再舉個例子,動力汽車的數(shù)字化和智能化。我國已經(jīng)是世界上高速機(jī)車技術(shù)最發(fā)達(dá)的國家之一,軌道交通歷經(jīng)了蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車到動車組的變化,目前正在向智能化發(fā)展。蒸汽汽車是以煤為能源,蒸汽機(jī)提供動力,經(jīng)過連桿、搖桿這樣一些機(jī)械傳動裝置驅(qū)動機(jī)車的動輪旋轉(zhuǎn)。內(nèi)燃機(jī)車,由柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)動機(jī)發(fā)電,經(jīng)處理后供電動機(jī)驅(qū)動機(jī)車。電力機(jī)車是以電為能源,從接觸網(wǎng)接受電能并且經(jīng)過處理后供變電機(jī)驅(qū)動機(jī)車。動車組是數(shù)字化的電力機(jī)車。從接觸網(wǎng)接受電能以后,經(jīng)處理后供電機(jī)驅(qū)動車輪,電機(jī)分布在多個動車的電動上,驅(qū)動數(shù)字化、結(jié)構(gòu)小型化,采用標(biāo)準(zhǔn)的TCN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制。電力機(jī)車實(shí)現(xiàn)的智能化將提供更加安全、更加舒適的服務(wù)。

????縱觀全球?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和機(jī)械產(chǎn)品升級的歷程。蒸汽機(jī)技術(shù)使機(jī)械工業(yè)由人力制作時代進(jìn)入機(jī)械化時代。電氣技術(shù)使機(jī)械工業(yè)由機(jī)械化時代進(jìn)入了電氣化時代。數(shù)控技術(shù)正在使機(jī)械工業(yè)由電氣化時代躍升為數(shù)字化時代,在可以預(yù)見的將來,智能化技術(shù)將使機(jī)械工業(yè)由數(shù)字化時代進(jìn)入智能化時代。

????蒸汽一代機(jī)械產(chǎn)品的核心推動力是由于蒸汽機(jī)技術(shù)這一共性使能技術(shù)帶來的一場動力革命。電氣一代機(jī)械產(chǎn)品的核心推動力則是由于電機(jī)技術(shù)這一共性使能技術(shù)帶來的另外一場動力革命。數(shù)控技術(shù)這一共性使能技術(shù)對機(jī)械產(chǎn)品帶來的革命則更加深刻,因?yàn)閿?shù)控化機(jī)械增加了“大腦”,可使機(jī)械產(chǎn)品功能和性能發(fā)生質(zhì)的飛躍,并為人工智能先進(jìn)信息技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),從而最終實(shí)現(xiàn)智能化。因此數(shù)控一代和智能一代是信息化和工業(yè)化深度融合的產(chǎn)物,可以看到機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)控化和智能化創(chuàng)新具有鮮明的特征、本質(zhì)的規(guī)律,可以普遍運(yùn)用于各種機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新,可以引起機(jī)械產(chǎn)品的升級換代,引起機(jī)械工業(yè)的深刻變革。這也是我們提出“數(shù)控一代”和“智能一代”概念的緣由和根據(jù)。

