當(dāng)前，智能制造熱潮正席卷全球，一系列新興技術(shù)取得了蓬勃發(fā)展與廣泛應(yīng)用，為制造業(yè)迎來了歷史性的技術(shù)大變革，也為中國制造企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新提供了重大機遇。2016年12月1-2日，由e-works數(shù)字化企業(yè)網(wǎng)主辦的，主題為“智能制造時代的產(chǎn)品創(chuàng)新變革”的第十二屆產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國際峰會在長沙盛大舉行。重點就如何通過產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化與智能技術(shù)幫助企業(yè)全面提升創(chuàng)新能力展開了深入交流，通過業(yè)內(nèi)專家產(chǎn)品創(chuàng)新與智能技術(shù)發(fā)展的分析、行業(yè)領(lǐng)先提供商相關(guān)解決方案的分享，典型應(yīng)用企業(yè)案例的剖析，為企業(yè)未來信息化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展規(guī)劃提供了豐富的實踐經(jīng)驗和啟發(fā)。

    本屆峰會吸引了來自全國20多個省市800余名制造企業(yè)和科研院所主管研發(fā)和信息化的專家領(lǐng)導(dǎo)以及25家國內(nèi)外頂尖信息化廠商熱情參與。筆者也有幸參加了這次盛會，現(xiàn)對會議內(nèi)容進行梳理。

產(chǎn)品創(chuàng)新面臨的挑戰(zhàn)

     e-works黃培博士在發(fā)表開幕致辭時指出，當(dāng)前的制造業(yè)正面臨著諸多的創(chuàng)新挑戰(zhàn)，特別是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，工業(yè)大數(shù)據(jù)、增材制造和新材料等的興起，整個社交網(wǎng)絡(luò)在各個領(lǐng)域的深度影響……催使制造企業(yè)必須重新思考如何進行產(chǎn)品創(chuàng)新？如何適應(yīng)產(chǎn)品生命周期越來越短，客戶需求越來越個性化的碎片化時代？如何通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、增材制造等技術(shù)，提高提企業(yè)的核心競爭力？

    黃博士還通過麥肯錫關(guān)于中美創(chuàng)新能力對比分析圖，讓大家看到了中美創(chuàng)新的差距及中國在創(chuàng)新方面的優(yōu)劣勢：在科研和工程創(chuàng)新上中國是相對薄弱的，但是在用戶聚焦型創(chuàng)新、效率驅(qū)動型創(chuàng)新和滿足客戶個性化需求方面的創(chuàng)新，中國已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)。

    產(chǎn)品創(chuàng)新對于制造業(yè)而言歷來重要，特別是國際金融危機后，各國都將制造業(yè)創(chuàng)新作為驅(qū)動經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心力量，并競相布局制造業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略。黃博士分別列舉了美國于2012年提出的“十年內(nèi)創(chuàng)建15個制造業(yè)創(chuàng)新研究所的規(guī)劃”，目前已完成了9家研究所的建立；以及《中國制造2025》發(fā)布的建設(shè)40家制造業(yè)創(chuàng)新中心的規(guī)劃，黃博士強調(diào)中國的這些制造業(yè)創(chuàng)新中心將不再僅僅是高校、政府或者是企業(yè)一方來推進，而是由三方共同協(xié)作。

中國制造2025：制造業(yè)創(chuàng)新中心的建設(shè)

    誠然，在產(chǎn)品創(chuàng)新方面制造企業(yè)還有許多方面需要改進和加強，但新技術(shù)的發(fā)展以及國家對于制造業(yè)創(chuàng)新的重視對于提高制造企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力具有重要作用。

產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展與趨勢

    中國工程院院士李培根結(jié)合他去美國考察和制造業(yè)當(dāng)前的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，從五個方面宏觀的闡述了產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化與智能技術(shù)的最新發(fā)展與應(yīng)用趨勢。

    1、建模與仿真。多學(xué)科融合的性能優(yōu)化、集成計算材料工程ICME，高性能計算HPC是實現(xiàn)建模與仿真的重要技術(shù)。多學(xué)科融合的性能優(yōu)化是面向復(fù)雜機電系統(tǒng)產(chǎn)品的多領(lǐng)域建模與仿真軟件和工具，ICME將計算材料科學(xué)引入到模擬仿真，使得模擬仿真技術(shù)做得更精辟，HPC針對的是重要的、復(fù)雜的仿真。

