数字化制造与中国制造2025

“数字化制造”与“中国制造2025”1、中国制造业现状2、中国制造“2025”3、数字化制造技术群4、未来发展要求1、中国制造业现状——制造业增加值世界第一中国是世界最大的制造业国家，有“世界工厂”的称号！2013年起，国内制造业产值增速维持在7%左右。2016年全国制造业总产值达22.35万亿元，占国内总产值的30%，同比增长6.80%，增速连续4年维持在7%左右。2017年中国制造业增加值为242707亿元，按照当年的美元汇率，约为3.59万亿美元，稳居世界第一！1、中国制造业现状——中国的“世界工厂”地位面临双重挑战！•国内制造业仍以劳动密集型的低端制造为主，附加值相对较低，人均制造业产出低于发达国家；随着中国适龄劳动人口逐年下降，劳动力成本逐年上升，人口红利逐渐消失，东盟国家、印度和拉美国家则拥有更低的劳动力和资源成本;•发达国家纷纷提出以重振制造业为核心、以信息网络技术、数字化制造技术应用为重点，旨在依靠科技创新抢占制造业新的制高点的“再工业化”运动；1995-2015年各国人力成本变化（美元/小时）各国制造业竞争力驱动因素1、中国制造业现状——政策环境制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。“加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、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、现代供应链、人力资本服务等领域培育新增长点、形成新动能。”——十九大报告“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”——十八大报告关于制造业论述维度2、“中国制造2025”——中国政府实施制造强国战略第一个十年的行动纲领2014年12月，“中国制造2025”这一概念被首次提出。2015年3月5日，李克强在全国两会上作《政府工作报告》时首次提出“中国制造2025”的宏大计划。2015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、人才为本基本原则：市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，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”的局面，跨入制造强国行列。2、“中国制造2025”——中国政府实施制造强国战略第一个十年的行动纲领遵循一条主线互联网+信息化与工业化深度融合智能制造确立核心关键创新驱动、智能转型网络化、数字化、智能化实行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：20年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%2、“中国制造2025”——中国政府实施制造强国战略第一个十年的行动纲领四大转变：•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、污染物排放多的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；•培养具有全球竞争力的企业群体和优势产业；•发展现代制造服务业；•提升产品设计能力；3、数字化制造技术群以数字化技术为手段，以高效率、高精度和环境友好为目标，反映在制造装备、制造过程和制造系统方面基础性、前瞻性的制造技术。CAX/KBE/VM等技术为主体组成的设计数字化技术群CNC/高速切削/智能控制等组成的制造自动化技术群STEP/PDM/ERP/PLM工程数据库/网络技术等为平台的系统集成与管理信息化技术群数字化制造三大技术群3、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，把多元化的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，各部门间的协同作业，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的各种因素，提前发现设计上的错误和误差，及时进行修正；并且可以在设计过程中，按照市场的需求，不断提出可比较的多种设计方案，从而获最得优化的设计成果和效益。CAD：计算机辅助设计CAM：计算机辅助制造CAE：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等技术为主体组成的设计数字化技术群KBE(KnowledgeBasedEngineering):基于知识的工程,运用人工智能的原理和方法，为那些需要专家知识才能解决的应用难题提供求解的手段。3、数字化制造技术群核心技术：•知识获取•知识表示•知识推理针对解决的问题：•知识与经验的共享性差；•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：针对某一具体领域•智能性：既可人工干预，又可独立推理判断3.1、CAX/KBE/VM等技术为主体组成的设计数字化技术群VM(VirtualManufacturing):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的影响，预测产品性能、产品制造成本、产品的制造性的技术，以达到优化产品的设计质量和制造过程，优化生产管理和资源规划，以达到产品开发周期和成本的最小化，产品设计质量的最优化和生产效率最高化的目的。3、数字化制造技术群3.1、CAX/KBE/VM等技术为主体组成的设计数字化技术群波音777采用该技术开发周期从过去的8年缩短到5年。CNC(ComputerizedNumericalControl):计算机数控技术，用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。3、数字化制造技术群3.2、CNC/高速切削/智能控制等组成的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的产物，将模糊控制、神经网络控制、混沌控制、遗传算法、专家控制系统、群集智能控制、人工免疫系统等现代控制理论应用于机电工程实际，包括对智能系统的设计与仿真，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的切削加工，以级数级提高，目前绝大部分应用是高速铣削。铝合金：2000－7500m/min；钛合金达150－1000m/min优点：切削力降低；工件热变形减少；有利于保证零件的尺寸、形位精度；已加工表面质量高；工艺系统振动减小；显著提高材料切除率；加工成本降低。STEP(StandardfortheExchangeofProductModelData):产品模型数据交互规范。它由国际标准化组织制定的描述整个产品生命周期内产品信息的标准，ISO正式代号为ISO-10303。它提供了一种不依赖具体系统的中性机制，旨在实现产品数据的交换和共享。3、数字化制造技术群3.3、STEP/PDM/ERP/PLM工程数据库/网络技术等为平台的系统集成与管理信息化技术群PDM(ProductDataManagement):产品数据管理。专门用来管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等）和所有与产品相关过程（包括过程定义和管理）的技术。ERP(EnterpriseResourcePlanning):企业资源计划。一种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）集成一体化管理的企业信息管理系统。PLM(ProductLifecycleManagement):产品生命周期管理。一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部，以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的，支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案。主要包含三部分，CAX软件、cPDM软件和相关的咨询服务。著名公司：美国PTC、UGS和法国达索应用案例：比亚迪三部、BSH公司3、数字化制造技术群3.3、STEP/PDM/ERP/PLM工程数据库/网络技术等为平台的系统集成与管理信息化技术群4、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）推进工业革命。目前底层技术层已经形成一定积累；支撑层已经形成较为完备的技术积累与变革；目标层要求以智能制造为核心，建立智能制造标准体系、突破关键部件和装置并实现产业化、大力推广数字化制造、开发核心工业软件、建立数字化/智能化工厂、发展服务型制造业、保障信息和网络安全、强化人才队伍建设等。一流企业做标准二流企业做品牌三流企业做产品