????數(shù)控一代和智能一代產(chǎn)品創(chuàng)新工程。數(shù)控產(chǎn)品可以適用于各行各業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的全面創(chuàng)新,比如各種非金屬加工專用設(shè)備,包括塑料加工機(jī)械,比如食品、飲料、農(nóng)副產(chǎn)品、日用化工、制藥等專用設(shè)備,再比如火車、汽車、輪船、飛機(jī)等交通運(yùn)輸設(shè)備,火炮、雷達(dá)、坦克等武器裝備,工程、農(nóng)業(yè)、建筑、港口、醫(yī)藥機(jī)械等等。一方面數(shù)控技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于中低檔機(jī)械產(chǎn)品的升級換代,提升各種產(chǎn)品性能和市場競爭力。數(shù)控編織機(jī)是典型案例,我國是毛紡毛衣編織大國,僅東莞大朗鎮(zhèn)每年生產(chǎn)毛衣超過3億件,目前國內(nèi)毛衣生產(chǎn)主要依靠手動編織機(jī)完成,它的效益低下,操作工人勞動強(qiáng)渡大,大朗鎮(zhèn)曾有多達(dá)50萬的農(nóng)民工在從事毛衣的編織工作,數(shù)控編織機(jī)的編織速度比手工的編織機(jī)提高了5倍到8倍,每個工人可同時操作5臺設(shè)備,大大提高了生產(chǎn)效率,更重要的是這種裝備和毛衣設(shè)計的CAD/CAM系統(tǒng)集成,大大提高了毛衣的花色品種、質(zhì)量和市場競爭力。大朗鎮(zhèn)只用3-5萬的農(nóng)民工,可以編織更多的毛衣,生產(chǎn)更高質(zhì)量的毛衣是怎樣的結(jié)果。

????另外電動汽車是一個典型的數(shù)控機(jī)械產(chǎn)品。近年來美國軍方不斷加強(qiáng)研制的“全電坦克、全電飛機(jī)、全電艦船”的先進(jìn)武器,實(shí)質(zhì)就是電推動、電控制的數(shù)字化裝備。我國的海洋石油981平臺是一個典型的全電推動平臺,利用柴油機(jī)集中發(fā)電,然后對整個平臺進(jìn)行電力驅(qū)動和數(shù)字化控制。這樣一個龐然大物,在三千米深海鉆井,鉆入地下1.2萬米鉆油,它能夠在大風(fēng)大浪中巍然不動,靠的是平臺底部有8個電推進(jìn)器,在計算機(jī)系統(tǒng)控制下,它可以在各個方向上進(jìn)行角度的調(diào)整,來保證海洋石油平臺的順利作業(yè)。

????數(shù)控化使機(jī)械產(chǎn)品裝備“大腦”,開辟了高端機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的廣闊空間,光刻機(jī)精密工作臺的研制是一個典型案例。光刻機(jī)是信息裝備制造當(dāng)中最關(guān)鍵、最復(fù)雜、最昂貴的設(shè)備。超精密的工作臺是光刻機(jī)的核心關(guān)鍵裝置,其精度要求極高,幾乎接近物理極限。要實(shí)現(xiàn)光刻機(jī)高速、大行程、6自由度納米級精度運(yùn)動,除合理的運(yùn)動結(jié)構(gòu)和精密檢測技術(shù)外,關(guān)鍵在于數(shù)字化控制,核心在于數(shù)字化補(bǔ)償。經(jīng)過補(bǔ)償控制,我國研制的100納米光刻機(jī)的工作臺,實(shí)現(xiàn)了高速、高清的技術(shù)要求。

????二、制造技術(shù)創(chuàng)新,數(shù)字化和智能化集成制造技術(shù)。數(shù)字化智能化也是制造技術(shù)創(chuàng)新的共性技術(shù),可全面提升產(chǎn)品設(shè)計加工和管理。

????數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新。這里舉了高鐵列車的例子,采用面向產(chǎn)品全生命周期,具有豐富設(shè)計知識庫和模擬仿真技術(shù)支持的數(shù)字化智能化設(shè)計系統(tǒng),在虛擬現(xiàn)實(shí)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)支持下,可在虛擬環(huán)境下并行地、協(xié)同地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全數(shù)字化設(shè)計,結(jié)構(gòu)、性能、功能模擬的仿真優(yōu)化,極大提高了產(chǎn)品設(shè)計的成功率。波音777、787和ARJ21的數(shù)字化設(shè)計,波音777、787采用了全數(shù)字化設(shè)計測試和裝配,所有開發(fā)測試都采用并行工程方法協(xié)同工作,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行模擬試飛,實(shí)現(xiàn)了機(jī)身和機(jī)翼一次對接成功,所發(fā)研發(fā)周期40%,減少反工量50%。我國ARJ21飛機(jī)研制同樣采用了三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)和并行工程方法,最終實(shí)現(xiàn)了大部段對接一次成功,飛機(jī)上空一次成功。

