数字化制造与中国制造

1、“数字化制造”与“中国制造2025”1/171、中国制造业现实状况2、中国制造“2025”3、数字化制造技术群4、未来发展要求2/171、中国制造业现实状况制造业增加值世界第一中国是世界最大制造业国家，有“世界工厂”称号！ 年起，国内制造业产值增速维持在7%左右。 年全国制造业总产值达22.35万亿元，占国内总产值30%，同比增加6.80%，增速连续4年维持在 7%左右。中国制造业增加值为242707亿元，按照当年美元汇率，约为3.59万亿美元，稳居世界第一！3/171、中国制造业现实状况中国“世界工厂”地位面临双重挑战！国内制造业仍以劳动密集型低端制造为主，附加值相对较低，人均制造业产出低于

2、发达国家；伴随中国适龄劳感人口逐年下降，劳动力成本逐年上升，人口红利逐步消失，东盟国家、印度和拉美国家则拥有更低劳动力和资源成本;发达国家纷纷提出以重振制造业为关键、以信息网络技术、数字化制造技术应用为重点，意在依靠科技创新抢占制造业新制高点“再工业化”运动；1995- 年各国人力成本改变（美元/小时）各国制造业竞争力驱动原因4/171、中国制造业现实状况政策环境制造业是国民经济主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。“加紧建设制造强国，加紧发展先进制造业，推进互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，在中高端消费、创新引领、绿色低碳、共享经济、当代供给链、人力资本服务等领域培育新增加点、形成

3、新动能。”十九大汇报制造强国战略“战略性新兴产业”“先进制造业健康发展”“传统产业转型升级”“布局建设基础设施和基础产业”十八大汇报关于制造业叙述维度5/172、“中国制造2025”中国政府实施制造强国战略第一个十年行动纲领12月，“中国制造2025”这一概念被首次提出。年3月5日，李克强在全国两会上作政府工作汇报时首次提出“中国制造2025”宏大计划。年5月19日，国务院正式印发中国制造2025。基本方针：创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本基本标准：市场主导、政府引导，立足当前、着眼久远， 整体推进、重点突破，自主发展、开放合作；根本目标：改变中国制造业“大而不强”局面，跨入制

4、造强国行列。6/172、“中国制造2025”中国政府实施制造强国战略第一个十年行动纲领遵照一条根本互联网+信息化与工业化深度融合智能制造确立关键关键创新驱动、智能转型网络化、数字化、智能化实施五大工程国家制造业创新中心建设工程大力推进智能建设工业强基工程绿色发展工程高端装备创新工程 覆盖十大 重点领域新一代信息技术高档数控机床和机器人航空航天装备海洋工程装备及高技术船舶先进轨道交通装备节能与新能源汽车电力装备新材料生物医药及高性能医疗器械农业机械装备国家效益：3万亿美元GDP增量。企业效益：效率20%，成本20%，节能减排成本10%7/172、“中国制造2025”中国政府实施制造强国战略第一个

5、十年行动纲领四大转变：由要素驱动向创新驱动转变；由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变；由资源消耗大、污染物排放多粗放制造向绿色制造转变；由生产型制造向服务型制造转变；八项对策：推行数字化网络化智能化制造；完善制造业技术创新体系；推行绿色制造；强化制造基础；提升产品设计能力；培养含有全球竞争力企业群体和优势产业；发展当代制造服务业；提升产品设计能力；8/173、数字化制造技术群以数字化技术为伎俩，以高效率、高精度和环境友好为目标，反应在制造装备、制造过程和制造系统方面基础性、前瞻性制造技术。CAX/KBE/VM等技术为主体组成设计数字化技术群CNC/高速切削/智能控制等组成制造自动化技术群ST

6、EP/PDM/ERP/PLM工程数据库/网络技术等为平台系统集成与管理信息化技术群数字化制造三大技术群9/173、数字化制造技术群CAX：CAX是CAD、CAM、CAE、CAPP、CIM、CIMS、CAS、CAT、CAI等各项技术之综合叫法，把多元化计算机辅助技术集成起来复合和协调地进行工作。该技术实现了在产品设计过程中，各部门间协同作业，缩短了开发时间；同时，在产品设计早期，能很好地考虑到产品生命周期各种原因，提前发觉设计上错误和误差，及时进行修正；而且能够在设计过程中，按照市场需求，不停提出可比较各种设计方案，从而获最得优化设计结果和效益。CAD： 计算机辅助设计CAM： 计算机辅助制造C

