中国工程院院士，清华大学材料学院、机械工E学院教授柳百成中国工程院院士，清华大学材料学院、机械工E学院教授柳百成
由工业和信息化部、新华通讯C指|新华C《胦(ch)l国家周刊》、工信部国际技术合作中?j)、华制智能主办，中国企业攚w与发展研I会(x)联合d?016W二届“中国制?025与工?.0全球q会(x)”在北京国家?x)议中?j)隆重召开。本ơ年?x)以“智能制造体pL建和实施路径”ؓ(f)主题。中国工E院院士Q清华大学材料学院、机械工E学院教授柳百成表示Q中国制?025Q是我们国家刉强国的U领性文件。数字化设计与制造是刉的关键技术?/span>
以下是实录：(x)
柳百成：(x)奛_们、先生们Q我今天比较聚焦一下，Ҏ(gu)能制造ȝ一个基环节。我的发a围l基于网l的数字化设计与刉展开。首先简单介l一下智能制造的工程背景。第二，数字化设计与刉是刉关键技术。第三，介绍国外发展的情c(din)第四，讲一下我们国家在设计与制造研I进展?/span>
大家知道早在2004q_(d)我们国家在制定国家中长期规划的时候，我们工程院主持的战略研究Q已l提出将数字化设计和化设计制造列入了(jin)国家的中长期规划。到2007q中国工E院启动?jin)装备制造业自主创新战略研究、关键共性技术。到2013q中国工E院正式启动刉强国战略研IӞ提出数字化、网l化、智能化设计与制造。在q个基础上，2015q中国工E院开展了(jin)|络化设计制造、服务一体化战略研究?015q国务院颁布?jin)《中国制?025》，提出刉ؓ(f)L方向?/span>
下面我简单看一下，中国刉?025Q是我们国家刉强国的U领性文件。他吸取?jin)美国d国的所长，又结合了(jin)中国的特点，聚焦在五大工E，创新体系工程、智能制造工E、绿色制造工E、工业强基工E、高端装备工E。其中把中国刉工E作为重要工E。在q个基础上我们得到由大变强，今天我们聚焦在智能制造工E?/span>
W二Q数字化设计与制造是刉的关键技术。智能制造是先进刉技术发展趋势，《中国制?025》将以智能制造ؓ(f)H破口。智能制造过E是刉的重要l成。把它分成四l_(d)大家可以看到Q智能生产过E智能制造过E，是智能制造的重要l成部分。这里面把智能制造过E作为重要的部分。在q个基础上我做了(jin)单的理解。智能品、智能装备，大家谈到比较多的模式。我今天着重讲一下，刉的q程。而智能制造过E里面，数字化设计知道是基础Q智能制造也是智能制造的关键技术基?/span>
q是国公布的提Z(jin)五个关键。其中包括标准、安全。下面我举一些例子。L?77大家一直公认是数字化的典范Q他~短?jin)研发?0%Q更好更快地Q更W合要求刉出创新的品。那么从777发展?87Q这里面有一个表达，他是q样Ԍ波音787是国际上最先进的科技。大安知道QL?87其中一个主要的特点Q复合材料用热50%Q但是这个图告诉我们QL?87q有W二个特点，是大量q泛采用?jin)数字化设计与制造。比波音777又进?jin)一步，q里面提出来的，我跟大家举了(jin)个例子叫四个D。L?87的研发把数字化的设计刉走C(jin)最高点?/span>
下面我就讲一下国外发展的情况。在座来?jin)很多d国的专家Qd国的情况我不敢班门弄斧。去q我ȝ国考察Q一直跟t美国的刉。我下面着重讲一下美国的情况。美国很早就提出来把产品设计一体化Q他提出一个口号叫一ơ品开发成功。大家知道过L们有个叫606Q做?06ơ的实验做成。现在提出来?jin)，有?jin)信息化，有了(jin)数字化一ơ研发成功。他一ơ研发成功的观点在品设计的时候，考虑C品的刉。在产品的制造的同时Q同时就是ƈ行的?/span>
