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CAI提升制造业信息化智能巡检仪


2022年07月20日

CAI提升制造业信息化

CAI提升制造业信息化 2011年12月03日 来源: 全世界的工业化进程截至目前,86%的研发投入和90%以上的发明专利都掌握在发达国家手里。中国处在国际分工的外围和产业链的下游,中国的工业化进程自1949年到1979年是封闭状态下的自力更生,1980年改革开放到2004年是开放形式下的“市场换技术”,进入新世纪以来,这个格局发生了变化,成为开放格局下的自主创新。中国的制造业产业、中国的经济大环境处在一个转型、转轨时期。将从劳动密集型向知识密集型发展,从高污染、高能耗向节能环保的方向过渡,从过去低端的产品向高端产品过渡。在转变的过程当中我们需要什么呢?伴随着工业化的进程,一定是信息化发展的一个过程,同时也一定是技术创新的过程。过去我们有一定的误区,我认为制造业信息化的发展,曾经出现过为了信息化而信息化。我曾经问过一个企业,你们单位应用的软件从50套到100套是不是意味着你们单位有一定能力的提升呢?答案是否定的。我们从国际分工的外围进入核心,从产业链的下游进入上游,我国一直未能掌握核心技术。希望中国的制造业企业能够抓住这个转型的契机,掌握关键的核心技术,从中国制造走向中国设计、中国创造。市场换技术在过去二十几年被认为是不成功的,甚至是失败的。最典型的行业是汽车行业,目前市场上的全世界品牌已经齐备,但我们真正的核心技术却没有换回来。我们可以把所有的CAD图纸,包括造型文件拷进来,但却仍然无法对产品进行设计、改造、创新,这也就是说,吸收消化再创新已经进入一个不良的阶段,在这种恶性循环下的引进只能是落后引进。道理很简单,我们知其然不知其所以然,我们不知道用什么样的知识、什么样的创新方法设计这个产品。因此,对我们来说这种教训是非常值得我们认真分析和汲取的。实际上现在国际上,经过考证,这些创新型国家的创新型企业在其资产整合过程,其中以知识产权专利为代表的无形资产约占75%,也就是2/3到3/4属于智力资产,专利从何而来?一定是创新的结果。大家可以看到,CAD、CAM、CAE、CAPP,包括DFA、DFQ等也许会有不同的组合应用。但所有的制造业信息化应用发展到今天,带来的最重要的收益还是提高了研发的效率,缩短研发周期。在今天制造业信息化发展的过程中,CAD、ERP、电子商务、电子政务都已应用,那么下一步需要解决什么问题呢?我们不妨把眼光汇集到产品的周期来解决这个问题。任何一个产品都有它完整的生命周期,从市场需求调查分析开始,进行概念的构造,到详细的设计、仿真、工艺、批产、组装、库存,再到用户手上使用维护,最后报废,再进行下一轮的设置再循环。在这个工业化进程中,典型的产品生命周期是客观存在的。但是伴随着工业化的进程,信息化不断加速,有了各种各样的单元技术,二维CAD、三维CAD,这些技术为我们带来了各种各样的效益。在信息集成技术方面,产、供、销、人、财、物,产生的所有数据都能够予以集成。但唯独缺少概念设计、方案设计、产品策划等源设计,这些设计过程中产生的创新就是原始创新。我们希望能够进行研发知识的管理,而不仅仅只是产品知识或图纸知识、文档知识的管理。PDM已经解决了这个问题,但是它并不能囊括全部。在产品生命周期任何一个阶段出现了问题,比如装配、加工、模具,甚至是使用,仍然会出现各种各样的问题,这些问题应该怎样解决呢?因此,这就需要进行改进,最后生成具体的解决方案,再去实施和验证,证明它是行之有效的。产品创新需要生成概念,在产品生命周期各个阶段,这是制造业信息化真正和工业化融合的最关键的结合点。