机械行业信息化之制造强国与创新人才培训课件

制造强国与创新人才

中国直升机设计研究所刘夏石

Z－6Z－7Z－8：陆军型、海军型Z－9：武装型Z－9：舰载型Z－11前言

中国直升机设计研究所是中国直升机总设计单位，先后供研制出：

一、机械行业的发展前景与应用领域

1．中国现代化的支柱：建设制造强国1.1．制造业：国家的命脉制造业是国民经济的支柱产业和经济增长的发动机；制造业是高技术产业化的载体和实现现代化的重要基石；制造业是吸纳劳动就业和扩大出口的关键产业。2001年我国制造业全部从业人员为8083万人，约占全国工业从业人员总的90.13％2001年我国制造业出口创汇2398亿美元，占全国外贸出口总额90％制造业是国家安全的重要保障现代战争已进入“高技术战争”的时代，武器装备的较量在相当意义上就是制造技术和高技术水平的较量。没有精良的装备，没有强大的装备制造业，一个国家就没有军事和政治上的安全，经济和文化上的安全也将受到巨大威胁。1.2．制造强国的主要标志具备强大的产品自主开发能力和技术创新能力拥有一支具有国际竞争力的工程技术、经营管理和技术工人队伍形成具有国际先进水平的技术标准和法规体系形成若干在国际上知名、各具特色的制造业聚集或制造中心依托强大的装备制造业为基础，能够及时提供各行业所必需的、保证技术要求具有国际竞争力的先进装1.3．实现制造强国的核心：装备制造能力1.4．制造技术与产业创新的根本动力市场需求拉动制造技术创新科学发现与技术发明推动制造技术创新

