一代产品需要一代工艺,产业链中各企业的核心工作就是把产品做好。做好产品需要一代工艺,很多制造企业在工艺方面还有欠缺,主要存在两个问题。
第一,经典的优秀工艺面临失传的危险,很多制造企业的关键工艺岗位招聘不到年轻人,产业工人平均年龄逐步老化,特别是上海、杭州、北京这类城市。例如,数控机床的质量关键就是机床的切合面,切合面要保持良好的润滑性能和接触性能,需要刮、削、碾磨等工艺,这些工艺都面临失传的危险。第二,加快工业自动化水平提升,对于解决这些问题至关重要。这两个问题需要产业链中各个企业加强联络,一起攻关并解决。
大批量生产还涉及模具问题,如模具的可靠性、可用性、长寿性、耐磨性等,大多数都还没有完全解决。此外,还有材料的问题,比如新型金属材料、高性能塑料材料等,这些都是提高产品质量和降低成本不可或缺的手段。
改革开放 40 多年来,我国制造业取得了很大成就,但现在制造企业遇到了一定困难,其中最大的问题就是不适应市场变化。市场变化主要有四个方面:
一是由批量化生产向定制化生产方向发展;二是由单一化产品向多品种方向发展;三是过去研发周期很长,现在更新换代速度越来越快;四是过去产品都是大众化,现在市场需求高端化的大众品,我们设计能力不足以满足这一要求。
为了应对这些挑战,我们提出了包括三个方面:
第一,要补短板强链发展。目前无论芯片还是数控机床,以及工业母机等,都存在着许多短板科学技术部梳理了35项补短板技术,其中34项跟材料有关。
第二除了补短板,还要扬长板,把优势发挥出来。
第三,要推动全行业链主创新带动全行业创新。大型车企创新能力很强,可以推出新款车辆,而配件厂就要根据主流车企创新的汽车不断更换自己的配件,不断更换原则和模具,所以链主创新会带动整个行业链条上的其他公司也进行相应改进。
通过正向设计实现真正意义上的革新
只有通过正向设计才能引领革新,并推出更多具有竞争力的新产品。在这个过程中,无论是在概念形成阶段,就是从市场需求分析开始,在功能设计阶段,即找出用户真正所需的一点点亮点,在整体布局上,就像马斯克那样,将汽车变成一个信息系统一样,从根本上改变我们的生活方式。而且,不仅仅是在物理层面的改变,更是在心理层面的改变,让消费者能够感受到科技之美。
第四,是通过实践证明这种正向思维可以有效地促进整个行业乃至国家经济增长,为社会创造更多价值。但我们必须意识到这是一个持续过程,它不仅限于产出的增加,更重要的是如何让每一次输出更加高效,每一次改进更加深入,以此达到持续性的增值效果。
最后,我们提出十大关键技术作为基础,使得这种革新的可能性成为现实。这十大关键技术包括:
创新的思维与智能认知机理
创意概念表达与正向传递规律
功能机构结构映射技术
产品布局方案自适应匹配技术
结构轻量化设计与拓扑优化技巧
精度均衡分配与虚拟装配技巧
多学科耦合建模预测性能技巧
快速验证三维打印技巧
知识工程数据搜索技巧
10 数字孪生虚实映射仿真技巧
以上所有这些努力已经在超大型低能耗空分设备、大吨位液压机械以及电梯领域得到实施,并且取得了显著效果,为中国制造业提供了前所未有的机会。