引言：當前的中國制造業(yè)普遍存在對設計研發(fā)與創(chuàng)新的重視與投入不夠，缺乏新型高水平創(chuàng)新設計人才，目前培養(yǎng)創(chuàng)新人才是關鍵。同時，中國勞動力價格上漲，之前的經營模式已經不適合當下各種行業(yè)的發(fā)展，所以，轉型就成為了一種趨勢。數(shù)字化、智能化、信息化是未來數(shù)字制造、智能制造的發(fā)展模式。
隨著網絡信息技術的不斷融合，三維數(shù)字設計已經不再僅僅是制造的工具和手段。它取代了規(guī)模、效率、設備、工藝等舊的核心元素，成為制造企業(yè)本身的核心資源，催生和建立了新的生產方式和組織方式，成為制造業(yè)新的靈魂。
事實上，3D打印的產業(yè)鏈條正在形成，DIY、創(chuàng)客、云設計、云制造……使得制造業(yè)的形態(tài)和全球格局正在改變。并非每個人都能使用3D軟件進行產品設計，也并非每個人都要擁有價格不菲的3D打印機，但隨著“開源”和“社交”等互聯(lián)網理念和平臺的日漸成熟，這些問題很快就可以迎刃而解。
未來制造工廠將走向數(shù)字化
數(shù)字化就是將許多復雜多變的信息轉變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據，再以這些數(shù)字、數(shù)據建立起適當?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉變?yōu)橐幌盗卸M制代碼，引入計算機內部，進行統(tǒng)一處理，這就是數(shù)字化的基本過程。計算機技術的發(fā)展，使人類第一次可以利用極為簡潔的“0”和“1”編碼技術，來實現(xiàn)對一切聲音、文字、圖像和數(shù)據的編碼、解碼。
各類信息的采集、處理、貯存和傳輸實現(xiàn)了標準化和高速處理。數(shù)字化制造就是指制造領域的數(shù)字化，它是制造技術、計算機技術、網絡技術與管理科學的交叉、融和、發(fā)展與應用的結果，也是制造企業(yè)、制造系統(tǒng)與生產過程、生產系統(tǒng)不斷實現(xiàn)數(shù)字化的必然趨勢，其內涵包括三個層面：以設計為中心的數(shù)字化制造技術、以控制為中心的數(shù)字化制造技術、以管理為中心的數(shù)字化制造技術。
在數(shù)字化技術和制造技術融合的背景下，并在虛擬現(xiàn)實、計算機網絡、快速原型、數(shù)據庫和多媒體等支撐技術的支持下，根據用戶的需求，迅速收集資源信息，對產品信息、工藝信息和資源信息進行分析、規(guī)劃和重組，實現(xiàn)對產品設計和功能的仿真以及原型制造，進而快速生產出達到用戶要求性能的產品整個制造全過程。
數(shù)字化制造中“制造”有兩種理解，一種是狹義的數(shù)字化制造，即是指應用CAX、PDM/PLM、DFX等系統(tǒng)，圍繞產品，從設計開始(包括概念設計、詳細設計)到整個加工制造過程(如工廠布局、生產線平衡安排，工廠生產過程如何與產品設計階段集成等)。另一種理解是廣義的制造，還包括企業(yè)經營管理活動，即是圍繞著產品的全生命周期開展的活動。
在這個活動中包括兩條主線，一條是圍繞產品設計、研發(fā)、加工制造等過程，一條是從管理的角度，包括從經營管理、生產計劃、生產調度、車間布局、財務等方面。因此，廣義的數(shù)字化制造是通過信息技術來改善和提升制造企業(yè)的工業(yè)信息化水平，所以我認為數(shù)字化制造可以說是工業(yè)信息化的代名詞。
虛擬制造與數(shù)字化制造涉及的對象相同，主要區(qū)別在于側重點不一樣。虛擬制造以數(shù)字化為基礎，是在計算機上實現(xiàn)實際制造的本質過程，著眼于認識制造的本質規(guī)律。虛擬制造強調的是對制造活動進行建模，進而通過對模型的仿真以支持和提高制造活動的決策與預測水平。數(shù)字化制造則是強調將制造過程的信息轉變成計算機能夠識別的信息并進而進行加工和處理，以支持制造過程的各種活動。相比虛擬制造，數(shù)字化制造的內容更廣泛。
無論提到的兩化融合、數(shù)字化制造還是智慧工廠、工業(yè)4.0，它們都是當今工廠發(fā)展的潮流和趨勢，他們有著共同的核心理念：信息化數(shù)字化貫通各個環(huán)節(jié)，打破了產品設計和制造之間的“鴻溝”，實現(xiàn)產品生命周期中的設計、制造、裝配、物流等各個方面的功能，降低設計到生產制造之間的不確定性，從而縮短產品設計到生產的轉化的時間，并且提高產品的可靠性與成功率。數(shù)字智造是現(xiàn)代工廠信息化發(fā)展的另一個新階段，更是智慧工廠的高度概括。除了信息化數(shù)字化的生產，數(shù)字智造更進一步強調設備與設備之間的智能感應，實現(xiàn)自動分析、推理、決策、控制的功能。
