從設(shè)計(jì)入手 實(shí)現(xiàn)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變
時(shí)間：2014年06月16日瀏覽：1968次收藏
“我們現(xiàn)在從上到下都在講轉(zhuǎn)型升級(jí)，如何轉(zhuǎn)？從制造業(yè)來說，從技術(shù)等方面看，要從三個(gè)方面，第一是材料（制造基礎(chǔ)），第二是工藝（核心技術(shù)），第三是產(chǎn)品設(shè)計(jì)。”
在近日召開的“2014（第二屆）先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)”上，中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)教授譚建榮開宗明義地提出，只有通過自主創(chuàng)新，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。自主創(chuàng)新要“設(shè)計(jì)”先行，要從設(shè)計(jì)入手，實(shí)現(xiàn)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。
在加快推進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展上，中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授吳澄強(qiáng)調(diào)了信息集成的重要性，即“互聯(lián)互通以及互操作”是先進(jìn)制造發(fā)展的必然需求。中國(guó)工程院院士、上海交通大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)林忠欽強(qiáng)調(diào)，要關(guān)注基礎(chǔ)制造的智能化技術(shù)。
創(chuàng)新發(fā)展 設(shè)計(jì)先行
“我們現(xiàn)在已經(jīng)成為一個(gè)制造大國(guó)了，如何成為一個(gè)制造強(qiáng)國(guó)呢？實(shí)際要通過設(shè)計(jì)來入手?！?span id="y6olw9fdu" class="Apple-converted-space">
譚建榮指出，中國(guó)真正產(chǎn)生的產(chǎn)品是不多的，可以說基本上沒有。為什么呢？因?yàn)?，要自主?chuàng)新，就要設(shè)計(jì)先行。他說，“為什么要提創(chuàng)新設(shè)計(jì)？個(gè)人覺得根據(jù)我們制造業(yè)企業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)研究，為復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造提供先進(jìn)設(shè)計(jì)理論、方法和工具，已經(jīng)成為加快我國(guó)機(jī)械產(chǎn)品自主創(chuàng)新、發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)技術(shù)的迫切要求?！?span id="y6olw9fdu" class="Apple-converted-space">
從概念上解析，在創(chuàng)新、設(shè)計(jì)、發(fā)明這三個(gè)概念之間，“設(shè)計(jì)”提供的是一種有目的解決方案，嚴(yán)格來說，就是對(duì)某一問題的解決方案。譚建榮舉例指出，現(xiàn)在很多的企業(yè)利潤(rùn)很低，經(jīng)濟(jì)很低迷。溫州是全國(guó)金融改革試點(diǎn)，結(jié)果，產(chǎn)生的一大批擔(dān)保公司倒閉了，表面是資金問題，實(shí)際上是產(chǎn)品問題，缺乏設(shè)計(jì)能力。
企業(yè)要取得利潤(rùn)，要把產(chǎn)品做好，首先就是搞好設(shè)計(jì)，而這正是我們國(guó)內(nèi)很多企業(yè)普遍所缺乏的。譚建榮表示，設(shè)計(jì)的核心在于掌握核心技術(shù)，掌握核心技術(shù)必須要通過設(shè)計(jì)拓展新的市場(chǎng)，塑造自主品牌，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升產(chǎn)品的附價(jià)值。非常遺憾，實(shí)際上我們的企業(yè)還缺乏真正意義上的設(shè)計(jì)能力，所以在這幾個(gè)方面都是比較欠缺的。
那么，什么是創(chuàng)新設(shè)計(jì)？譚建榮表示，創(chuàng)新，顧名思義，就是創(chuàng)造新的事物。創(chuàng)新是以新思維、新發(fā)明和新描述為特征的一種概念化過程。設(shè)計(jì)便是進(jìn)行預(yù)先計(jì)劃的創(chuàng)造性活動(dòng)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)就是創(chuàng)新理念與設(shè)計(jì)實(shí)踐的結(jié)合。
針對(duì)此前有專家對(duì)“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”的質(zhì)疑，譚建榮表示，其實(shí)，設(shè)計(jì)主要是提供一套技術(shù)文件，從機(jī)械產(chǎn)品來說，提供一套技術(shù)文件叫設(shè)計(jì)。這個(gè)技術(shù)文件可以是創(chuàng)新的，可以是常規(guī)設(shè)計(jì)的，也可以是變形設(shè)計(jì)的，從這個(gè)角度來理解，在設(shè)計(jì)前面加一個(gè)創(chuàng)新也是可以的。所以我個(gè)人認(rèn)為創(chuàng)新設(shè)計(jì)就是創(chuàng)新和設(shè)計(jì)的融合。
總體上看，“先進(jìn)制造”是交叉學(xué)科，從信息技術(shù)的角度，關(guān)注的是各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在制造中的應(yīng)用，信息集成是其中一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。吳澄表示，從系統(tǒng)理論和技術(shù)的角度，更多關(guān)注的是把先進(jìn)制造作為一個(gè)系統(tǒng)來看待，其核心問題便是建模和優(yōu)化。
