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智能制造新概念應(yīng)用而生 智慧院所逐步興起
來(lái)源:成都市泰之恒科技有限公司       發(fā)布日期:2018-03-29   瀏覽數(shù):244    分享到:
 
實(shí)際上,在產(chǎn)品研制的全生命周期中,無(wú)論是設(shè)計(jì)、仿真、工藝,還是制造生產(chǎn)到運(yùn)維,都應(yīng)該是一體化的——在當(dāng)下數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的趨勢(shì)下,這種特征更加突出。

智慧院所是建立在中國(guó)獨(dú)一無(wú)二的國(guó)情而發(fā)展出來(lái)。

中國(guó)工業(yè)體系的二元制

在世界工業(yè)發(fā)展史上,西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,經(jīng)過(guò)幾百年的工業(yè)運(yùn)行,產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝和制造已經(jīng)融為一體,形成一個(gè)完整的產(chǎn)品研制線:從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、交付、運(yùn)行、維護(hù),一直到報(bào)廢。而中國(guó)的工業(yè)體系的建立過(guò)程和歷史背景,一開(kāi)始就是研制單位和生產(chǎn)企業(yè)相分離——即使是同一個(gè)產(chǎn)品,這就形成了形成了獨(dú)居特色的“中國(guó)工業(yè)體系二元制”特征:事業(yè)單位和企業(yè)單位的分離。尤其是國(guó)企,這種現(xiàn)象尤其突出。

實(shí)際上,在產(chǎn)品研制的全生命周期中,無(wú)論是設(shè)計(jì)、仿真、工藝,還是制造生產(chǎn)到運(yùn)維,都應(yīng)該是一體化的——在當(dāng)下數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的趨勢(shì)下,這種特征更加突出。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)相分離的中國(guó)工業(yè)二元制格局,源于從中國(guó)建國(guó)的工業(yè)體系最早的建設(shè)方案。

建國(guó)后,蘇聯(lián)援華的157個(gè)項(xiàng)目都是仿研仿制。以中國(guó)第一輛解放卡車來(lái)說(shuō)是1957年生產(chǎn)的。以筆者跟長(zhǎng)春一汽相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家交流時(shí)得知,第一輛解決卡車下線,采用的基本都是蘇聯(lián)的材料、圖紙、工藝、設(shè)備。連設(shè)計(jì)員,工藝員和高技能工人,都是在蘇聯(lián)長(zhǎng)期培訓(xùn),并在蘇聯(lián)專家指導(dǎo)下。這才造出中國(guó)第一輛解放卡車。

毋庸避諱的是,中國(guó)工業(yè)體系是仿制起家。

在50年代的仿制中,中國(guó)也在逐步建自己的研發(fā)能力。但隨中蘇關(guān)系變化,1960年蘇聯(lián)撤走專家的前后,我國(guó)建立了相當(dāng)一批科研院所,然而三年自然災(zāi)害的過(guò)程中,國(guó)家為保護(hù)50、60年的科技工作者,保證科研院所生存,國(guó)家出臺(tái)了科研單位的事業(yè)編制。在大躍進(jìn)期間,大量農(nóng)民進(jìn)入企業(yè),在三年自然災(zāi)害時(shí)又回到農(nóng)村。五六十年代為保證科研人員生活形成獨(dú)立的科研院所體系。一直延續(xù)到今天,這就是現(xiàn)在的工業(yè)體系中的事業(yè)單位。

上個(gè)世紀(jì)九十年代,美國(guó)波音公司開(kāi)始了新一代客機(jī)波音777研制,采用了全數(shù)字化的設(shè)計(jì)手段,建立了全過(guò)程的集成研發(fā)團(tuán)隊(duì),這就是集成產(chǎn)品組IPT(integrated product team),強(qiáng)化一體化的融合和力量。

中國(guó)航空領(lǐng)域在1999年以后,也開(kāi)始了新型飛機(jī)的數(shù)字化協(xié)同研制設(shè)計(jì),建立了集成研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