多學(xué)科融合的性能優(yōu)化

    2、智能設(shè)計。智能設(shè)計的出現(xiàn)，將使得我們越來越多的設(shè)計理念從“實現(xiàn)性優(yōu)先”向“功能性優(yōu)先”轉(zhuǎn)變，特別是3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，幫助企業(yè)實現(xiàn)了按照最理想的結(jié)構(gòu)形式來設(shè)計零件結(jié)構(gòu)。拓?fù)鋬?yōu)化、個性化設(shè)計、開放創(chuàng)新是智能設(shè)計的重要技術(shù)趨勢。

汽車底盤拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計   

    3、3D打印。目前3D打印技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，讓制造企業(yè)不再受傳統(tǒng)工藝和制造資源約束，在“設(shè)計即生產(chǎn)”、“設(shè)計即產(chǎn)品”理念下，為企業(yè)追求“創(chuàng)造無極限”拓展了產(chǎn)品創(chuàng)意與創(chuàng)新空間。但由于其打印成型零件的精度、物理性能及化學(xué)性能等不能滿足某些實際使用要求，因此有其局限性，也是3D打印未來的重點研究方向。

    4、物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的興起告誡企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)的過程中，不僅僅是將產(chǎn)品研制出來，而應(yīng)考慮產(chǎn)品的全生命周期。今年10月份美國的考察，讓我深刻感受到美國對于物聯(lián)網(wǎng)的重視，美國街頭就能看到物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，當(dāng)垃圾箱BigBelly裝滿時會自動打包、壓實，自動通知人員來把垃圾運走。

    5、數(shù)字與智能化產(chǎn)品。無論是智能設(shè)計還是智能制造，歸根點還是如何將這些創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品中。目前國內(nèi)外已有不少數(shù)字與智能產(chǎn)品的實例，如華中數(shù)控將心電圖的概念應(yīng)用到數(shù)控機床監(jiān)測機床的健康狀況，以色列醫(yī)療機器人ReWalk通過傳感器來傳送重心位置細(xì)微變化等。

    技術(shù)的變革是制造業(yè)發(fā)展的重要出路，但是這些技術(shù)并不是獨立存在，而是通過相互之間的協(xié)同應(yīng)用，形成優(yōu)勢互補，以更好的服務(wù)于制造企業(yè)，創(chuàng)造更大的價值。浙江大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師顧新建和華中科技大學(xué)特聘教授、博導(dǎo)張海鷗從不同的角度展示了技術(shù)之間融合的應(yīng)用趨勢。

    顧新建教授指出物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)與PLM等企業(yè)信息系統(tǒng)、信息物理系統(tǒng)（CPS）等的結(jié)合，會產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的特點是信息集成、資源共享、 大眾評價、信息透明、全員參與、數(shù)據(jù)挖掘……，最重要的是其于這些大數(shù)據(jù)可以幫助企業(yè)建立透明的創(chuàng)新環(huán)境，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。

    顧教授還詳細(xì)介紹了大數(shù)據(jù)是如何來幫助制造企業(yè)在從產(chǎn)品設(shè)計、制造、生產(chǎn)管理、營銷、使用、維護等全生命周期，以及企業(yè)內(nèi)部的知識管理、企業(yè)協(xié)同等方面提高創(chuàng)新的。通過大數(shù)據(jù)+產(chǎn)品創(chuàng)新可以幫助企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品使用和維護過程透明、用戶需求透明、產(chǎn)品制造過程透明、企業(yè)員工表現(xiàn)透明、企業(yè)間協(xié)同制造過程透明、銷售透明、市場透明、用戶協(xié)同設(shè)計過程透明、產(chǎn)品設(shè)計歷史信息透明、企業(yè)員工知識共享和創(chuàng)新過程透明、企業(yè)間協(xié)同創(chuàng)新透明。