2．航空航天器的制造技术航空航天器作为当代世界高技术的突出代表，它的生产必将是新工艺和传统工艺、先进的制造技术和科学的管理方法的高度统一。主要涉及如下：2.1．新材料构件工艺碳－碳复合材料构件成形工艺陶基复合材料构件成形工艺金属间化合物制件加工和成形工艺金属基复合材料构件加工和成形工艺热塑性复合材料构件成形工艺2.2．新结构工艺热防护系统的制造技术，包括绝热结构、发散冷却结构等；机敏结构的制造技术，如：机敏结构指在叠层结构中嵌有传感器和致动器，内埋信号处理和自适应控制系统的结构。智能蒙皮埋有光导纤维传感器的蒙皮结构。它是发展真正机敏结构集成系统的关键。2.3．新技术工艺先进的焊接技术，如等离子弧焊、电子束焊、真空高温钎焊、摩擦焊、固态扩散焊和热塑性复合的熔融连接技术以及智能化和自动化技术特种加工技术，如激光加工技术，包括激光打孔、切割、表面强化、涂层后处理等；电子束加工技术，包括电子束打孔、蚀刻等；等离子束加工技术，包括等离子切割、等离子喷涂等；电化学和电热加工技术，包括电解成型、电火花线切割、放电型面加工等；特种力学加工技术，包括超声波加工、高压水切割、磨粒流加工等；2.4．超塑成形／扩散连接组合工艺2.5．涂覆技术，包括化学气相沉积、低压等离子喷涂和物理气相沉积2.6．精密和超精密加工技术，包括高能速加工和超精复合加工；2.7．系统和智能制造技术3．．航航空空制制造造技技术术发发展展总总趋趋势势3.1．．新新材材料料结结构构制制造造技技术术不不断断发发展展和和完完善善功能能材材料料在在飞飞行行器器上上将将得得到到更更广广泛泛的的应应用用，，将将促促进进新新材材料料结结构构制制造造技技术术不不断断发发展展和和完完善善。。3.2．．不不断断探探索索与与开开发发低低成成本本高高效效率率新新结结构构制制造造技技术术下一一代代高高性性能能航航空空航航天天装装备备将将大大量量采采用用新新型型隐隐身身结结构构、、智智能能灵灵敏敏结结构构、、多多孔孔层层板板结结构构、、精精密密微微细细结结构构以以及及微微型型电电子子元元器器件件等等。。这这些些新新型型结结构构的的采采用用定定将将加加速速低低成成本本、、高高效效率率制制造造技技术术的的开开发发与与应应用用，，并并不不断断探探索索新新的的加加工工方方法法。。3.3．．不断提提高制造造系统敏敏捷性和和柔性―――增强强竞争和和应变能能力航空航天天工业将将加强敏敏捷和柔柔性制造造技术及及装配软软件的开开发和应应用，提提高应变变能力以以满足国国防部对对快速转转向和降降低产品品全寿命命期费用用的要求求。柔性性化生产产可使民民用产品品生产能能力迅速速转向国国防生产产，可以以满足国国家防御御对反应应速度、、灵敏性性与武器器装备快快速发展展的需求求。3.4．．制造过过程实现现高度计计算机化化、信息息化和集集成化随着先进进的信息息采集、、信息转转化、信信息传输输和计算算机信息息处理技技术的发发展，航航空产品品的生产产过程将将实现高高度计算算机化和和集成化化。制造造过程实实现“五五化”，，即无纸纸化、自自动化、、网络化化、柔性性化和集集成化。。3.5．．新工艺艺新技术术将得到到发展和和广泛应应用航空航天天器的金金属结构构制造技技术向减减少加工工余量、、连接件件数量、、提高材材料利用用率和能能源效率率，以及及多种方方法组合合的制造造技术方方向发展展。航空航天天装备制制造过程程中广泛泛采用电电子计算算机技术术；声、、光、电电、化等等多能源源复合加加工技术术；以激光束束、电子子束、离离子束等等高能束束为代表表的特种种加工技技术；超塑成形形、扩散散连接技技术以及及根据构构件各部部位性能能要求，，由多种种工艺、、多种合合金组合合的剪裁裁技术等等先进技技术群。。4．航空空航天制制造技术术重大发发展随着高性性能新材材料的发发展，不不断探索索新结构构制造技技术。开开发出以以高性能能复合材材料结构构、新型型隐身结结构和灵灵巧智能能结构为为代表的的飞行器器结构制制造技术术。4.1．．碳－碳碳复合材材料结构构制造技技术碳－碳复复合材料料将成为为飞行器器机体高高温部位位的结构构材料，，其制造造技术的的研究取取得重大大进展。。4.2．．隐身吸吸波结构构制造技技术军用飞行行器都要要有隐身身特性。。美国、、俄罗斯斯、日本本、西欧欧都在研研制隐身身飞行器器和隐身身导弹。。在技术术上将采采用外形形隐身、、材料隐隐身、红红外隐身身技术相相结构的的综合隐隐身技术术，与其其相应的的融合体体结构、、吸波材材料与涂涂层制造造技术将将成为军军用飞行行器的关关键制造造技术而而得到更更广泛的的应用和和发展。。4.3．．智能结结构制造造技术智能结构构是飞行行器继隐隐身结构构之后又又一新型型结构，，它将使使飞行器器成为具具有智能能特性““灵巧飞飞行器””。智能能蒙皮技技术已引引起航空空航天界界的广泛泛重视，，被列为为急需开开发的项项目，将将航空电电子装置置综合在在飞行器器蒙皮和和结构中中制造灵灵巧蒙皮皮和灵巧巧结构，，通过埋埋入其中中的大量量微型传传感器和和作动器器，使驾驾驶员在在战斗中中及时掌掌握飞行行器各部部位受损损情况和和飞行状状态，以以便正确确判断和和随机处处理。将将雷达、、电子对对抗系统统和雷达达告警接接收机从从飞行器器的心脏脏部位移移到智能能蒙皮和和结构中中。