這個(gè)團(tuán)隊(duì)不僅跨部門(mén)、甚至是跨企業(yè)的,就是飛機(jī)設(shè)計(jì)所和飛機(jī)制造工廠聯(lián)合建立的。由于是兩個(gè)法人,利益訴求各自不同,IPT小組工作很艱難。在此情況下,國(guó)防科工委啟動(dòng)了《飛機(jī)制造業(yè)數(shù)字化工程》,并通過(guò)十幾年的努力,推動(dòng)了航空工業(yè)集團(tuán)的多個(gè)飛機(jī)型號(hào)的IPT小組的應(yīng)用落地。新飛豹,正是這種全新聯(lián)合機(jī)制的耀眼產(chǎn)物。中央電視臺(tái)2013年播出的《大國(guó)重器》中“核心突破”一集中,就描述了航空工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院和西安飛機(jī)集團(tuán)協(xié)同研制數(shù)字化新飛豹的進(jìn)程。

獨(dú)一無(wú)二的智慧院所

改革開(kāi)放至今,我們的科研生產(chǎn)體系仍保持六十年代年的模式,產(chǎn)品由研究院所設(shè)計(jì)完,產(chǎn)品圖紙給工廠,工廠據(jù)此作工藝,然后生產(chǎn)制造。問(wèn)題是,同一個(gè)產(chǎn)品,隨著中國(guó)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)過(guò)渡,研究院所和工廠是兩個(gè)獨(dú)立的法人單位,矛盾越發(fā)突出。現(xiàn)在到了不可忍受地步,復(fù)雜產(chǎn)品研制,產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造之間樹(shù)起一面墻,越建越厚、越建越長(zhǎng)、越建越高,嚴(yán)重阻礙生產(chǎn)力發(fā)展。這就是工業(yè)體系中產(chǎn)品研制類央企和國(guó)企的改革核心要素。

2010年之后。航空工業(yè)研制的所有新型飛機(jī)型號(hào)。

已經(jīng)全面采用了IPT的研制方式,基本上解決了研究院所和制造工廠之間的協(xié)同關(guān)系。但是在國(guó)內(nèi)更多的央企和國(guó)企內(nèi)部,這個(gè)問(wèn)題并沒(méi)有解決。許多單位到現(xiàn)在為止,仍然是嚴(yán)重的二元制分離。研究院所設(shè)計(jì)了三維產(chǎn)品模型,僅僅把二維圖紙?zhí)峁┙o制造廠。面對(duì)這樣二維圖紙,工廠不得不重新建建模,生成三維模型,再用于工藝、制造和加工。在這樣的重復(fù)的勞動(dòng)過(guò)程中,就會(huì)造成了大量的錯(cuò)誤。

為什么不直接給三維模型?

由于這是兩個(gè)法人單位,兩個(gè)不同的利益主體。事業(yè)單位在設(shè)計(jì)完成產(chǎn)品之后,可以利用生產(chǎn)一部分配套零件實(shí)現(xiàn)營(yíng)利,因此就會(huì)想辦法干生產(chǎn);而工廠則認(rèn)為研發(fā)是核心競(jìng)爭(zhēng)力,就想方設(shè)法搞研發(fā)。這樣一樣,研究院所生產(chǎn)化,生產(chǎn)工廠搞設(shè)計(jì),其結(jié)果就是低層次的重復(fù)和競(jìng)爭(zhēng),整體水平難以提高。

當(dāng)然,還有另外的更重要的原因。

就是以前中央企業(yè)和國(guó)有單位都是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制。國(guó)家負(fù)責(zé)投資產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn),甚至包產(chǎn)包銷。但是改革開(kāi)放后的這些年。在逐步由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中,對(duì)國(guó)有單位的考核體制是以GDP為中心。這樣,在經(jīng)濟(jì)利益為中心的情況下,研究院所和生產(chǎn)工廠的矛盾就越來(lái)越突出,才造成了以上所說(shuō)的很多問(wèn)題。

而在當(dāng)下的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的大浪潮中,這種認(rèn)為割裂的模式越來(lái)越不適應(yīng)新一代的數(shù)字制造要求。在2015年,國(guó)務(wù)院發(fā)布了中國(guó)制造2025,非常清晰的指出:兩化深度融合為主線,智能制造為突破口。對(duì)于智能制造在生產(chǎn)工廠的落地,各種落地方案紛紛而上;但如何在研究院所落地,就非常困難。在純粹產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研究院所如何來(lái)作智能制造,就成了一個(gè)難題。2014到2015年,在有關(guān)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)下,通過(guò)中咨公司組織相關(guān)專家論證,提出了智慧院所的概念。這是結(jié)合中國(guó)國(guó)情提出來(lái)的,在世界上獨(dú)一無(wú)二。

