中國傳媒聯盟 據 中國新聞采編網 訊:中國作為制造業第一大國,但大而不強。中國工業面臨創新能力不強、產品質量問題突出、核心技術薄弱、資源浪費嚴重等困局。問題的主要原因:一是對“拿來主義”和原始資源型發展模式的過分依賴,造成了從跟蹤研仿向自主創新轉換的正確引導和正向激勵缺失;二是長期跟蹤研仿和逆向設計形成了基因性后遺癥,整個工業體系缺乏產品正向設計理論和實踐;三是對技術研發與產品研發之間的協同互動關系認識模糊,基礎科研和技術儲備不足,缺乏原始創新;四是把復雜問題簡單化,認為落后可以通過直接借用西方先進技術彌補甚至跨越,忽視復雜產品研制和制造業發展的系統性。 《中國制造2025》對中國制造業轉型升級進行了頂層設計,從多個層面破解中國制造面臨的困境。要解決中國制造面臨的問題并實現超越,必須回到問題的源頭,從產品設計著手,建立創新性正向研制的再設計體系。所謂再設計,是讓設計回歸需求本源,重新審視原有設計,以最自然的方式來探索設計本質,效法自然。再設計包括對已知產品改良和從無到有的創造。能做到再設計往往是由于突破性新技術和新工藝的出現和成熟。 安世亞太與蘇氏集團聯盟打造工業再設計體系 安世亞太和蘇氏集團結為戰略聯盟,利用各自的優勢打造集成“精益研發+精密鑄造”的工業再設計體系。這是在最恰當時間點的合作,為工業再設計的推進和實現在技術、資源等方面準備了充分條件。 安世亞太長期致力精益研發體系(PERA)的研究,特別是工程仿真和正向設計方面積累了豐富的經驗和能力。蘇氏集團長期致力于精密鑄造技術體系(SIIC)的研究并取得突破性成果,實現了“無論產品結構怎樣復雜皆可制造”的目標。 精密鑄造技術體系針對傳統精密鑄造工藝的全過程進行了100多項微創新,取得三項創新性技術:一是尺寸精準,全程不變形的蠟件制備技術;二是強度、剛性、透氣性、退讓性相統一的模殼制備技術;三是長程有序的金屬澆鑄與凝固控制技術。新技術杜絕了傳統工藝的所有缺陷,在尺寸精度和內部質量方面均超越國內外標準。利用該技術可以加工傳統工藝無法、難以或不值得加工的精密零部件,達到高精度、近凈形、近凈重和近全吻合受力狀態,避免了大量后續加工。 精密鑄造技術的特點徹底解放了制造工藝限制對產品設計帶來的制約,工程師只需關注產品功能的最佳實現而無需顧忌后續的制造工藝約束,能最大限度地發揮創新性設計的潛能,做到“效法自然”。工業再設計產生的均是非標準化甚至反傳統的產品,沒有設計標準及知識經驗可參考,唯一能依賴的設計手段就是工程仿真和實物試驗。因此,仿真能力是確定產品功能、性能、安全與可靠性的最重要能力。對工程仿真技術的掌握,及大量工業實踐應用經驗,正是安世亞太的競爭力所在。 戰略聯盟的建立,將安世亞太精益研發、工程仿真技術、與蘇氏精密鑄造工藝結合,啟動工程仿真驅動的工業再設計過程,讓設計突破工藝局限,敢于跨量級優化,并產生顛覆式創新,將有力助推《中國制造2025》目標實現 安世亞太工業再設計的推進步驟 利用精密鑄造和精益研發的優勢,可以按以下步驟推進工業再設計: 一是,提高產品模塊化和一體化程度。重新設計產品結構分離面,如無特定必要,產品部件可設計為一體化結構,無需由大量零件構成。此一項改變,對產品的性能、可靠性、重量、材料、動力、能耗等方面都會帶來改觀,產品性能明顯提升、全結構具有均衡的可靠性、材料可替換至最低標準、重量下降、載重量提升、保障性能前提下動力要求降到最低、成本下降、能耗環保指標提升。這將對中國工業體系產生第一層明顯提升作用。 二是,傳統工業產品的大膽優化。由于無需擔心不能制造,可以對當前產品在結構形貌方面做大膽優化(拓撲優化),產生與傳統結構差異巨大的產品。