下面我D几个例子。美国在2006q美国先q计划研I所U叫DARPAQ提出加快材料的研发周期。一般的一个材料研发成功到应用Q比如航I飞机的赯枉?2q的时候。因此现在提?gu)加快Q他提出个口P在这个地斏V就是用信息化技术、塑造技术把研发的技术羃短一半，研发成本~短一半。这个地方很清楚Q这是原来的研发12q_(d)通过?jin)加快?jin)改成了(jin)6q。下面我举一些例子。比如这是一个航I发动机的涡轮盘Q涡轮盘它可以做到工艺的模型Q组l的模型Q最后到新的模型。下面我举个例子。我们国家刚刚成立了(jin)航空发动机公司，新华C专门做?jin)报道，要提Z个新的航I发甉|要几十年的时_(d)如何加快Q用到数字化、网l化Q最后到化。譬如航I发动机里面有两个关键零部gQ按照原来的副部长讲的，叫一盘(sh)片，一个是航空发动机的高温叶片Q用?jin)工艺模拟、到性能的预，它的~短周期。第二个d是它的涡轮盘，航空发动机的涡轮盘，它也工艺模拟、组l模拟、到性能模拟?/span>
不仅是美国，那么英国|—罗公司是欧z的研究航空发动机的主要的公司。他早就提出来了(jin)Q叫全流E徏模与仿真技术，请大家注意，|—罗公司和剑桥整个的联合Q前期的工作qIq行。通过全流E的模拟产学研相l合Q大大羃短了(jin)研发的周期?/span>
下面我再单介l一下美国最q的q展Q?011q?月，国宣布起动先进刉伙伴关p计划。到?013q_(d)它启动了(jin)一个叫国家刉创新网l。NNMIQ我刚看到材料，以ؓ(f)是搞一个网l，实际上不是，它是׃批制造创新研Il成Q计划徏15个，ȝ计划?5个。上个礼拜，国政府又把国家刉创新网l用?jin)一个更为鲜明，更简介让大家易懂名字。叫Manufactvring USA。制造业—美国?/span>
下面请大家注意，国2016q已l成功徏?所刉创新研IQ其?所与智能制造有兟뀂美国在发展先进刉，特别重视刉，刉不是唯一重视的。他已经Z(jin)三个。另外他刚刚宣布今年9月䆾Q正在徏立第10个工业机器h。他重点攑֜刉的工业的机器h上面。那么这上面请大家注意，国刉创新研Ih四大特点。第一是非盈利机构，为大众小企业服务。第二，从事成果可以׃nQ而且l成?jin)学研的联盟?/span>
我以今年6月䆾在洛杉矶刚刚建立的第9个创新研IZ。它是由200多个企业、大学、研I所l成创新联盟。而且它总部在洛杉矶Q成立了(jin)4个分中心(j)Q遍布美国全?0几个州。它是一个国家层面的Qؓ(f)大众企业服务，遍布全国45个分中心(j)。这个创新研I的重点聚焦先q的传感器。数字化的控Ӟ包括航空Q最后还包括一个^台。他的目的就是要从根本上降低研发成本Q来提高国先进刉业的效率?/span>
我再举这个例子，国成立的第三个研究所Q它叫做数字化设计与刉研I所Q这个研I所它的解读Q它的研IQ务就是要从设计与生q程、测试过E一直到销售，整个的要把它qv来，全部的数据连学，q里面他讲了(jin)Q就是它是叫数据要非常流畅的在每个阶D能够运行。它能够做到产品在最好的旉Q最好的地方能够做得更好Q做得更快，而且又非常的便宜。而且最后的口号是更ؓ(f)有竞争性。那么这个研I所它的取名叫数字化设计与创新研IQ它有个宣传材料Q这个宣传材料最后真正实施了(jin)整个的流E，全面的数字化和交换，也就是一般h把它可以叫做刉?/span>
