数字化技术驱动产品创新,任重而道远
本文标签: PLM 产品创新 中国制造业 产品创新数字化 CAD PDM CAE 仿真 

    第八届中国制造业产品创新数字化国际峰会已于11月23日下午在深圳圆满落幕。两天的会议邀请了吴澄院士等专家发表主题演讲,国内外主流的PLM厂商悉数登场,还有30多家制造企业的嘉宾进行经验分享。峰会内容丰富,交流深入,给与会企业带来了关于中国制造业产品创新和数字化技术应用的思想盛宴。此次峰会,我自己也有很多收获。本文分享一下我对本次峰会亮点的综述。

 

  1. 信息技术推动中国制造业自主创新,数字化、网络化、智能化是必由之路。

    中国工程院吴澄院士在主题演讲中,回顾了我国推进两化融合的历史进程;介绍了波音公司应用数字化技术缩短波音777飞机研发周期的典型案例;对应用网络化技术来实现企业间的协同创新进行了剖析;分析了产品创新设计中的多学科协同设计、仿真和优化技术的发展与典型案例;对实现智能设计的数字化、知识化、模块化、协同化、以及智能制造的透明化、集成化、极限化、绿色化和模块化应用。吴澄院士用大众汽车在德国德累斯顿市建设“透明工厂”的实际案例,展望了制造业发展的绿色未来,他的讲座为制造企业应用信息技术推动自主创新点亮了一盏明灯。

 

大众汽车的透明工厂




智能制造和设计带动智能城市的全面发展的典型案例

  

  2. 中国制造业的崛起,需要大力发展高端装备制造业。

    先进制造技术专家李军旗博士在演讲中,介绍了自己长期在日本从事高端制造装备的研究、开发与应用实践,例如可以通过互联网进行远程监控的智能制造系统、超高速加工技术与设备、超精密加工技术与设备、超精密测量技术与测量系统、超精密加工用CAD/CAM系统、精密刀具技术和液态金属材料技术。李军旗博士还分享了他近年来回到深圳,致力于高端装备在电子制造业进行产业化应用的实践。

 

    李军旗博士以iPhone5手机的制造为例,分析了中国装备制造业与日本制造业的差距:1) iPhone5机构件100%由中国制造;2) iPhone5整机100%由中国组装;3) iPhone5的50%零件由日本制造;4) 用于加工iPhone5机构件的关键设备80%以上为日本制造;5) 用于加工iPhone5机构件的设备中的关键机械零件大多为日本制造。

 

    李军旗博士指出,中国正逐步成为世界的制造中心,势必要求由劳动密集型产品的制造过渡到高精尖、高附加值产品的制造。因此,基于“高端装备、精密工具、新型材料”的先进加工制造技术与系统将为信息、光电、汽车、医疗、生命科学、航空航天等产业提供强有力的技术支持,并由此带动产业技术的更新换代,实现中国制造到创造转变。他认为,中国发展高端装备制造业,应该重点发展高端装备、精密工具、新型材料和先进加工制造系统及服务。

 

先进加工制造系统及服务

     李军旗博士的团队开发了电子制造高端装备,应用人工金刚石刀具,直接在iPhone5的航空铝制外壳上,通过超精密加工,铣削出达到镜面级粗糙度的倒角,成为iPhone5的重要标志。这一案例彰显了中国高端装备制造的发展。

 

  3. PLM应用不断拓展与深化。

    在此次会议上,PTC公司高级售前总监纪丰伟先生介绍了PTC公司的全新策略。PTC公司以PLM解决方案为核心,推出了面向应用程序生命周期管理的ALM(Application Lifecycle Management)、面向服务生命周期管理的SLM解决方案,甚至延伸到供应链管理领域,扩展了PLM技术的应用范畴。

 

PTC的PLM解决方案构架

 

    此次会议上,关于仿真数据与试验数据的管理,试验结果如何方便地与仿真结果进行验证,在汽车行业信息化沙龙上,成为汽车整车企业关注的研讨话题。这表明,汽车企业在进行自主创新过程中,已开始关注PLM应用的一些深层次问题。   