大數(shù)據(jù)+產(chǎn)品創(chuàng)新

    顧教授最后總結(jié)說面對新一輪科技革命，創(chuàng)新是關(guān)鍵，但創(chuàng)新很難。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用幫助企業(yè)建立了透明的創(chuàng)新環(huán)境，但是最終需要的是基于大數(shù)據(jù)的公平的激勵機制，提高員工對企業(yè)的忠誠度，提高企業(yè)、員工協(xié)同的誠信度，提高創(chuàng)新的積極性和能力，這才是大數(shù)據(jù)+產(chǎn)品創(chuàng)新的意義所在。

    張海鷗教授則主要介紹由他主導(dǎo)研發(fā)的“鑄鍛銑一體化”金屬3D打印技術(shù)，該項技術(shù)融合了3D打印、半固態(tài)快鍛、柔性機器人3項重大技術(shù)，是高端金屬零件3D打印技術(shù)的發(fā)展趨勢。張教授指出，目前的3D打印技術(shù)雖實現(xiàn)了綠色鑄造，但有鑄無鍛，性能及可靠性難及鍛件、抑制變形和破裂難度大。而運用該技術(shù)突破了3D打印不能打印鍛件的瓶頸，實現(xiàn)了鑄鍛合一，邊鑄邊鍛，獲得等軸細(xì)晶鍛造組織。
    另外，相比傳統(tǒng)制造僅用1臺設(shè)備，輸入金屬絲，得到鍛件，變革了鑄鍛分離、依賴巨型鍛機、長流程周期、耗能耗材重污染的非綠色傳統(tǒng)制造模式。第三，實現(xiàn)了鑄鍛銑全過程數(shù)字化，開辟了綠色短流程智能制造新時代。

飛機承力件鑄鍛銑合一整體制造

產(chǎn)品創(chuàng)新與智能技術(shù)的應(yīng)用與實踐

    前文e-works黃博士分析了當(dāng)前制造業(yè)所面臨的諸多創(chuàng)新挑戰(zhàn)，那么制造企業(yè)究竟應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)用層出不窮的數(shù)字化技術(shù)、智能技術(shù)來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)呢？ 在本屆PLM峰會上，來自不同行業(yè)的實戰(zhàn)專家分享了他們企業(yè)的實戰(zhàn)經(jīng)驗。

    三一重工的智能化探索與實踐

    三一重工集團流程與信息化總部CIO潘睿剛分享了三一重工信息化與智能化的應(yīng)用情況及在新能源、眾創(chuàng)平臺、住宅工業(yè)化等新領(lǐng)域的拓展。三一正在實施通過“打通端到端的信息化流程，完成企業(yè)內(nèi)和企業(yè)間的縱向集成和橫向打通”，并已取得了較好的成效，如產(chǎn)品交付周期縮短30%、生產(chǎn)能耗降低25%、生產(chǎn)效率提高20%、成品及原材料庫存降低30%等。

三一端到端的信息化流程

    據(jù)潘總介紹，目前三一重工通過橫向打通實現(xiàn)了從發(fā)現(xiàn)商機到形成訂單，到計劃與制造，到供應(yīng)商協(xié)同，一直到最后制造交付服務(wù)、智慧服務(wù)，以及財務(wù)信息全產(chǎn)業(yè)鏈的一體化管理。不僅建立了“以客戶為中心”的營銷服務(wù)體系，打造了敏捷供應(yīng)鏈，打通了訂單流、計劃流與供應(yīng)鏈，實現(xiàn)了產(chǎn)銷平衡與財務(wù)供應(yīng)一體化，而且構(gòu)建了統(tǒng)一的采購管理監(jiān)控、分析平臺，標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)配套體系，智能服務(wù)管理體系等。

    而在智能化的應(yīng)用方面，三一也走在了行業(yè)的前列。潘總重點介紹了他們的智慧服務(wù)，三一重工專為工程機械、特種車輛等自主研發(fā)了高性能的底層控制產(chǎn)品（包括控制器、人機界面、無源GPS等）；通過基于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建智能服務(wù)平臺收集工況信息，對客戶的遠(yuǎn)程資產(chǎn)運營、監(jiān)控、預(yù)防性維護、大數(shù)據(jù)分析，給客戶提供增值服務(wù)。除此之外，還包括利用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)思維挖掘線索與商機, 變被動營銷為主動營銷；打造智能生產(chǎn)線，18號廠房就是一個很好的實例；等。

