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     所謂數(shù)字化制造技術(shù)，是指在數(shù)字化和制造技術(shù)融合的背景下，并在虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、快速原型、數(shù)據(jù)庫和多媒體等支撐技術(shù)的支持下，根據(jù)用戶需求，迅速收集資源信息，對(duì)產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進(jìn)行分析、規(guī)劃和重組，以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能的仿真以及原型制造，進(jìn)而快速生產(chǎn)出達(dá)到用戶要求性能的產(chǎn)品的整個(gè)制造過程。數(shù)字化制造已成為全球制造業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，我國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，如何順應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，通過數(shù)字化制造加快產(chǎn)業(yè)升級(jí)值得高度重視。

    數(shù)字化制造已成為全球制造業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)
    1.數(shù)字化制造引領(lǐng)制造業(yè)新一輪變革
    近期，美國(guó)學(xué)者陸續(xù)發(fā)表了一系列文章，不斷強(qiáng)調(diào)新的工業(yè)革命即將到來，其核心技術(shù)就是數(shù)字化制造技術(shù)。比如，奇點(diǎn)大學(xué)Vivek Wadhwa教授在《華盛頓郵報(bào)》撰文指出，“將人工智能、機(jī)器人和數(shù)字制造技術(shù)相結(jié)合，會(huì)引發(fā)制造業(yè)革命，使中國(guó)在未來二十年中出現(xiàn)制造業(yè)空心化，而美國(guó)將重新獲得制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)”。從本質(zhì)上講，數(shù)字化制造是數(shù)字化設(shè)計(jì)的延伸，數(shù)字化制造將推動(dòng)傳統(tǒng)制造工藝和制造模式的變革。
    隨著世界從農(nóng)業(yè)文明向工業(yè)文明發(fā)展，制造模式經(jīng)過了手工作業(yè)模式、大量生產(chǎn)模式和大規(guī)模定制生產(chǎn)模式三個(gè)階段的發(fā)展變遷，產(chǎn)品朝著多品種、變批量、短周期方向演變。未來制造業(yè)將由信息技術(shù)主導(dǎo),并采用先進(jìn)制造模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)和先進(jìn)制造技術(shù)。數(shù)字化制造技術(shù)是產(chǎn)品創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的共性使能技術(shù)，它將促進(jìn)產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)更趨現(xiàn)代化，加工制造更加精密、快速，制造系統(tǒng)更加柔性、智能。數(shù)字化制造技術(shù)將改變制造業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)方式，從而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)形態(tài)和制造模式的深刻變革。

    2.數(shù)字化制造是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家“再工業(yè)化”戰(zhàn)略的核心
    美國(guó)政府于2011年6月正式啟動(dòng)了“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”，同年12月，宣布成立制造業(yè)政策辦公室，并于2012年2月制定了《美國(guó)先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》，提出要發(fā)展包括先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)平臺(tái)、先進(jìn)制造工藝及設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施等先進(jìn)數(shù)字化制造技術(shù)。2013年5月，美國(guó)政府又宣布成立數(shù)字化制造與設(shè)計(jì)創(chuàng)新（DMDI）研究所，這是奧巴馬政府繼增材制造（3D打?。﹦?chuàng)新研究所（NAMII）后提出設(shè)立的第二家創(chuàng)新研究中心，旨在提升數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造能力。在德國(guó)工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)、西門子公司等德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動(dòng)下，德國(guó)政府于2013年4月推出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，旨在通過采用先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，打造數(shù)字化工廠，實(shí)現(xiàn)從采購(gòu)、生產(chǎn)到銷售和服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化。