 

  4. 制造企业高度关注应用数字化技术支撑产品研发体系建设。

    随着越来越多的制造企业推进自主创新,如何建立基于数字化技术的产品创新体系,成为企业关注的焦点。配合本次年会的举行,e-works与著名研发信息化厂商安世亚太公司合作举行了第二届精益研发大赛,选出12家企业现场展示了他们遵循精益研发理念,加速产品创新的成果。最终,北京石油机械厂获得卓越实践奖,山河智能装备股份有限公司获得杰出应用奖,长城汽车股份有限公司获得领先应用奖。
 

    IBM公司资深咨询顾问魏云峰先生分享了帮助制造企业进行自主创新体系建设,实现企业转型的方法论,使企业深受启发。

 

   

产品研发流程与团队协作 

 

    深圳青铜器软件的朱学奎高工介绍了青铜器的研发管理解决方案。其亮点在于支撑IPD、CMM等研发体系的落地,提供了研发项目管理、研发绩效管理等优秀功能。

 

青铜器软件的研发项目管理功能

 

  5. 制造企业加速产品创新,需要实现三维技术在设计、工艺和制造环节的全面应用。

    三维CAD在我国制造企业已得到广泛应用。但是绝大多数企业,甚至不少汽车整车企业还是采用二维设计与三维设计混用的模式。前期的设计是用三维,但工程标注、工艺设计和工程变更是基于二维CAD。这种应用模式使得三维模型是“仅供参考”,不能发挥真正的价值,亟待转变。企业必须实现在三维CAD环境下进行工程标注,将三维模型作为存档与变更的载体,应用三维CAD环境下的二维CAD编辑器,确保工程图是源于三维模型。

 

    北京航空航天大学乔立红教授对数字化设计与制造的发展趋势进行了全面、深入的阐述,对数字化工艺设计进行了详细讲解,对与会企业极具启发。

 

设计方法的发展与演进

数字化制造技术的发展


数字化制造的关键要素
 

    此次会议上,西门子工业软件亚太区NX产品市场经理郭涛先生介绍了企业如何在创新设计中,通过三维形状搜索算法搜索已设计的零件,从而实现设计重用,以实现提升研发效率的解决方案,引起与会企业的浓厚兴趣。

 

    开目公司副总经理贾华文介绍了开目公司开发的三维装配CAPP系统和正在研发的三维机加工CAPP系统,将三维技术应用到了工艺设计领域,具有良好的应用前景。

 

    广州凯思软件总经理郑伟认为,企业应当在三维CAD软件基础上,构建三维产品库、三维工具库和三维规范库,实现所有数据来自三维、所有产品实现三维、所以设计软件普及三维。这样才能实现三维CAD的全面应用。

 

  6. 制造企业应当建立工程仿真的核心能力。

    制造企业实现自主创新过程中,仿真分析的地位越来越重要,但是企业应用仿真技术还存在诸多问题。著名仿真软件公司Altair大中国区总经理戚国焕先生在发言中指出,企业应用仿真分析软件面临十大瓶颈问题:

    1)分析软件需要较强的数学、力学等专业知识,限制了对软件的普及;

    2)专业软件不易操作、选项太多,容易出错;

    3) 计算结果因人而异,缺乏严格的规范化的流程;

    4) 多学科的仿真可能得出相互矛盾的结论,缺乏统一的评判标准;

    5) 虚拟仿真软件与优化软件相互独立,仿真软件不能同时解决优化问题;

    6) CAE与CAD团队相互独立,各做各的。仿真结果常常处于被怀疑的尴尬局面;

    7) 实验手段不严谨或者实验数据不充分,对标的深度和广度都不够,使得计算方法得不到严格检验;

    8) 缺乏工程经验与数据积累。对外交流不容易时,信息获取无法及时。会使用CAE软件不等于会用CAE来进

       行产品分析;