    長安汽車的個性化定制

    近年來個性化定制在服裝、家具等行業(yè)可謂是風(fēng)起云涌，而在汽車行業(yè)未來也是大勢所趨。為了應(yīng)對消費者日益增長的個性化需求，重慶長安汽車于14年開啟了個性化定制生產(chǎn)模式的變革。長安汽車首席專家（原副總裁）馬軍先生從五個方面詳細(xì)介紹了長安汽車是如何來實現(xiàn)個性化定制。包括自建電商平臺、搭建超級BOM平臺、搭建以客戶為中心的端到端流程架構(gòu)、建立基于PDM的在線協(xié)同研發(fā)平臺、智能化生產(chǎn)。

    馬總指出電商平臺是實現(xiàn)個性化定制的入口，自建商城可靈活的開展優(yōu)惠活動，并實現(xiàn)線上線下統(tǒng)一的商務(wù)政策；超級BOM是個性化定制的基礎(chǔ)，長安汽車的超級BOM平臺支撐同種車型上萬甚至幾十萬種多樣化配置組合的研發(fā)到制造全過程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理；基于PDM的在線協(xié)同研發(fā)平臺實現(xiàn)了基于唯一數(shù)據(jù)源全球多地的企業(yè)內(nèi)部協(xié)同及與供應(yīng)商的外部協(xié)同；而智能化的生產(chǎn)方式保證了個性化訂單的準(zhǔn)時交付，主要包括柔性生產(chǎn)和OTD（從訂單到交付）端到端集成的實現(xiàn)。

搭建以客戶為中心的端到端流程架構(gòu)

    在柔性生產(chǎn)方面，為了適應(yīng)定制化，長安汽車將沖壓線采用自動化模機，大大降低了沖壓換模時間和間接庫存。并采用了柔性焊接生產(chǎn)線，包括有330多臺機器人、傳輸及工裝設(shè)備系統(tǒng)、質(zhì)量檢測裝備，涉及有NC-LOCATOR柔性伺服定位系統(tǒng)、Open Gate柔性主拼夾具切換系統(tǒng)、在線檢測系統(tǒng)和視覺跟蹤系統(tǒng)。

    OTD通過打通商城訂單的搜集、DMS、ERP、MES、TMS等所有的系統(tǒng)，實現(xiàn)從訂單下單，直到貨物完全交付到客戶手中整個過程的管理，涉及信息系統(tǒng)、作業(yè)、管理、跟蹤、評估、成本控制、績效考核、售后服務(wù)全流程。并且，長安汽車從訂單到交付實行了一車一單的跟蹤與分析，將過去的推式管理變成了拉式管理，并通過手機移動端的APP，讓消費者，經(jīng)銷商，銷售公司的管理人員實時的查看到訂單的狀態(tài)、訂單的分析、車輛的狀態(tài)、生產(chǎn)的狀態(tài)等。

OTD 端到端集成

    當(dāng)前，長安汽車的CS15車型個性化定制已在長安商城開單運營，首期推出6個定制服務(wù)包，組合方式多達(dá)1萬多種，并且從下單到提車只需要20天左右（區(qū)別于傳統(tǒng)改裝，長安的定制是從設(shè)計生產(chǎn)的源頭開始）。

    中航工業(yè)：構(gòu)建產(chǎn)品全數(shù)字化研發(fā)體系

    中航工業(yè)洪都副總設(shè)計師李利主要介紹了他們在推進數(shù)字化設(shè)計制造一體化方面的經(jīng)驗，包括建立并行工程流程體系、打造企業(yè)級協(xié)同研發(fā)平臺、數(shù)字化仿真與工程驗證、數(shù)字化制造推動生產(chǎn)制造無紙化。