美国国家科学基金会在1984年组织的调查研究中指出,产品的性能与成本70%是由概念设计阶段决定的。但目前在我国,这个阶段还只能靠我们去推测、想象和反复实验,因为过去十几年中国的制造业都是以图纸为基础的,缺乏有效的方法与知识,尤其是创新的方法,另外还缺乏有效的信息化工具。精益研发是一种以精益为目标的研发方法,它集成了技术创新、协同仿真以及立体质量设计三大核心技术,实现产品质量跨越式的提升。它的发展从早期的传统式串行研发模式,到现在的基础研发平台,其未来的发展趋势是精益研发平台,创新、仿真和质量设计,提高了高技术的附加值和效率,并将进一步发展到精益创新、精益仿真和精益质量设计。CAI是将发明问题解决理论、本体论、现代设计方法学、语义处理技术与计算机软件技术融为一体的一门高技术。提供原理级的“定性分析”技术,生成设计概念,对企业产品提供具有突破意义的创新研发方案。CAI也是“精益研发”平台中的重要组成部分。技术创新是基于知识、方法的融会贯通,把知识变成力量,把无形资产变成有形资产。基于方法是指基于创新的原理和方法,基于产品技术的进化路线,知识的融会贯通,增值利用。基于知识是指在本体关系的组织下,把所有与创新相关的知识汇总到一个大的创新知识库下,并将其进行有序地组织,以TRIZ为核心的创新原理与方法可以找到所有使用者所关心的知识领域,最终组成一个计算机辅助创新平台。输入的是客户的具体问题,输出的是解决问题的方案和方法。创新知识管理是非常重要的,创新是基于方法、基于知识的。方法是创新方法学,知识是与我们最相关的研发知识。而不是把所有的电子邮件,所有的文档贴到一起的知识大杂烩,那是内容管理,这里强调的是研发知识管理。国务院发展研究中心曾有报道说,企业的研发成果和实践经验是以知识的形式存在于知识库中,企业的积累越丰富,知识库越充实,从而企业的技术创新能力就越强大。CIMdata的数据调查结论表明,目前在企业中每天大约有1/3到1/4的设计、管理工程技术人员不是专心于自己的本职工作,而是开会、讨论、等待或处理各种信息。所以,对知识进行很好的管理和综合的利用,将会对技术创新的提升有极大的促进作用。具体在知识管理方面,应关注外部知识内部化、内部知识体系化、隐性知识显性化、个体知识组织化和组织知识产品化。在知识的表达方面,以“文字+动画+图”的方式来清晰地表达知识,让读者在短时间内获得最大的信息量。在组织上,建立知识之间的联系(本体关系),让知识全部关联起来,形成知识链和知识网。在应用上,基于知识和方法学,解决实际研发问题,实现技术创新,这就需要CAI工具来帮忙。在制造业信息化的发展过程中,发展精益研发平台是必由之路。从创新设计到并行设计,再到集成产品开发、协同仿真平台、精益研发平台,平台的基础是质量管理。CAI重在概念设计,同时在产品生命周期各个阶段都起着非常重要的作用。ERP、PDM重在管理,管理那些可以被物化的知识,而像经验、方法、技巧等非物化的知识,则需要CAI来管理。CAI是管理知识的方法,作为产品生命周期的最前端,以创新知识的方式来支持产品创新的工作。以往我们采用信息化推进工作的手段主要是ERP,如果强调设计,我们会注重CAD,而再向前推就是产品生命周期的最早阶段——产品的更新、概念设计,如果不能走到这一步就无所谓原始创新能力和集成创新能力了。精益研发实现了企业级的协同仿真和研发质量的管理。精益研发技术的实现是通过计算机辅助创新的平台,因此它既解决了CAD缺乏的一面,也解决了知识缺乏管理的问题。总之,基于知识、基于方法的协同仿真、研发质量管理组成了精益研发平台。可以说,CAI对制造业信息化来讲是一种新的提升和发展。(end)

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