    9) 硬件能力不够强大,大模型的计算时间过长,对等待结果的工程师是人力资源的浪费;

   10) 多种软件并存,增加了流程规范化、产品设计数字化的难度。

 

    为此,戚国焕先生提出,制造企业应当构建工程仿真的核心能力。

 

制造企业应构建的CAE核心能力

    此外,在仿真技术应用分论坛上,各位演讲嘉宾都认为,制造企业对仿真分析领域的工程咨询服务提出了越来越迫切的需求。

 

    国家CAD支撑软件工程中心主任、华中科技大学陈立平教授在演讲中,介绍了多领域系统统一建模技术在机电产品开发中的应用。他认为,我国企业在需求、概念设计和系统设计阶段,还缺乏必要的技术支撑。

 

产品创新的关键阶段缺乏技术支撑

 

    陈立平教授提出了知识件的理念,并带领研发团队,基于国际工业知识表达标准Modelica开发出多领域系统统一建模软件MWORKS。其理念是,在系统设计阶段,对产品的机械、电气、液压等系统的数学模型进行统一建模,在此基础上对机电液一体化产品进行性能分析仿真。其成果已经应用与我国飞机研制过程,得到企业关注。

 

  7. 制造企业PLM应用水平还有待提高。

   23日下午,我主持了汽车行业信息化沙龙。通过参加讨论的企业交流,我感觉企业在PLM软件应用方面,还存在诸多问题,尤其是产品配置管理,大部分企业还没有应用。一些企业采用的是对于每种可能的配置列出单车BOM的方法。我认为,这种方式不是一种科学的做法。此外,工程变更管理也是企业应用PLM的薄弱环节。通过企业之间的相互交流,尤其是使用同一个软件的企业之间进行相互交流,为进一步提升PLM应用水平提供了可资借鉴的经验。此次会议上,金蝶PLM总经理姚文斌先生重点介绍了金蝶PLM在产品配置和变更管理的解决方案与案例,受到企业欢迎。


   本届峰会的内容还涉及到图形工作站、网络与园区建设、专业显卡、数据安全、三维打印、云计算、业务流程管理等与PLM领域息息相关的领域。本次峰会的内容,对于正在探索自主创新之路的中国制造企业来说,无疑是一场及时雨。


 

发表于: 2012-11-24 23:00 阅读(28565) 评论(8) 收藏 好文推荐
# re: 数字化技术驱动产品创新,任重而道远
2012-11-25 19:27 | 李 浩 | 1楼
的确任重道远
# re: 数字化技术驱动产品创新,任重而道远
2012-11-26 10:45 | 万林 | 2楼
学习了会议内容,非常好。产品配置管理及更改管理有难度,每人企业不同,我们应该在不同中找到相同,开发合适的产品,供企业应用。
# re: 数字化技术驱动产品创新,任重而道远
2012-11-26 13:30 | jstu404 | 3楼
学习了,中国需要一批有责任心和使命感的各行业领军人物。
# re: 数字化技术驱动产品创新,任重而道远
2012-11-26 16:04 | 【匿名用户】:E-works热心网友 | 4楼
学习了,此次参会了解到行业的前沿信息,很不错!
# re: 数字化技术驱动产品创新,任重而道远
2012-11-26 22:25 | 【匿名用户】:E-works热心网友 | 5楼
e-works PLM峰会内容非常有价值,都是干货,在今年这个会议毛毛雨的时代,难能可贵!
# re: 数字化技术驱动产品创新,任重而道远
2012-12-11 21:39 | Sunny | 6楼
值得学习
# re: 数字化技术驱动产品创新,任重而道远
2012-12-19 21:39 | 【匿名用户】:E-works热心网友 | 7楼
收获多多,困惑多多
# re: 数字化技术驱动产品创新,任重而道远
2015-11-08 17:29 | 光喜贵 | 8楼
非常有用的文章,俚清许多基本概念,好文

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