那么下面我再丑և个例子，在创新研I中_(d)国2005q研IL?67Q一个风动实验做?00多次。现在研I?87只要11ơ实验。下面第二个例子Q美国通用甉|Q做航空发电(sh)机的Q它?0000个处理器l成的高性能计算机，我们国家有很大的优势。他在商业上的运行，模拟和优化了(jin)发动机的喷嘴设计Q大大提高发动机的效率，降低?jin)成本。这个喷嘴的研发Q它用大规模的模拟仿真，大大降低成本Q减了(jin)污染Q降低了(jin)油耗等{。这是美国在设计刉研I方面取得的最新的q展。那么下面我q可以补充一下，每个通用甉|公司在用数字化设计基上面Q马上连?jin)生产制造，做高温的喷嘴Q它用方法直接金属激光的Ҏ(gu)DMLMҎ(gu)。寿命提高(sh)(jin)5倍。我下面的例子，q是它的喷嘴。下面这个图是在做喷嘴的生产制造。那么这个因为它的批量ƈ不是很大。因此这个品每个通用甉|公司把它作ؓ(f)一个生产，而不是一个原形开发，它已l成立了(jin)县，每年几千个喷嘴全部他来供应?/span>
因ؓ(f)旉关系Q简单我讲一下，我们国家在数字化设计与制造方面也有一定的基础。第一Q我们国家包括工信部多次Q工业化跟信息化深度融合Q来?j)进推动刉业的发展。那么我丑և个例子。第一个离子早?000q_(d)q是长江三(chng)的叶片，原来完全依靠q口。中国二重采用了(jin)国家自己研发的YӞq个叶片一ơ试制成功。新华社专门做了(jin)报告Q打破了(jin)q个叶片垄断的技术。第二个技术，鞍山钢铁公司引进?jin)美国的讑֤Q由于经Ҏ(gu)限，他的讑֤自己做。因此联合国内清华，我们一ơ试制成功，q是218吨的试钢件一ơ研发成功。同时在11个月内做?jin)基Ӟ个企业节省?jin)1个亿?/span>
大家知道航空发动机的关键雉Ӟ我们正在和北京航I材料研IQ我们和黎明航空发动机集团，针对航空发动机叶片进行模拟仿真，原来的工艺，采用?jin)新的工Z后，大大地提高?sh)(jin)质量。两个颜色表C缺P我们做了(jin)新的工艺以后Q提高(sh)(jin)质量。这是航I发动机涡轮盘，也是航空发动机研I清华联合做，为我们国家大飞机发动机的制式?/span>
另外大家知道Q我们国家大力发展清z核?sh)，核?sh)一个关键是C转制Q它需要的钢钢锭大U?00吨，q样的工艺必Mơ成功。所以采用了(jin)模拟仿真技术。我们采用了(jin)模拟仿真技术，可以把缺h灭在虚拟的限刉面。最后提Z化工艺方案?/span>
大家都讲C(jin)数控机床Q实际上数控机床以外Q我们还可以做模拟仿真。它能够做到预测加工的尺寸精度。特别是它要预测加工以后Q这个零件表面的D余Q这个残(hu)余决定材料最后的寿命。所以现在要通过设计刉，不仅把零件做出来Q而且要做到零件的寸q度以至于寿命?/span>
另外可以告诉大家Q?013q_(d)Z(jin)q接刉，工程院启动了(jin)|络化数字化设计—制造—服务一体化目。在q个斚wQ他们做?jin)初步?jin)的成见。比如说航空工业Q飞Z设计到首飞比传统周期~短?jin)一半。另外汽车工业信息的|络化数字化q_研发也取得了(jin)q展。下面有几个例子。第一数字化发动机Q请大家注意Q第一Q数字化记忆。第二，它本w到数字化加工和生Q他提出数字化发动机的口受这是东风汽车厂Q他也是提出?jin)商用R的^収ͼq个q_从商品规划、设计、实验到整个全流E的建模与仿真?/span>
最后我讲个l束语。实施《中国制?025》，刉是L方向。我q提醒一下，我们是五大工E，我们q要补短版，工信部也正在专门研究如何补短ѝ第二数字化设计与制造是刉过E关键共性技术。第三，ZU学或知识的建模与仿真是数字化设计与刉的基础?/span>
国的工业发辑֛家十分重视发展智能制造。我刚才讲了(jin)Q他?0个研I其中?恩个是刉。那么他的重点就是要Z个智能制造国家创C?j)，为大中小企业提供共性技术服务和q_。我国在Z|络化的数字设计刉领域已l具有较好的技术基。我们要充分认识到全面实施智能制造，仍然是Q重而道q。去q我曄听过襉K子总裁做过的报告，他用?jin)一句话Q我们走在智能制造的道\上。谢谢大Ӟ
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