    李總的分享讓我們看到了航空行業(yè)信息化應(yīng)用的領(lǐng)先性和創(chuàng)新性，特別是基于MBD的全三維數(shù)字化定義，基于系統(tǒng)工程的研發(fā)流程體系推進模式、生產(chǎn)制造的無紙化等。

基于系統(tǒng)工程流程的開發(fā)協(xié)同與創(chuàng)新 

    李總指出與大部分制造企業(yè)一樣，中航工業(yè)的的產(chǎn)品定義也經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的AUTOCAD二維設(shè)計產(chǎn)品定義發(fā)展到基于二維加三維的數(shù)字化產(chǎn)品定義，到現(xiàn)在的基于MBD的“全三維”轉(zhuǎn)變過程。其基于MBD的產(chǎn)品數(shù)字化定義不僅表達(dá)設(shè)計信息，同時還表達(dá)了制造特征在內(nèi)的整個工程信息，是一個相對來說比較完整的MBD定義。在研發(fā)設(shè)計方面，中航工業(yè)建立了以EPDM系統(tǒng)為核心的研發(fā)管理平臺、綜合設(shè)計平臺、VPM協(xié)同設(shè)計平臺、自主開發(fā)的工藝管理CAPP、檢驗設(shè)計平臺CAIP構(gòu)成了中航工業(yè)企業(yè)級的協(xié)同研發(fā)平臺，實現(xiàn)了設(shè)計協(xié)同和工藝協(xié)同。在數(shù)字化仿真與工程驗證方面，不僅與集團信息技術(shù)中心、法國ESI合作成立了工程仿真中心，而且還實現(xiàn)了包括設(shè)計仿真，工藝仿真、數(shù)字化生產(chǎn)線布局、三維樣機的仿真等，開展了基于系統(tǒng)工程前端綜合仿真及基于一維/三維的聯(lián)合傳真。在生產(chǎn)制造方面，通過項目管理系統(tǒng)、產(chǎn)品生產(chǎn)管控平臺、車間制造執(zhí)行系統(tǒng)、集成質(zhì)量管理和9條數(shù)字化生產(chǎn)線，共同構(gòu)成了洪都的精益生產(chǎn)管理平臺，實現(xiàn)了計劃編制的自動化、生產(chǎn)管控的智能化、作業(yè)管理的精細(xì)化、資源配置的及時化、問題處理的敏捷化、系統(tǒng)應(yīng)用的全員化。

    此外，在本屆峰會上，來自軟件廠商的演講嘉賓也分享了各自致力于產(chǎn)品創(chuàng)新與智能制造的最新技術(shù)和解決方案。PTC重點展示了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺+數(shù)字化應(yīng)用平臺；開目軟件詳細(xì)介紹了KMDFM、機加工三維CAPP系統(tǒng)和三維裝配CAPP系統(tǒng)等工藝軟件；達(dá)索全面展示了智能創(chuàng)新研發(fā)平臺和3DExperience平臺；同時，還包括惠普、湃�？萍�、Altair、Autodesk、Siemens、NVIDIA、ANSYS、泛云科技、華宏信達(dá)、安懷信、易士、斯歐、思普、新迪、三維直點、CD－adapco等廠商也作了相關(guān)分享。

后記

    本屆峰會的成功舉辦為企業(yè)代表與信息化廠商提供了一個交流的平臺，為制造企業(yè)帶來了產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化領(lǐng)域前沿技術(shù)及應(yīng)用，并在當(dāng)前智能制造的大背景下，與企業(yè)一線的實戰(zhàn)專家共同研討如何實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新變革之道，對于推動制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。

    自2005年以來，e-works 已連續(xù)十二年舉辦了中國制造業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國際峰會，峰會聚焦的主題從“PLM領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用”到“產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)體系的構(gòu)建”到“產(chǎn)品創(chuàng)新變革之道的探討”，PLM技術(shù)有了很多新的發(fā)展，峰會的規(guī)模也在不斷擴大。作為國內(nèi)外產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的獨一無二的展示舞臺，中國制造業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國際峰會是信息化技術(shù)的傳播者，更是數(shù)字化技術(shù)發(fā)展變革的見證者和推動者。

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本文標(biāo)題：智能制造時代的產(chǎn)品創(chuàng)新變革

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