這種優化通過材料的重新布局和選擇,形成全新的結構,使產品具有等強度、等剛性、剛柔并濟、隨力應變等特性,對當前產品的各項指標產生跨量級的正面影響。通過優化手段對工業品再設計之后具有明顯的優勢,有可能顛覆大量工業行業。從已完成再設計的大量產品看,在維持原裝備性能、不改變制造材料的前提下,通過再設計,普遍可以實現裝備15%~60%的減重。如:航天某院一武器系統,因為通過再設計將殼體重量相對仿制對象降低了超過50%后,在動力系統明顯落后的情況下,實現了該武器系統在航程、航速、精確性方面對仿制對象的全面超越。 三是,基于正向設計的顛覆式創新。新工藝具有“無論多復雜都能制造”的特性,甚至無需考慮當前產品結構特征,直接從需求出發,通過正向設計產生框架性和顛覆性的創新設計。安世亞太精益研發體系正是基于系統工程理論,從涉眾需求出發,經過需求分解、功能分析、系統設計、物理設計、工藝設計、虛擬制造、虛擬試驗等設計過程,形成完整的正向設計體系,并據此開發了大型工業軟件,形成數字化研發平臺。精益研發體系PERA在重大裝備行業落地生根,在引進消化吸收再創新的進程中產生了積極影響,尤其在航空、航天、機車車輛行業效益明顯。突破性工藝帶來的新機遇,結合創新性正向研制體系,使得中國工業有機會在某些重點領域在世界范圍內實現彎道超車,助力《中國制造2025》。 構建再設計生態圈是第一要務 安世亞太打造工業再設計體系的首要任務是打造完善的工業再設計生態圈。 其中,正向設計研制能力,是安世亞太工業再設計生態圈的創新之源。安世亞太完整的精益研發理論及平臺系統、完整的多學科仿真和優化設計軟件體系、龐大的工程師和咨詢專家隊伍,能夠快速結合各個產業需求,建設針對機械制造各個細分行業的專業設計中心。 工藝定型能力,精密鑄造技術體系可以為正向設計提供完備的工藝保障,工程師們遵從自然法則設計的產品,蘇氏技術完全能夠保障其工藝實現。 批量生產的能力,設計的工業零件產品經過試制和驗證后工藝定型,就能夠進入批量化生產和供應。 此外,還有專業生產、整機總成以及市場/用戶需求的研究能力。總之,打造中國自有的、從產品研發到制造完成的全生命周期的、具有獨立自主工業知識產權和研發生產能力的完整生態圈,是我們的使命和工作目標。 ![]() 安世亞太工業再設計生態圈 安世亞太踐行《中國制造2025》 中國工業再設計體系的建立,將從以下幾方面深刻踐行《中國制造2025》: 工業再設計將對《中國制造2025》提出的重大行業,創建實體企業直接進行特定工業產品的創新性研制和生產。將對高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車等《中國制造2025》規劃的7個領域產生深刻變革。 《中國制造2025》提出中國制造業將發生諸多轉變,工業再設計體系將幫助實現其中的三項重要轉變:一是工業再設計是一個完整的創新驅動研制過程,能實現要素驅動向創新驅動的轉變。二是工業再設計實現由低成本競爭優勢向質量效益競爭優勢的轉變,實現由資源消耗大、污染排放多的粗放制造向綠色制造轉變。三是工業再設計為眾多合作伙伴提供正向研制體系需要的技術、服務和標準設計,實現由生產型制造向服務型制造轉變。 結束語: 經過不斷探索和努力,安世亞太與蘇氏集團在工業再設計實踐方面已邁出了堅實的步伐。目前已建成安陽強基精密制造產業園、成立了精益研發和精密制造技術的工業產品正向研制中心,在全面展開與地方政府、企業和機構的合作。相信安世亞太與蘇氏集團工業再設計體系的探索和實踐具有示范意義,會對《中國制造2025》規劃的中國制造升級帶來積極的影響。 中國傳媒聯盟 糾錯QQ:2230587892 (責任編輯:夢晶) |