    3.數(shù)字化制造是提升制造能力的關(guān)鍵途徑
    隨著3D技術(shù)的發(fā)展，一系列基于3D模型的數(shù)字化制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，包括快速成型、3D交互式文檔發(fā)布系統(tǒng)以及數(shù)字化制造系統(tǒng)等。 
    據(jù)統(tǒng)計(jì)，90%以上的生產(chǎn)故障可以通過工藝設(shè)計(jì)解決。
    利用數(shù)字化制造技術(shù)可以提升工藝規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理能力。數(shù)字化制造技術(shù)可以幫助制造企業(yè)用結(jié)構(gòu)化、可視化的方式進(jìn)行工藝規(guī)劃、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。設(shè)計(jì)人員和工藝人員可以利用數(shù)字化制造技術(shù)在同一虛擬平臺(tái)上對(duì)產(chǎn)品及工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，使企業(yè)的設(shè)計(jì)、工藝、制造能力相互匹配相互驗(yàn)證。
    利用數(shù)字化制造技術(shù)可以提升工藝性布局和物流路線的設(shè)計(jì)和規(guī)劃能力。在虛擬環(huán)境中構(gòu)建可視化工廠，模擬出零部件在車間的流轉(zhuǎn)路線，優(yōu)化工廠布局和工藝路線，降低零部件在生產(chǎn)加工中的轉(zhuǎn)運(yùn)頻率。
    利用數(shù)字化制造技術(shù)可提升質(zhì)量設(shè)計(jì)水平?？梢詮?D模型中獲取產(chǎn)品設(shè)計(jì)公差，通過工藝仿真技術(shù)分析和統(tǒng)計(jì)公差分布情況，并在虛擬環(huán)境下進(jìn)行零件裝配模擬，在生產(chǎn)和裝配前調(diào)整質(zhì)量設(shè)計(jì)，從而大大縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。

    我國(guó)數(shù)字化制造發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題
    我國(guó)具有巨大的市場(chǎng)需求、強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和完善的制造業(yè)體系，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速普及和兩化融合的不斷深入，為我國(guó)數(shù)字化制造的發(fā)展提供了良好條件。但我國(guó)數(shù)字化制造發(fā)展中仍暴露出一些問題：#p#分頁標(biāo)題#e#
    一是自主創(chuàng)新能力不足。目前我國(guó)制造業(yè)自主創(chuàng)新能力仍然比較薄弱，處于國(guó)際分工和國(guó)際產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中低端。制造業(yè)核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備自主化率較低，核心專利技術(shù)較少，近半數(shù)發(fā)明專利申請(qǐng)來自國(guó)外，美、日擁有專利占世界專利總量的90%左右。由于缺少擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，我國(guó)制造業(yè)存在產(chǎn)業(yè)技術(shù)空心化危險(xiǎn)，這也成為我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和國(guó)際化的瓶頸。
    二是核心軟件與關(guān)鍵設(shè)備依賴進(jìn)口。我國(guó)制造業(yè)技術(shù)裝備特別是高端裝備主要依賴于進(jìn)口。在我國(guó)每年8萬多億元的固定資產(chǎn)投資中，有70%是用于購(gòu)置設(shè)備，而其中又有60%依賴于進(jìn)口。我國(guó)缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字化制造技術(shù)，自主品牌核心軟件和關(guān)鍵設(shè)備也主要依賴國(guó)外進(jìn)口。目前，具備MBD能力的CAD和數(shù)字制造軟件的采購(gòu)價(jià)格受制于國(guó)外公司，這也是數(shù)字化制造在我國(guó)難以廣泛應(yīng)用的主要原因之一。
    三是數(shù)字化制造技術(shù)體系不健全。在實(shí)際應(yīng)用中,基于3D的設(shè)計(jì)率并不高,缺乏多學(xué)科綜合設(shè)計(jì)能力和數(shù)字化設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)體系。設(shè)計(jì)制造一體化的應(yīng)用研究尚需加強(qiáng)，各學(xué)科都沒有實(shí)現(xiàn)整機(jī)級(jí)的設(shè)計(jì)制造一體化應(yīng)用。生產(chǎn)計(jì)劃管理、物資管理和工藝管理等各企業(yè)數(shù)字化管理軟件互不兼容。無行業(yè)級(jí)的數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和管理平臺(tái),涉及多家企業(yè)的系統(tǒng)管理多為人工交互，效率低下。企業(yè)信息化基礎(chǔ)建設(shè)主要側(cè)重于解決局部矛盾,系統(tǒng)性和總體規(guī)劃不夠,造成了“信息孤島”現(xiàn)象,使局部效率與整體效率不相協(xié)調(diào),數(shù)據(jù)的一致性難以保證。