????一方面是制造工藝創(chuàng)新,數(shù)字化技術(shù)不僅將催生新的加工原理,同時,將極大提高各種制造工藝的精度和效率,大幅度提升整個制造業(yè)的工藝水平。大家都知道,航空發(fā)動機(jī)是飛機(jī)的心臟,航空發(fā)動機(jī)熱部件的高溫合金材料與制造技術(shù)是其關(guān)鍵,發(fā)動機(jī)葉片已經(jīng)發(fā)展到定向單晶葉片,它采用真空熔煉、真空澆鑄、定向凝固的制造技術(shù)。我們對葉片定向凝固過程微觀組織進(jìn)行仿真優(yōu)化的基礎(chǔ)上,采用數(shù)控對凝固過程進(jìn)行精確控制,可大大提高單晶葉片的質(zhì)量和成品率。我們采用最先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)對他進(jìn)行了改造,質(zhì)量是非常好的,效率是非常高的。

????另一方面生產(chǎn)過程數(shù)字化創(chuàng)新。數(shù)字化智能化技術(shù)一方面使CAD、CAM、CAPP、數(shù)字化制造裝備等得到快速發(fā)展,大幅度提升生產(chǎn)系統(tǒng)的功能、性能和自動化程度。另一方面這些技術(shù)集成可形成柔性制造單元、數(shù)字化車間乃至數(shù)字化工廠,使生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性自動化不斷提高,并想著具有感知、決策、執(zhí)行能功能特征的智能化系統(tǒng)發(fā)展。目前以智能機(jī)器人為典型代表的智能制造裝備已經(jīng)開始在某些領(lǐng)域得到應(yīng)用。例如《紐約日報》近日頭版刊登了《不需要工人的技術(shù)性工作》,報道了在飛利浦電子公司設(shè)的荷蘭一個工廠里,128部具有高超柔韌性的工業(yè)機(jī)器人在永不停息的工作,可以完成工人無法完成的精細(xì)工作,這種生產(chǎn)模式代表一種新潮流,它的廣泛應(yīng)用將改變?nèi)蚬I(yè)格局。

????管理技術(shù)創(chuàng)新。管理目標(biāo)是追求產(chǎn)品全生命周期的優(yōu)化,數(shù)字化智能化技術(shù)的集成應(yīng)用可以形成計算機(jī)集成制造系統(tǒng)、集成智能制造系統(tǒng)數(shù)字化企業(yè)使企業(yè)對產(chǎn)品整個生命周期全部數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理,對企業(yè)所有資源進(jìn)行整合集成管理,建立從供應(yīng)決策到企業(yè)內(nèi)部各個部門再到用戶之間的信息集成,從而有效地提高企業(yè)的市場反應(yīng)速度和產(chǎn)品開發(fā)速度。

????這里要強(qiáng)調(diào)的是,今天談到的制造業(yè),不僅是剛才講的機(jī)械制造業(yè),離散型的制造業(yè),也包括了鋼鐵、化工、建材等連續(xù)性的制造業(yè)、流程類的制造業(yè)。同時未來的先進(jìn)制造業(yè)的范疇進(jìn)一步擴(kuò)大,包含了材料制造,新材料的數(shù)字化設(shè)計與制造,生物制造,生物體的數(shù)字化設(shè)計與制造等等。

????產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新。以數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ),在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的強(qiáng)力支持下,制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)模式將發(fā)生根本性的變化。生產(chǎn)型服務(wù)業(yè)將得到全面快速發(fā)展,大中型企業(yè)正在走向“產(chǎn)品+服務(wù)”的模式,正在從產(chǎn)品制造商向系統(tǒng)集成和服務(wù)商的轉(zhuǎn)變。制造業(yè)數(shù)字化智能化帶來的產(chǎn)品技術(shù)制造技術(shù)與管理技術(shù)的進(jìn)步使企業(yè)具備了快速相應(yīng)市場需求的能力,特別是形成了適應(yīng)全球市場上豐富多樣客戶群,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程定制、異地設(shè)計、就地生產(chǎn)的協(xié)同化新型生產(chǎn)模式,使產(chǎn)品制造模式、生產(chǎn)組織模式、以及企業(yè)的商業(yè)模式等眾多方面發(fā)生了根本性變化。

