8月17日，由數字化設計與製造創新聯盟、北京信息化和工業化融合服務聯盟共同主辦的2018數字化設計與製造高峰論壇在京舉行。會上，清華大學教授、中國工程院院士柳百成做了題為《加快研發設計與製造關鍵支撐軟件》的主旨報告。
發展智能製造切忌一擁而上
柳百成在報告中表示，製造業是國家的基礎和支柱產業，對國家的繁榮及安全至關重要。目前，世界各國都在大力發展製造業，美、德、英等國均將智能製造作為發展趨勢和主要研究領域。我國也相繼開展了製造強國戰略研究，並出臺了一系列扶持政策鼓勵智能製造的發展。
他說，德國首先公佈了工業4.0發展戰略，工業4.0就是智能製造加互聯網。美國2011年6月宣佈啟動“先進製造夥伴計劃”（AMP），去年正式改名為Mfg.USA，目標就是要求美國在製造業方面處在全世界的領導地位。截至目前，美國已經建立了14個製造創新研究院，其中4個和智能製造有關，它們建立國家制造業創新研究院的目的是填補製造技術基礎研究和商業化生產之間的空缺。
中國是世界製造大國，這已是不爭的事實。1999年，我國製造業增加值在全世界範圍佔到6%，排名第四；2013年，中國已經遙遙領先，成為製造業的世界大國，製造業增加值在全球佔24%，估計現在已經達到28%。
柳百成說，中國製造業取得舉世矚目成就，但卻大而不強。他表示，中國製造強國建設應聚焦五大工程：創新體系工程、強基工程、智能製造工程、綠色製造及高端裝備。高端裝備又聚焦在十大領域，包括航空航天、大飛機等。五大工程中，我們國家應根據世界的發展形勢，把智能製造作為主攻方向，需依賴“創新體系工程”“工業強基工程”等支持和協同。他強調，我國智能製造在發展過程中，要認清基礎元器件、基礎材料、先進基礎工藝是發展智能製造的基礎，要加大投入和加強“強基工程”研發，為智能製造提供技術支撐。另外，還需要建設機器人、傳感器、數字化設計與製造等一批支撐智能製造關鍵共性技術的創新研究中心。
柳百成特別強調，發展智能製造要加強頂層設計，選擇有條件的企業作為示範點，要制定智能製造發展路線圖，切忌急躁情緒、一擁而上。
建模與仿真是智能製造關鍵共性技術
柳百成認為，數字化設計與製造是智能製造過程關鍵共性技術，而建模與仿真是數字化設計與製造的科學基礎。我國在《智能製造發展規劃（2016-2020）》中，將建模與仿真及相關支撐軟件作為重要關鍵共性技術。美國智能製造創新研究院也將建模與仿真作為關鍵共性技術。他指出，廣泛採用先進建模與仿真技術，能更好、更快、更符合要求地製造創新產品。他舉例說，美國波音777是採用數字化設計的典範：數字化設計能讓它縮短40%研發週期，減少50%的返工量。波音公司2005年研發B767時，要進行77次風洞實驗；而在研發B787時，只需進行11次實驗，大大縮短了研發週期，降低了研發成本。波音787則實現了4D：數字化設計、研究開發、製造及全生命週期、創新虛擬飛機。
柳百成認為，設計與製造的建模與仿真及相應關鍵工業支撐軟件是智能製造的技術支撐。波音公司在研製787飛機時，用了8000種軟件，除了不到1000種外購的商業軟件外，有7000多種是自己開發的。波音關於飛機的設計、技術和知識經驗等都凝結在這7000多種軟件，是工業核心支撐軟件的典範。此外，美國工業界十分重視ICME（Integrated Computational MaterialsEngineering，綜合計算材料工程）應用，美國通用電氣公司採用ICME技術研發航空發動機單晶葉片製造技術。2014年，美國通用電氣公司採用高性能計算機（HPC），進一步將數字化設計與製造技術與增材製造技術（DMLM）集成，模擬和優化了發動機噴嘴設計，大大提高了發動機的效率，降低油耗，減少汙染，壽命提高了5倍。
柳百成表示，我國在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006━2020年)》對重點領域及其優先主題進行規劃和佈局，其中就包括了發展數字化和智能化設計製造。工業和信息化部也多次強調，要緊緊抓住這一機遇，以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化，推動工業化與信息化深度融合。《智能製造發展規劃（2016-2020）》提出，要加強建模與仿真及相關專業支撐軟件的研發與創新。
近年來，基於網絡的數字化設計-製造-服務平臺已在我國航空及汽車工業等領域應用。在航空發動機單晶葉片鑄件多尺度建模、重型燃機高溫合金定向凝固葉片多尺度仿真均取得進展。在新產品設計時，大大縮短了研發週期，並降低研發費用。最近徐工集團也把數字化設計製造提高了一步，他們已經把數字化加入了互聯網，建立了以仿真為基礎的物聯網平臺。結合汽車等領域發展輕量化材料成形制造及建模與仿真，降低10％重量，提高熱效率7％，降低汙染10%。
柳百成指出，我國在設計與製造建模與仿真領域研究已經具有較好科學基礎。下一步，要大力加強設計與製造建模與仿真的研發及相關的關鍵工業支撐軟件的發展和產業化。柳百成說，目前，我國正在籌建國家制造業數字化設計與製造（以CAE專用軟件為基礎）創新中心，聚焦製造工藝和工業建模軟件。
一碼不掃，何以掃天下
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