由此，吳澄提出了三類信息平臺(tái)的重要性，即互聯(lián)互通的信息平臺(tái)、互聯(lián)互通互操作的信息平臺(tái)、建模與優(yōu)化的信息平臺(tái)。 吳澄表示，無論哪一類平臺(tái)，其深度都取決于學(xué)科交叉的深度，即計(jì)算機(jī)知識(shí)和眾多領(lǐng)域知識(shí)交叉基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，核心問題之一仍然是“系統(tǒng)”：系統(tǒng)的模型、優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)。
在會(huì)議討論階段，與會(huì)代表提出：我國(guó)的機(jī)床與國(guó)外機(jī)床的差距究竟在哪里？究竟是機(jī)床零部件還是機(jī)床的設(shè)計(jì)？
對(duì)此，陜西秦川機(jī)床工具集團(tuán)公司副總裁田沙給出的答案是：首先還是設(shè)計(jì)的問題。設(shè)計(jì)源自于經(jīng)驗(yàn)，包括設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)工具、設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，我們這幾方面都還比較欠缺。例如，機(jī)床的設(shè)計(jì)分前后兩個(gè)階段，前面是概念設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)，后面是工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。國(guó)外公司是前面設(shè)計(jì)遠(yuǎn)大于后面的，而國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)是后面遠(yuǎn)大于前面。而創(chuàng)新設(shè)計(jì)更重要的是前面的那個(gè)階段。
作為刀具行業(yè)的企業(yè)代表，瑞典山高刀具大中華區(qū)總裁蔣文德說：“刀具也牽涉到一個(gè)創(chuàng)新問題，我國(guó)刀具與國(guó)外的差距比機(jī)床的差距還要大?！彼硎荆@個(gè)差距產(chǎn)生的根本原因之一是創(chuàng)新不夠。蔣文德說：“我們現(xiàn)在都被3D打印技術(shù)吸引了，本質(zhì)上來講，對(duì)于傳統(tǒng)制造來說也是一種逆行，那么到產(chǎn)業(yè)化，還是有一段路要走，那么，至少在今后的十年里，刀具和機(jī)床還是要發(fā)揮一個(gè)主力軍的作用?！?span id="y6olw9fdu" class="Apple-converted-space">
雙輪驅(qū)動(dòng) 材料支撐
世界制造產(chǎn)業(yè)經(jīng)過一代代發(fā)展，現(xiàn)在即將進(jìn)入智能制造時(shí)代。林忠欽指出，根據(jù)中科院發(fā)布的“國(guó)家路線圖”，包涵了智能和綠色兩大主題。工程院提供的研究報(bào)告也指出，智能制造是重點(diǎn)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一。德國(guó)工業(yè)4.0更是強(qiáng)調(diào)智能制造的重要性，
在向智能化邁進(jìn)的征程中，尤其要關(guān)注基礎(chǔ)制造的智能化技術(shù)。林忠欽強(qiáng)調(diào)，基礎(chǔ)制造是極度依靠經(jīng)驗(yàn)、材料消耗嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)，迫切需要綠色改造。在這方面，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距。因此，希望到2020年，數(shù)字化和智能化在基礎(chǔ)制造行業(yè)都能得到大幅提高，并使能耗利用率與發(fā)達(dá)國(guó)家相持平。
目前，我國(guó)基礎(chǔ)制造業(yè)面臨六個(gè)挑戰(zhàn)，即結(jié)構(gòu)大型化、工藝復(fù)合化、裝備柔性化、材料高強(qiáng)化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、形性一體化。其中，材料發(fā)展的相對(duì)滯后是制約我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。
華中科技大學(xué)教授史玉升同樣表示，材料是限制3D打印技術(shù)發(fā)展的主要瓶頸。他說，3D打印的兩大核心技術(shù)一個(gè)是設(shè)備，一個(gè)是材料。在設(shè)備方面，我們基本達(dá)到了國(guó)際水平，但材料仍然是難題。
具體來看，我們的材料品種少，種類與現(xiàn)實(shí)世界中的材料相距甚遠(yuǎn)；價(jià)格貴，極大限制3D打印技術(shù)的普及與推廣；性能低，制件大多數(shù)無法直接用作功能零件。 在會(huì)議的分論壇上，機(jī)械科學(xué)研究總院顧問陳長(zhǎng)年在作關(guān)于汽車輕量化發(fā)展的主題演講時(shí)提出了“新能源和新材料雙輪驅(qū)動(dòng)發(fā)展”的觀點(diǎn)。 陳長(zhǎng)年表示，我認(rèn)為我們新能源汽車發(fā)展走偏了道路，偏在太注重電池、太重于新能源，而輕視了新材料。所以我們電動(dòng)汽車的發(fā)展路徑并沒有像我們期望的那樣能夠彎道超車，而是遠(yuǎn)遠(yuǎn)地被國(guó)際甩在了后面。 在德國(guó)，業(yè)界普遍認(rèn)為，2013年是電動(dòng)汽車元年，也是復(fù)合材料元年。陳長(zhǎng)年列舉寶馬汽車公司的例子指出，該公司在電池方面幾乎沒投入一分錢，但卻投入了兩億歐元到碳纖維工廠。再比如，美國(guó)特斯拉汽車的成功案例，這些事實(shí)都證明了發(fā)展材料的重要性。陳長(zhǎng)年表示，我們不能只搞電池而不搞材料，材料最后反映出來的是重量，重量減輕以后對(duì)電池的要求自然就降低了。因此，新能源和新材料必須是雙輪驅(qū)動(dòng)、同步發(fā)展的。