21世纪智智能结构构制造技技术将是是继隐身身结构制制造技术术之后成成为未来来“灵巧巧飞行器器”的关关键制造造技术。。5．中国国航空航航天企业业实施先先进制造造模式（（AMM）20世纪纪80年年代以来来，面临临经济全全球化、、消费需需求日益益多样化化和个性性化，产产品生命命周期日日益缩短短，信息息技术飞飞速发展展并得到到广泛运运用的经经营环境境。5.1．．先进制制造模式式具有以以下特点点：并行性集成性柔性．能能够针对对多变的的市场需需求，快快速转产产并实现现转产后后的多品品种变批批量，高高效优质质、低成成本的快快速制造造。智能性快速反应应性动态适应应性人机一体体性先进制造造模式的的成功应应用，强强化了企企业市场场竞争中中的T（（时间））、Q（（质量））、C（（成本））、S（（服务））等优势势5.2．．先进制制造模式式包括：：计算机集集成制造造系统（（CIMS）敏捷制造造（AM）精益生产产（LP）快速响应应制造系系统（RMS））等并在航空空航天工工业中得得到了成成功运用用。5.3．．企业实实施先进进制造模模式要有有技术支支撑和环环境需求求技术支撑撑就是所所需要的的技术基基础：并行工程程工业工程程计算机网网络技术术CAX（（计算机机辅助制制造、装装配、监监测、管管理等））技术计算机集集成技术术环境需求求包括技技术环境境需求和和运行环环境需求求，运行行环境需需求就是是企业是是否建立立了激励励机制，，是否注注重发挥挥人的作作用。6．实施施先进制制造模式式的途径径6.1．．技术途途径设计制造造的并行行工程（（CE））并行工程程是实现现先进制制造模式式的必要要手段，，要求产产品研发发人员一一开始就就考虑产产品在整整个生命命周期中中从概念念形成到到产品报报废处理理的所有有因素。。产品数据据管理（（PDM）通过实施施全面的的PDM管理，，实现以以下目标标：产品品从设计计到制造造、销售售，一直直到服务务整个生生命周期期的数据据都用计计算机管管理，实实现无纸纸设计和和无纸制制造。计算机集集成制造造技术计算机技技术必须须贯穿整整个飞行行器的设设计、制制造过程程。6.2．．管理途途径变基于单单个企业业的管理理模式为为基于扩扩展企业业的管理理模式企业必须须变依靠靠自身资资源参与与竞争为为依靠整整个供应应链的整整合竞争争力参与与国际竞竞争。具体的运运作是从从建立企企业内部部网络型型组织入入手寻求求与外部部企业建建立网络络型结构构。建立学学习型型组织织培养以以人为为本的的多功功能学学习团团队，，变员员工与与管理理者之之间的的从属属关系系为伙伙伴关关系，，推动动组织织的发发展。。实施业业务流流程再再造（（BPR））使各子子系统统既分分工又又合作作，互互相协协调，，信息息共享享，以以降低低成本本，消消除非非增值值的业业务环环节，，提高高企业业的应应变能能力和和用户户的满满意程程度。。建立激激励机机制，，充分分发挥挥人的的作用用7．21世世纪实实施工工业工工程进入90年年代后后，通通过对对传统统制造造技术术与生生产管管理模模式的的质疑疑、反反思、、扬弃弃和更更新，，形成成了一一种潮潮流，，即先先进制制造技技术与与现代代化生生产管管理相相结合合的制制造模模式。。美国国著名名生产产管理理学家家R··施恩恩伯提提出了了“世世界级级制造造”模模式，，其基基本思思想包包括：：零缺陷陷的全全面质质量管管理准时制制（JIT）生生产方方式充分授授权自自主管管理满足用用户要要求的的高度度制造造系统统柔性性新理念念主要要有：：小批量量多品品种生生产以用户户满意意度为为基调调不生产产不合合格产产品不制造造过剩剩的生生产推进““七零零”生生产，，即生生产转转换时时间、、库存存、浪浪费、、不合合格品品、故故障损损失、、延误误和伤伤害7项指指标为为零可持续续发展展战略略现代制制造模模式的的特点点是：：以市市场需需求为为导向向，以以系统统观念念和IE为为指导导，以以计算算机技技术为为依托托，精精心组组织，，科学学管理理，以以达到到提高高产品品质量量、降降低生生产成成本、、缩短短交货货周期期、减减少环环境污污染的的目的的二、创创新在在现代代社会会中的的重要要地位位创新是是从有有到优优，““新””是与与“旧旧”相相对应应的。。创新新强调调在已已有很很多东东西的的基础础上求求新求求优。。创新新在现现代社社会的的重要要地位位还在在于：：1．科科技创创新重重要性性与紧紧迫性性科技创创新来来自于于中华华民族族掘起起的需需要科技创创新来来自于于国家家安全全形势势的需需要科技创创新来来自于于参与与国际际竞争争的需需要2．科科技创创新是是国民民经济济与社社会发发展的的主要要动力力2.1．科科技创创新带带来劳劳动工工具的的革命命现代科科技创创新重重大成成果―――微微型计计算机机的发发明，，标志志着一一种划划时代代的劳劳动工工具的的产生生；微微机的的广泛泛应用用，带带来了了又一一次劳劳动工工具的的革命命。2.2．科科技创创新导导致产产业结结构的的巨大大变革革信息产产业的的发展展使整整个产产业结结构呈呈现高高级化化，第第一产产业农农业所所占比比重越越来越越小，，第二二产业业工业业比重重也在在下降降，而而第三三产业业服务务业，，尤其其是信信息服服务业业比重重最大大。