7、AE： 计算机辅助工程CIM： 计算机集成制造CAPP：计算机辅助工艺规划或设计CIMS：计算机集成制造系统CAS： 计算机辅助造型CAT： 计算机辅助测试CAI： 计算机辅助教学3.1、CAX/KBE/VM等技术为主体组成设计数字化技术群10/17KBE(Knowledge Based Engineering):基于知识工程,利用人工智能原理和方法，为那些需要教授知识才能处理应用难题提供求解伎俩。3、数字化制造技术群关键技术：知识获取知识表示知识推理针对处理问题：知识与经验共享性差；产品设计时花费较多时间搜索、查阅书本知识；特点：知识性：以知识为基础领域性：针对某一详细领域智能性：既可人工干

8、预，又可独立推理判断3.1、CAX/KBE/VM等技术为主体组成设计数字化技术群11/17VM(Virtual Manufacturing) :虚拟制造技术，以计算机仿真技术为前提，对设计、制造等生产过程进行统一建模，在产品设计阶段，实时地并行地模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计影响，预测产品性能、产品制造成本、产品制造性技术，以到达优化产品设计质量和制造过程，优化生产管理和资源规划，以到达产品开发周期和成本最小化，产品设计质量最优化和生产效率最高化目标。3、数字化制造技术群3.1、CAX/KBE/VM等技术为主体组成设计数字化技术群波音777采取该技术开发周期从过去8年缩短到5年。12/

9、17CNC(Computerized Numerical Control) :计算机数控技术，用计算机按事先存贮控制程序来执行对设备运动轨迹和外设操作时序逻辑控制功效。3、数字化制造技术群3.2、CNC/高速切削/智能控制等组成制造自动化技术群智能控制:是机械电子工程技术与智能控制专业知识相结合产物，将含糊控制、神经网络控制、混沌控制、遗传算法、教授控制系统、群集智能控制、人工免疫系统等当代控制理论应用于机电工程实际，包含对智能系统设计与仿真，智能系统维护、系统运行、试验分析与管理。高速切削:集高效、优质、低耗于一身，其切削速度、进给速度相对于传统切削加工，以级数级提升，当前绝大部分应用是高速

10、铣削。铝合金：7500m/min； 钛合金达1501000m/min优点：切削力降低；工件热变形降低；有利于确保零件尺寸、形位精度；已加工表面质量高；工艺系统振动减小；显著提升材料切除率；加工成本降低。13/17STEP(Standard for the Exchange of Product Model Data) :产品模型数据交互规范。它由国际标准化组织制订描述整个产品生命周期内产品信息标准，ISO正式代号为ISO-10303。它提供了一个不依赖详细系统中性机制，意在实现产品数据交换和共享。3、数字化制造技术群3.3、STEP/PDM/ERP/PLM工程数据库/网络技术等为平台系统集成与

11、管理信息化技术群PDM(Product Data Management) :产品数据管理。专门用来管理全部与产品相关信息（包含零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等）和全部与产品相关过程（包含过程定义和管理）技术。ERP(Enterprise Resource Planning) :企业资源计划。一个主要面向制造行业进行物质资源（物流）、资金资源（资金流）和信息资源（信息流）集成一体化管理企业信息管理系统。14/17PLM (Product Lifecycle Management):产品生命周期管理。一个应用于在单一地点企业内部、分散在多个地点企业内部，以及在产品研发领域含有协作关系企业之间，支持产品全生命周期信息创建、管理、分发和应用一系列应用处理方案。主要包含三部分，CAX软件、cPDM软件和相关咨询服务。著名企业：美国PTC、UGS和法国达索应用案例：比亚迪三部、BSH企业3、数字化制造技术群3.3、STEP/PDM/ERP/PLM工程数据库/网络技术等为平台系统集成与管理信息化技术群15/174、未来发展要求基于全产业链优势，从三个层次（底层技术层、支撑层、目标层