通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。數(shù)字智造這一概念更是直觀地反映出工廠生產發(fā)展的兩大趨勢——數(shù)字化和智能化，這和工業(yè)4.0所指引的工業(yè)方向是一致的。
實際上數(shù)字化制造所涉及的領域很廣，特別是從工業(yè)化與信息化融合的角度來看，任何制造企業(yè)都在應用數(shù)字化制造技術。在應用的過程中遇到困難也比較多，從大的方向來講，一方面來自企業(yè)自身的困難，即對數(shù)字化制造重要性的認識不夠。從工業(yè)化向信息化推進過程中，數(shù)字化制造是企業(yè)的必由之路，是企業(yè)應對激烈市場競爭的武器。
如果制造企業(yè)從高層領導到技術人員到操作人員都能夠充分認識到這一點，就能以一種積極主動的態(tài)度應用數(shù)字化制造技術，并將其作為自己必須掌握的一種手段，那么就會大大加速數(shù)字化制造的推進。
另一方面數(shù)字化制造技術的適應性，企業(yè)需要相對成熟的數(shù)字化制造解決方案，但信息化尚處在一個不斷發(fā)展的階段，且信息化的核心技術和產品大部分是被國外掌握，具有自主知識產權或符合中國國情的信息化產品難以抗衡。
許多企業(yè)在發(fā)展過程中不得不對信息化重復投資，以適應版本的升級、換型，甚至推倒重來。在圍饒加速“中國創(chuàng)造”的理念下，如何在數(shù)字化制造、虛擬制造等領域充分發(fā)揮我們的“后發(fā)優(yōu)勢”，包括如何提高信息化技術應用的水平，需要大家共同努力。
中國制造業(yè)急需轉型升級
數(shù)據表明，在現(xiàn)代工業(yè)制造中，70%的錯誤都產生于設計階段，而80%的錯誤往往在生產或是更后續(xù)的階段，才被發(fā)現(xiàn)并進行修正。“中國設計亟待變革升級!在目前中國處于工業(yè)化、信息化、全球化、城市化和市場化‘五化’結合的獨特形勢下，要推動產業(yè)轉型升級，從‘中國制造’走向‘中國創(chuàng)造’，中國創(chuàng)新設計必須實現(xiàn)從科學技術創(chuàng)新、文化藝術創(chuàng)新到用戶服務創(chuàng)新與產業(yè)模式創(chuàng)新的集成創(chuàng)新變革。”中國工程院常務副院長潘云鶴說。
在他看來，有別于以往的工業(yè)設計，創(chuàng)新設計要充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造力，利用已有的科技成果進行創(chuàng)新構思，融合信息技術、材料技術、色彩造型、制造工藝等多種學科，設計出具有科學性、創(chuàng)造性、新穎性及實用性的成果。這樣的創(chuàng)新設計將成為制造業(yè)轉型升級的最有效抓手。
然而，當前的中國制造業(yè)普遍存在對設計研發(fā)與創(chuàng)新的重視與投入不夠，缺乏新型高水平創(chuàng)新設計人才，大學教育方式和課程設置錯位等問題，嚴重制約了設計創(chuàng)新的發(fā)展。楊海成說：“當前的中國企業(yè)發(fā)展很不平衡，差距主要是對技術和人才的認識不足和準備不夠。認識不足主要表現(xiàn)在重研究開發(fā)、輕工業(yè)應用;準備不夠主要表現(xiàn)在新技術的應用推廣不夠，新型應用人才不足，人才培養(yǎng)的方式亟待變革?！?/FONT>
他認為，創(chuàng)新設計引領制造業(yè)升級需要社會各界的參與和推廣。多年來，中國科協(xié)組織了各種活動，通過科普推廣宣傳，有效提升了公眾創(chuàng)新設計與轉型升級的意識。同時，國家制造業(yè)信息化科技工程、兩化融合發(fā)展研究院、3D動力、中國圖學學會與光華設計基金會等共同組織的全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設計大賽也進行得如火如荼，極大地激發(fā)和釋放了高校師生、年輕技術人員和設計從業(yè)人員的學習興趣和創(chuàng)造潛能，有力促進了全民創(chuàng)新。
潘云鶴表示，創(chuàng)新設計要從中國新型工業(yè)化舞臺的邊緣走向中央，不緊要成為中國經濟結構調整升級的利器，還要成為世界設計界的先鋒。通過組織創(chuàng)新設計大賽和論壇結合等形式，促進設計切磋，交流設計思想，把理論研究和人才培養(yǎng)很好地結合起來。
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