數(shù)字化制造與中國制造

1、“數(shù)字化制造”與“中國制造2025”1/171、中國制造業(yè)現(xiàn)實(shí)狀況2、中國制造“2025”3、數(shù)字化制造技術(shù)群4、未來發(fā)展要求2/171、中國制造業(yè)現(xiàn)實(shí)狀況制造業(yè)增加值世界第一中國是世界最大制造業(yè)國家，有“世界工廠”稱號！ 年起，國內(nèi)制造業(yè)產(chǎn)值增速維持在7%左右。 年全國制造業(yè)總產(chǎn)值達(dá)22.35萬億元，占國內(nèi)總產(chǎn)值30%，同比增加6.80%，增速連續(xù)4年維持在 7%左右。中國制造業(yè)增加值為242707億元，按照當(dāng)年美元匯率，約為3.59萬億美元，穩(wěn)居世界第一！3/171、中國制造業(yè)現(xiàn)實(shí)狀況中國“世界工廠”地位面臨雙重挑戰(zhàn)！國內(nèi)制造業(yè)仍以勞動密集型低端制造為主，附加值相對較低，人均制造業(yè)產(chǎn)出低于

2、發(fā)達(dá)國家；伴隨中國適齡勞感人口逐年下降，勞動力成本逐年上升，人口紅利逐步消失，東盟國家、印度和拉美國家則擁有更低勞動力和資源成本;發(fā)達(dá)國家紛紛提出以重振制造業(yè)為關(guān)鍵、以信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn)，意在依靠科技創(chuàng)新?lián)屨贾圃鞓I(yè)新制高點(diǎn)“再工業(yè)化”運(yùn)動；1995- 年各國人力成本改變（美元/小時）各國制造業(yè)競爭力驅(qū)動原因4/171、中國制造業(yè)現(xiàn)實(shí)狀況政策環(huán)境制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基?！凹泳o建設(shè)制造強(qiáng)國，加緊發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，在中高端消費(fèi)、創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色低碳、共享經(jīng)濟(jì)、當(dāng)代供給鏈、人力資本服務(wù)等領(lǐng)域培育新增加點(diǎn)、形成

3、新動能?！笔糯髤R報制造強(qiáng)國戰(zhàn)略“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”“先進(jìn)制造業(yè)健康發(fā)展”“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級”“布局建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)”十八大匯報關(guān)于制造業(yè)敘述維度5/172、“中國制造2025”中國政府實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個十年行動綱領(lǐng)12月，“中國制造2025”這一概念被首次提出。年3月5日，李克強(qiáng)在全國兩會上作政府工作匯報時首次提出“中國制造2025”宏大計劃。年5月19日，國務(wù)院正式印發(fā)中國制造2025?；痉结槪簞?chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本基本標(biāo)準(zhǔn)：市場主導(dǎo)、政府引導(dǎo)，立足當(dāng)前、著眼久遠(yuǎn)， 整體推進(jìn)、重點(diǎn)突破，自主發(fā)展、開放合作；根本目標(biāo)：改變中國制造業(yè)“大而不強(qiáng)”局面，跨入制

4、造強(qiáng)國行列。6/172、“中國制造2025”中國政府實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個十年行動綱領(lǐng)遵照一條根本互聯(lián)網(wǎng)+信息化與工業(yè)化深度融合智能制造確立關(guān)鍵關(guān)鍵創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化實(shí)施五大工程國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程大力推進(jìn)智能建設(shè)工業(yè)強(qiáng)基工程綠色發(fā)展工程高端裝備創(chuàng)新工程 覆蓋十大 重點(diǎn)領(lǐng)域新一代信息技術(shù)高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人航空航天裝備海洋工程裝備及高技術(shù)船舶先進(jìn)軌道交通裝備節(jié)能與新能源汽車電力裝備新材料生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備國家效益：3萬億美元GDP增量。企業(yè)效益：效率20%，成本20%，節(jié)能減排成本10%7/172、“中國制造2025”中國政府實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個