发发达国国家信信息产产业（（包括括信息息服务务业））的总总产值值占国国民生生产总总值的的比例例和其其就业业人口口占劳劳动力力总量量的比比例，，都已已超过过50％，，居各各产业业之道道。2.3．科科技创创新成成为经经济增增长的的主要要源泉泉技术创创新是是经济济发展展的动动力重大技技术发发明激激活新新一轮轮经济济增长长技术进进步成成为经经济增增长的的主要要源泉泉知识在在现代代经济济增长长中具具有革革命性性作用用2.4．科科技创创新催催生了了知识识经济济的来来临从经济济增长长的主主要因因素来来看，，近百百年来来，发发达国国家技技术进进步对对经济济增长长的贡贡献率率从20世世纪初初的20％％，20世世纪中中期的的50％，，到世世纪末末达到到80％。。知识经经济是是以知知识、、智力力等无无形资资产的的投入入起决决定性性作用用。美美国目目前许许多高高技术术企业业的无无形资资产已已超过过了总总资产产的60％％，无无形资资产的的升值值，也也会带带来具具有高高知识识水平平的人人的报报酬增增加，，从而而使社社会价价值观观念发发生变变化。。3．当前不不为人注目目的重大研研究瞬间转移将来有没有有一种方法法不用乘坐坐任何交通通工具就能能使你从家家里直接达达到月球。。瞬间转移移（是科学学大师爱因因斯坦提出出的理论））大家回答答肯定是不不可能的。。1993年年3月，美美国物理学学家查尔斯斯·贝尼特特和IBM研究小组组证实，瞬瞬间转移是是可能的。。瞬间转移移也就是把把物体化解解为能量，，传送到远远地，然后后再把能量量还原为物物体，实现现瞬间转移移。隐身衣电子纸―――可折叠的的显示屏三、大学生生如何在大大学里进行行创新活动动1.要要清醒认识识束缚创新新的因素1.1．先先天不足成长错位矮矮了中国学学子――““宝贝”综综合症，缺缺乏自制力力和独立生生活能力急功近利累累了中国学学子――千千军万马齐齐奔高考独独木桥重洋情结害害了中国学学子――全全方位（小小、中、大大）出国热热从众心理苦苦了中国学学子――崇崇拜与迷信信文明缺失毁毁了中国学学子――诚诚信不足1.2．环环境受限实权派乐于于政绩工程程，难于接接纳风险大大的原创性性项目创新不易被被人接受，，迈步难创新者思考考是未来的的事，而市市场只关注注眼前的事事，难于合合拍创新产品一一开始并非非完美，往往往被短视视者拒之门门外许多创新者者不善于公公关，对科科学之外的的问题显得得力不从心心许多“学富富五车”的的学者，却却对“创新新”十分陌陌生，往往往不自觉陷陷为绊脚石石人们常以一一时一事成成败论英雄雄，令创新新者望而生生畏2．要培养养“九商””人生之根：：心商――健健康心理德商――人人格（道德德）魅力志商――人人生志向和和目标的能能力人生之干（（树干）：：智商――智智力发展水水平（观察察力、记忆忆力、思维维力、想像像力、创造造力）情商――心心情开阔，，社交能力力强逆商――适适应性强，，抗逆能力力高悟商――悟悟性，顿悟悟能力人生之果（（果实）：：财商――理理财能力健商――健健全体魂，，健康心理理3．要树立立学习决定定生存观（L＜C））＝D其中：L表表示学习（（Learing））C表示变化化（Change））D表示消亡亡（Die）落后就要灭灭亡4．要在既既定环境中中成才三个面向：：面向信息息化、面向向全球化、、面向未来来在现实中成成才在协同中成成才在集体中成成才5．形成创创新意识要理性思考考，敢于质质疑，敢于于向权威挑挑战要坚韧不拔拔，全力以以赴，树十十年磨一剑剑精神。不不被挫折所所击垮，在在势盛之时时，头脑越越要清醒与人为善，，切忌骄横横，戒骄是是不败人生生之法诚信待人，，一诺千金金要博采众家家之长，善善交难交之之人，把对对手变成朋朋友着眼大局，，多让少争争，“有过过先由己当当，有功先先由人享””借人之才为为己才，用用人之力为为己力6．要养成成团队精神神全球化是当当代科学研研究的显著著特征之一一。跨地区区，全球性性科学问题题，如环境境、资源以以及我国西西部大开发发中南水北北调，青藏藏铁路，三三峡水坝，，西气东输输等，均成成为科学研研究热点，，出现了许许多规模巨巨大的大科科学研究和和大科学工工程。以往往那种单靠靠科学家个个人探索和和“小作坊坊”式的工工作方式，，已不能适适应当代大大科学研究究的需要，，必须由不不同学科，，不同专业业和不同文文化背景的的科学家广广泛合作与与交流，才才能保持持持久的创新新活力和取取得科学前前沿的突破破。7．要有自自信心纵观科技发发展史，很很多重大的的发现和创创新都是出出自“无名名小辈”。。20世纪纪中后期，，美国基础础研究中的的重大科学学成就，75％来自自于不为人人们所普遍遍关注的小小项目。在我国普遍遍存在对权权威的迷信信，以及对对“小人物物”的忽视视。8．成功者者经历出现不同意见虚心听取他人意见相信自己力排非议发现错误实践检验正确总结经验意志坚定百折不挠善于采纳别人意见果断大学生创新过程做出决策做出决策坚决执行恰当改变成功9．大学生生如何进行行创新活动动（示例））振动时效系统识别振动灭虫共振利用四、大学生生如何避免免“创新””误区我们总是习习惯于从科科学技术出出发去创新新，结果总总是言之无无“物”。。总是讲了了许多创新新，却不知知创新产品品和市场在在哪里？也也无法提供供实际的服服务。由此此可见，创创新是以市市场化和社社会化为前前提的。创