数字化制造是工业信息化的代名词
来源:比特网 更新时间:2012-04-14

 中国正处于“中国制造”向“中国创造”发展转型的关键时期。近年来,数字化制造技术逐渐被企业应用。相比国外,我国的数字化制造技术还处于起步阶段,一方面大部分制造企业的重视程度不够,另一方面对数字化制造技术也有不同的认识。数字化制造的内涵是什么?包含哪些技术?数字化制造技术应用的现状及价值?数字化制造技术未来的发展前景?带着这些问题,记者电话采访了清华大学肖田元教授。

记者:作为系统仿真与虚拟制造领域的专家,您是如何来看待数字化制造这个概念的?和您所研究的虚拟制造所涵盖的技术是否有所不同呢?

肖田元:数字化制造(Digital Manufacturing)中“制造”有两种理解,一种是狭义的数字化制造,即是指应用CAX、PDM/PLM、DFX等系统,围绕产品,从设计开始(包括概念设计、详细设计)到整个加工制造过程(如工厂布局、生产线平衡安排,工厂生产过程如何与产品设计阶段集成等)。另一种理解是广义的制造,还包括企业经营管理活动,即是围绕着产品的全生命周期开展的活动。在这个活动中包括两条主线,一条是围绕产品设计、研发、加工制造等过程,一条是从管理的角度,包括从经营管理、生产计划、生产调度、车间布局、财务等方面。因此,广义的数字化制造是通过信息技术来改善和提升制造企业的工业信息化水平,所以我认为数字化制造可以说是工业信息化的代名词。

虚拟制造(Virtual Manufacturing)与数字化制造涉及的对象相同,主要区别在于侧重点不一样。虚拟制造以数字化为基础,是在计算机上实现实际制造的本质过程,着眼于认识制造的本质规律。虚拟制造强调的是对制造活动进行建模,进而通过对模型的仿真以支持和提高制造活动的决策与预测水平。数字化制造则是强调将制造过程的信息转变成计算机能够识别的信息并进而进行加工和处理,以支持制造过程的各种活动。相比虚拟制造,数字化制造的内容更广泛。

记者:一直以来,中国制造企业在工艺与制造环节相对薄弱,您认为关键技术壁垒在哪儿?

肖田元:我认为中国制造业最薄弱是自主设计,目前很多企业的研发设计还不是真正意义上的设计。中国制造企业在工艺与制造环节的薄弱表现在:第一基础研究不够深入。工艺编制面对的是不同的产品、不同的材料、不同的要求,但目前国内对工艺的基础研究比较薄弱。第二工业信息化在工艺方面应用得较浅。CAPP大多停留在工艺过程文档化,没有充分结合虚拟制造技术,制造过程仿真、加工过程仿真、装配过程仿真等技术来预测工艺的合理性、加工制造过程的正确性,以减少实际的工艺规划、加工过程规划等反复迭代的过程,提高产品质量的稳定性。在制造方面,虽然加工设备有大幅度改善,但设备的利用率低,主要原因是信息化与工业化在制造过程的融合水平仍有较大差距,同时缺乏高素质的操作人员也是重要的原因。

记者:目前,数字化制造技术在我国制造企业典型应用领域有哪些?应用过程中会遇到哪些困难?对此您有什么建议?

肖田元:数字化制造所涉及的领域很广,特别是从工业化与信息化融合的角度来看,任何制造企业都在应用数字化制造技术。在应用的过程中遇到困难也比较多,从大的方向来讲,一方面来自企业自身的困难,即对数字化制造重要性的认识不够。从工业化向信息化推进过程中,数字化制造是企业的必由之路,是企业应对激烈市场竞争的武器。如果制造企业从高层领导到技术人员到操作人员都能够充分认识到这一点,就能以一种积极主动的态度应用数字化制造技术,并将其作为自己必须掌握的一种手段,那么就会大大加速数字化制造的推进。

另一方面数字化制造技术的适应性,企业需要相对成熟的数字化制造解决方案,但信息化尚处在一个不断发展的阶段,且信息化的核心技术和产品大部分是被国外掌握,具有自主知识产权或符合中国国情的信息化产品难以抗衡。许多企业在发展过程中不得不对信息化重复投资,以适应版本的升级、换型,甚至推倒重来。在围饶加速“中国创造”的理念下,如何在数字化制造、虚拟制造等领域充分发挥我们的“后发优势”,包括如何提高信息化技术应用的水平,需要大家共同努力。

记者:您认为虚拟仿真、虚拟制造、数字化制造等先进制造技术对于提升我国制造企业的制造能力有何意义?

肖田元:数字化制造可以大大提高我国企业的自主设计、制造的能力,是企业发展壮大的必由之路。中国是一个制造大国,而非制造强国,虚拟制造是加速我国“创造”的根本手段,即使在目前以引进为主的阶段,也需要借助虚拟制造等技术真正消化和掌握国外先进产品的known-how,从而实现设计与生产具有自主知识产权的产品。

记者:请您谈谈数字化制造技术未来的发展前景?

肖田元:在信息与工业化融合大的背景下,对于数字化制造技术未来的发展前景,我持乐观态度,这个过程是不可能逆转的。只是在这个过程中,应该分门别类地根据不同企业的实际情况来进行。网络化、虚拟化、服务化是数字化制造技术未来发展的主要特征。