????實(shí)際上西方某些經(jīng)濟(jì)學(xué)家提出的第三次工業(yè)革命更多是從產(chǎn)業(yè)模式的角度考慮,他們認(rèn)為第一次工業(yè)革命是18世紀(jì)開始的,第二次工業(yè)革命是20世紀(jì)初形成的大批量大規(guī)模機(jī)器生產(chǎn),而第三次工業(yè)革命則會形成多品種、小批量、定制式的新型生產(chǎn)模式。要特別重視的是,無論從哪個角度考慮,“制造業(yè)數(shù)字化智能化”都是新的工業(yè)革命的核心技術(shù)。

????第三點(diǎn)體會,以工程化產(chǎn)業(yè)化為主線推動中國制造業(yè)數(shù)字化智能化。胡錦濤同志指出實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展關(guān)鍵是促進(jìn)科技與經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)中國制造業(yè)數(shù)字化智能化最關(guān)鍵是要推進(jìn)工程化、產(chǎn)業(yè)化。創(chuàng)新就是創(chuàng)造新事物,這個概念賦予了深刻而重要的內(nèi)涵。在英語當(dāng)中的三個詞匯discovery、invnetion、innovation。這三個詞既有聯(lián)系又有區(qū)別,discovery是科學(xué)發(fā)現(xiàn),invnetion是技術(shù)發(fā)明,innovation是科技創(chuàng)新??茖W(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明一定要完成工程化并面向市場向?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,真正轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力,才能叫做innovation,才能叫做科技創(chuàng)新。[10:59]

????工程化產(chǎn)業(yè)化將科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊緊地融合在一起,是科技創(chuàng)新的重要組成部分,是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、全面提升核心競爭力的決定性因素,我們要牢牢樹立創(chuàng)新服務(wù)發(fā)展的意識,進(jìn)一步解放思想,進(jìn)行有組織創(chuàng)新,集成創(chuàng)新和協(xié)同創(chuàng)新,最大限度解放和發(fā)展科學(xué)技術(shù)第一生產(chǎn)力,特別是推進(jìn)科學(xué)技術(shù)成果的工程化產(chǎn)業(yè)化。

????一是充分發(fā)揮我國制度優(yōu)越性,政府主導(dǎo)、總體規(guī)劃、分步實(shí)施、重點(diǎn)突破、全面推進(jìn),動員千軍萬馬,集中精兵強(qiáng)將實(shí)行有組織的創(chuàng)新。二是加快推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合,通過以數(shù)字化智能化為核心的信息技術(shù)改造提升傳統(tǒng)制造業(yè),進(jìn)行集成創(chuàng)新。三是構(gòu)建以企業(yè)為主體市場為導(dǎo)向,產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的創(chuàng)新體系,形成制造業(yè)數(shù)字化智能化創(chuàng)新聯(lián)盟。

????中國制造業(yè)的同志們有一個共同的奮斗目標(biāo),到2020年中國機(jī)械產(chǎn)品全面應(yīng)用數(shù)控技術(shù),總體升級為數(shù)控一代,中國制造業(yè)基本普及數(shù)字化技術(shù),并在若干年實(shí)現(xiàn)一定程度的智能化。到2030年中國機(jī)械產(chǎn)品總體升級為智能一代,中國制造業(yè)主要領(lǐng)域全面推行智能制造模式,整體上走在世界前列。我們的目標(biāo)一定要實(shí)現(xiàn),我們的目標(biāo)一定能夠?qū)崿F(xiàn)。

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