5、十年行動綱領(lǐng)四大轉(zhuǎn)變：由要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變；由低成本競爭優(yōu)勢向質(zhì)量效益競爭優(yōu)勢轉(zhuǎn)變；由資源消耗大、污染物排放多粗放制造向綠色制造轉(zhuǎn)變；由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變；八項對策：推行數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造；完善制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系；推行綠色制造；強(qiáng)化制造基礎(chǔ)；提升產(chǎn)品設(shè)計能力；培養(yǎng)含有全球競爭力企業(yè)群體和優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)；發(fā)展當(dāng)代制造服務(wù)業(yè)；提升產(chǎn)品設(shè)計能力；8/173、數(shù)字化制造技術(shù)群以數(shù)字化技術(shù)為伎倆，以高效率、高精度和環(huán)境友好為目標(biāo)，反應(yīng)在制造裝備、制造過程和制造系統(tǒng)方面基礎(chǔ)性、前瞻性制造技術(shù)。CAX/KBE/VM等技術(shù)為主體組成設(shè)計數(shù)字化技術(shù)群CNC/高速切削/智能控制等組成制造自動化技術(shù)群ST

6、EP/PDM/ERP/PLM工程數(shù)據(jù)庫/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為平臺系統(tǒng)集成與管理信息化技術(shù)群數(shù)字化制造三大技術(shù)群9/173、數(shù)字化制造技術(shù)群CAX：CAX是CAD、CAM、CAE、CAPP、CIM、CIMS、CAS、CAT、CAI等各項技術(shù)之綜合叫法，把多元化計算機(jī)輔助技術(shù)集成起來復(fù)合和協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品設(shè)計過程中，各部門間協(xié)同作業(yè)，縮短了開發(fā)時間；同時，在產(chǎn)品設(shè)計早期，能很好地考慮到產(chǎn)品生命周期各種原因，提前發(fā)覺設(shè)計上錯誤和誤差，及時進(jìn)行修正；而且能夠在設(shè)計過程中，按照市場需求，不停提出可比較各種設(shè)計方案，從而獲最得優(yōu)化設(shè)計結(jié)果和效益。CAD： 計算機(jī)輔助設(shè)計CAM： 計算機(jī)輔助制造C

7、AE： 計算機(jī)輔助工程CIM： 計算機(jī)集成制造CAPP：計算機(jī)輔助工藝規(guī)劃或設(shè)計CIMS：計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CAS： 計算機(jī)輔助造型CAT： 計算機(jī)輔助測試CAI： 計算機(jī)輔助教學(xué)3.1、CAX/KBE/VM等技術(shù)為主體組成設(shè)計數(shù)字化技術(shù)群10/17KBE(Knowledge Based Engineering):基于知識工程,利用人工智能原理和方法，為那些需要教授知識才能處理應(yīng)用難題提供求解伎倆。3、數(shù)字化制造技術(shù)群關(guān)鍵技術(shù)：知識獲取知識表示知識推理針對處理問題：知識與經(jīng)驗(yàn)共享性差；產(chǎn)品設(shè)計時花費(fèi)較多時間搜索、查閱書本知識；特點(diǎn)：知識性：以知識為基礎(chǔ)領(lǐng)域性：針對某一詳細(xì)領(lǐng)域智能性：既可人工干

8、預(yù)，又可獨(dú)立推理判斷3.1、CAX/KBE/VM等技術(shù)為主體組成設(shè)計數(shù)字化技術(shù)群11/17VM(Virtual Manufacturing) :虛擬制造技術(shù)，以計算機(jī)仿真技術(shù)為前提，對設(shè)計、制造等生產(chǎn)過程進(jìn)行統(tǒng)一建模，在產(chǎn)品設(shè)計階段，實(shí)時地并行地模擬出產(chǎn)品未來制造全過程及其對產(chǎn)品設(shè)計影響，預(yù)測產(chǎn)品性能、產(chǎn)品制造成本、產(chǎn)品制造性技術(shù)，以到達(dá)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量和制造過程，優(yōu)化生產(chǎn)管理和資源規(guī)劃，以到達(dá)產(chǎn)品開發(fā)周期和成本最小化，產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量最優(yōu)化和生產(chǎn)效率最高化目標(biāo)。3、數(shù)字化制造技術(shù)群3.1、CAX/KBE/VM等技術(shù)為主體組成設(shè)計數(shù)字化技術(shù)群波音777采取該技術(shù)開發(fā)周期從過去8年縮短到5年。12/