    我國(guó)發(fā)展數(shù)字化制造的政策建議
    1.加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，制定數(shù)字化制造總體規(guī)劃
    充分發(fā)揮我國(guó)的制度優(yōu)勢(shì)，制定我國(guó)數(shù)字化制造總體發(fā)展規(guī)劃。擴(kuò)大“數(shù)控一代機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程”的示范行業(yè)和區(qū)域，盡快普及中高端數(shù)字化制造技術(shù)，加大設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造工藝環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)字化制造技術(shù)的應(yīng)用，提高高端數(shù)字化制造設(shè)備的利用效率，通過應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計(jì)制造手段，切實(shí)提升制造業(yè)的制造能力。

    2.完善技術(shù)創(chuàng)新體系，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力
    構(gòu)建以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，形成數(shù)字化制造技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新。鼓勵(lì)與境外企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)開展多種形式的研究合作，鼓勵(lì)企業(yè)積極參與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、政策法規(guī)的國(guó)際交流和協(xié)調(diào)，完善出口信貸、保險(xiǎn)政策，支持?jǐn)?shù)字化制造技術(shù)、軟件、設(shè)備及服務(wù)出口。

    3.加快兩化深度融合，以數(shù)字化改造提升傳統(tǒng)制造業(yè)
    通過以數(shù)字化為核心的信息技術(shù)改造提升傳統(tǒng)制造業(yè)，實(shí)行集成創(chuàng)新，著力掌握數(shù)字化制造關(guān)鍵核心技術(shù)，重點(diǎn)抓好國(guó)家科技重大專項(xiàng)，大力推進(jìn)重大技術(shù)裝備自主化。在制造業(yè)中推廣數(shù)字化車間、數(shù)字化工廠等數(shù)字化制造模式，強(qiáng)化與完善PDM、ERP、CAPP系統(tǒng)與數(shù)字化樣機(jī)仿真設(shè)計(jì)系統(tǒng)平臺(tái)的兼容，形成各類軟件與系統(tǒng)平臺(tái)、機(jī)械結(jié)構(gòu)與電氣控制的協(xié)同仿真，加強(qiáng)堆取料機(jī)、料廠無人化、集裝箱碼頭智能化，以及CVC銅板帶軋機(jī)板型、軋輥?zhàn)冃瘟康目刂朴?jì)算等數(shù)字化制造技術(shù)的研究和應(yīng)用。

    4.創(chuàng)建公共服務(wù)平臺(tái)，加快發(fā)展數(shù)字化制造服務(wù)業(yè)
    創(chuàng)建集技術(shù)研發(fā)、技術(shù)測(cè)試、成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化為一體的“數(shù)字化制造公共技術(shù)綜合服務(wù)平臺(tái)”，加強(qiáng)人才、技術(shù)、資本、高精尖儀器設(shè)備等資源的集中，為制造業(yè)提供成套解決方案、新技術(shù)咨詢、研究成果推廣、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等技術(shù)服務(wù)，打造針對(duì)數(shù)字化制造的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展的樣板工程。順應(yīng)“產(chǎn)品+服務(wù)”的制造模式新趨勢(shì)，精心打造從前端設(shè)計(jì)服務(wù)、研發(fā)服務(wù)，到后端營(yíng)銷服務(wù)、運(yùn)維服務(wù)和回收綜合利用服務(wù)的一整條產(chǎn)業(yè)鏈。