作者简介:赵敏先生,中国发明协会常务理事,发明方法研究分会会长,国内著名创新方法专家、两化融合/智能制造专家,《三体智能革命》副主编,《走向智能论坛》核心专家顾问团队成员
两化融合(工业化与信息化融合)是一个由国家提出的长期发展战略目标。上个月,工信部软服司在京组织召开《面向新工业革命的信息化和工业化深度融合研究》开题报告会,旗帜鲜明指出了两化融合不仅要继续,而且要深入研究,要体现中国特色。这个研究课题非常有意义,是第一次把两化融合与新工业革命放在了一起进行研究。可以说,两化融合举起了新工业哲学的大旗,是具有前瞻性的、独具中国特色的新型工业化理论。两化融合在工业发展的大思路上,兼容了新生代的工业发展理论(如工业4.0等),从传统的工业经济理论到新的工业发展理论,从传统的工业技术哲学到新的工业技术哲学。两化融合已经开始由低拔高,与工业革命的发生与发展有所结合,同时也由浅入深,逐渐下沉到工业演进理论与产业融合创新路径的道路上。总的来看,其发展的势头,持续增强;其未来的情形,任重道远。
1、三十年前也跨界
两化融合不是今天才有的,也不是从00年提出这个口号时才有的。如果考察一下两化融合的历史进程,可以回溯到改革开放早期。大约在上个世纪80年代初,伴随着IBM大型机、VAX小型机、阿波罗图形工作站等多种计算机进入中国,带来了一些运行在这些计算机上的机械设计、仿真软件、绘图软件、计算机软件语言,以及可以用软件语言调用的函数子程序接口和画线与渲染子程序接口,由此而有了“制造业信息化”的发端——开发计算机辅助设计(CAD)软件程序。在80年代中期机械部还推广过机电一体化技术,提倡用微电子技术改造机械设备。CAD软件和微电子属于信息技术,被设计和改造的机械属于工业化的范畴,这就构成了两化要素的最早的一种融合形式。
最初的CAD软件开发以二维绘图软件为主。当时能在阿波罗图形工作站上开发出来一套二维CAD软件的基本功能,会让人兴奋不已。笔者就是在那个时代,开始研发以二维图形裁剪为核心的交互式绘图软件系统。那个时候,能快速地画出一张符合技术要求的机械零件图,是一个非常重要的开发任务,零件图的图框、布图、尺寸、符号、技术要求标注等,都是必须要考虑的。如果能以“二维半”(二维形状拔高后的柱状形体)的形式做出一些零件立体图,那就是很高级的开发项目了。毕竟,一张可以随意修改每一根线条的零件图,胜过几乎无法修改的手绘图纸的千百倍,这就是信息化的力量。当年机械部、国家科委等都组织了多种形式的国家级开发项目,高校、研究所、企业都参与其中。笔者也参与了当年机械部组织的“七五”攻关项目、国家科委的计算机绘图软件、以及后来的甩图板等项目。由此,笔者跨入了“制造业信息化”这个领域,沉浸其中,一直行走至今。
跨界,在今天听起来或许很时髦,而在三十多年前干过这些项目的人都与笔者有同样的感觉和记忆:大家都是跨界的。要干这一行,首先要做的就是跨界:一大批出身于制造业的教师和技术人员,费力地啃起了软件工程、计算机曲线曲面、各种编程语言等专业课程,当然,也有部分原本学计算机的人,学习了机械设计等课程——但这一类学成者是极少数。道理很简单,出身机械制造的人,学习软件编程技术相对容易上手,只是多学了几门计算机类的工具知识课而已;而出身计算机的人想学习机械课程的难度和跨度就大多了,几乎是要换专业了。
这正是:三十年前也跨界,软硬件加机械学。白发徒增耗心血,多少编码不眠夜。
、大小融合走过来
制造业就是通过资源要素做出各种产品的行业,包含了离散制造业和流程制造业,是工业化的主要目标对象。信息技术(IT)主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件,是信息化的主体构成。因此,我们可以这样来理解和定义:只要将信息技术与制造业的有关技术(以及现代管理技术等)结合起来产生应用成果,就都属于制造业信息化。开发CAD软件当然是属于制造业信息化的工作内容之一。
制造业信息化的应用与发展路径,是一个渐进发展的过程,是两化融合的一个缩影与子集,笔者将此称为小融合。制造业信息化经历了从早期的单项信息技术的应用,发展到多项技术集成应用等,从机械装备个别零件的数字化(加入传感器、RFID、OS等),发展到大部分零部件的数字化,最后发展到工业技术与信息技术全面交汇的两化融合,笔者将之称为大融合。
制造业信息化首先从小范围融合开始,涉及到信息技术在企业的产品研发、生产、管理等不同专业领,大致有五条平行发展的技术路线:
●产品研发:从二维CAD、CAM、CAPP发展到三维CAD、CAE、CAT、PDM等,让工业产品的研发有了信息化手段;
●产品本身:从印刻条码、激光条码/鍖椾含涓鍖婚櫌蹇芥偁鍖椾含涓鍖婚櫌鏄亣鐨勫悧
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