9、17CNC(Computerized Numerical Control) :計算機(jī)數(shù)控技術(shù)，用計算機(jī)按事先存貯控制程序來執(zhí)行對設(shè)備運(yùn)動軌跡和外設(shè)操作時序邏輯控制功效。3、數(shù)字化制造技術(shù)群3.2、CNC/高速切削/智能控制等組成制造自動化技術(shù)群智能控制:是機(jī)械電子工程技術(shù)與智能控制專業(yè)知識相結(jié)合產(chǎn)物，將含糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、混沌控制、遺傳算法、教授控制系統(tǒng)、群集智能控制、人工免疫系統(tǒng)等當(dāng)代控制理論應(yīng)用于機(jī)電工程實(shí)際，包含對智能系統(tǒng)設(shè)計與仿真，智能系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)運(yùn)行、試驗(yàn)分析與管理。高速切削:集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身，其切削速度、進(jìn)給速度相對于傳統(tǒng)切削加工，以級數(shù)級提升，當(dāng)前絕大部分應(yīng)用是高速

10、銑削。鋁合金：7500m/min； 鈦合金達(dá)1501000m/min優(yōu)點(diǎn)：切削力降低；工件熱變形降低；有利于確保零件尺寸、形位精度；已加工表面質(zhì)量高；工藝系統(tǒng)振動減?。伙@著提升材料切除率；加工成本降低。13/17STEP(Standard for the Exchange of Product Model Data) :產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交互規(guī)范。它由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂描述整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)產(chǎn)品信息標(biāo)準(zhǔn)，ISO正式代號為ISO-10303。它提供了一個不依賴詳細(xì)系統(tǒng)中性機(jī)制，意在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換和共享。3、數(shù)字化制造技術(shù)群3.3、STEP/PDM/ERP/PLM工程數(shù)據(jù)庫/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為平臺系統(tǒng)集成與

11、管理信息化技術(shù)群PDM(Product Data Management) :產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。專門用來管理全部與產(chǎn)品相關(guān)信息（包含零件信息、配置、文檔、CAD文件、結(jié)構(gòu)、權(quán)限信息等）和全部與產(chǎn)品相關(guān)過程（包含過程定義和管理）技術(shù)。ERP(Enterprise Resource Planning) :企業(yè)資源計劃。一個主要面向制造行業(yè)進(jìn)行物質(zhì)資源（物流）、資金資源（資金流）和信息資源（信息流）集成一體化管理企業(yè)信息管理系統(tǒng)。14/17PLM (Product Lifecycle Management):產(chǎn)品生命周期管理。一個應(yīng)用于在單一地點(diǎn)企業(yè)內(nèi)部、分散在多個地點(diǎn)企業(yè)內(nèi)部，以及在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域含有協(xié)作關(guān)系企業(yè)之間，支持產(chǎn)品全生命周期信息創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應(yīng)用一系列應(yīng)用處理方案。主要包含三部分，CAX軟件、cPDM軟件和相關(guān)咨詢服務(wù)。著名企業(yè)：美國PTC、UGS和法國達(dá)索應(yīng)用案例：比亞迪三部、BSH企業(yè)3、數(shù)字化制造技術(shù)群3.3、STEP/PDM/ERP/PLM工程數(shù)據(jù)庫/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為平臺系統(tǒng)集成與管理信息化技術(shù)群15/174、未來發(fā)展要求基于全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，從三個層次（底層技術(shù)層、支撐層、目標(biāo)層