智慧院所的定義和邊界

智慧院所是什么?我們認(rèn)為是基于知識(shí)構(gòu)筑的智慧化組織,其組織,決策,運(yùn)營(yíng),市場(chǎng)營(yíng)銷,管理和產(chǎn)品的科研生產(chǎn),運(yùn)營(yíng)模式都將產(chǎn)生深刻變革。

智慧院所的三個(gè)要素分別是,產(chǎn)品研制中的知識(shí)重用、技術(shù)創(chuàng)新中的知識(shí)推動(dòng)、人才培養(yǎng)中的知識(shí)共享。簡(jiǎn)單說(shuō)就是“知識(shí)重用、知識(shí)推動(dòng)和知識(shí)共享”。而其核心集成,則包括知識(shí)工程與管理和數(shù)字化研發(fā)與信息化管理的集成,是智慧院所建設(shè)區(qū)別于以往信息化能力建設(shè)的關(guān)鍵要素。

在此基礎(chǔ)上,建立起先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)、信息化技術(shù)、知識(shí)工程和項(xiàng)目管理技術(shù)。

因此,智慧院所,可以分成不同的階段來(lái)定義。

初級(jí)智慧院所,指的是具有知識(shí)顯性化、知識(shí)倉(cāng)庫(kù)、知識(shí)管理系統(tǒng)和知識(shí)集成應(yīng)用系統(tǒng),能夠在本單位范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享,實(shí)現(xiàn)新型產(chǎn)品,裝備研制和快速研制、試制和驗(yàn)證能力。

中級(jí)智慧院所,則是在初級(jí)智慧的基礎(chǔ)上,有專家系統(tǒng)支持,具有動(dòng)態(tài)知識(shí)的自學(xué)習(xí),管理流程自優(yōu)化能力。能夠在本工業(yè)集團(tuán)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享,整體提升院所的可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

高級(jí)智慧院所,則是建立在中級(jí)智慧的基礎(chǔ)上,具有自學(xué)習(xí)、自成長(zhǎng)、自優(yōu)化至自適應(yīng)能力。具有一定的知識(shí)創(chuàng)造能力,知識(shí)應(yīng)用范圍更加廣泛,達(dá)到組織流程技術(shù)和資源的動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置,整體提升院所的自主創(chuàng)新能力。

那么智慧院所,能否推動(dòng)解決二元制問(wèn)題的解決?實(shí)際上智慧院所的推動(dòng)過(guò)程中,一定會(huì)把研究院所和工廠的矛盾暴露會(huì)更充分。矛盾暴露的越充分,問(wèn)題有才能解決。智慧院所和智能車間建設(shè),都是為了全面解決產(chǎn)品的質(zhì)量、研發(fā)水平和整個(gè)國(guó)家的制造能力的。這是硬幣的正反面,絕不是兩件可以分離的事情。最合理的方法是把這兩件事情統(tǒng)一考慮,采用統(tǒng)一體系、統(tǒng)一組織、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的管理思想。這才可以真正提升復(fù)雜產(chǎn)品的研發(fā)和制造能力。

智慧院所需要分步走

智慧院所,院所是核心,智慧是目標(biāo)。根據(jù)調(diào)研,我們首先根據(jù)業(yè)務(wù)把研究院所分類。四個(gè)大類分別為:第一類純?cè)O(shè)計(jì)類院所,第二類,純實(shí)驗(yàn)類院所,第三類、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)一體化院所,第四類,純生產(chǎn)單位但掛科研院所名字。

如何讓它們能夠智慧起來(lái)?必然要考慮產(chǎn)品研制的全生命周期。

經(jīng)過(guò)幾年研究,智慧院所我們認(rèn)為在國(guó)家對(duì)央企的科研院所的事業(yè)單位和企業(yè)單位有效改革和調(diào)整之前。初步想法是按照五年一個(gè)發(fā)展階段的思路,建立起初級(jí)智慧、中級(jí)智慧和高級(jí)智慧的研究院所。

也就是說(shuō),智慧院所建設(shè)思路:十三五期間初級(jí)智慧試點(diǎn);十四五期間初級(jí)智慧推廣,中級(jí)智慧試點(diǎn);到了十四五,則是中級(jí)智慧院所推廣,高級(jí)智慧院所試點(diǎn)。

小結(jié)

智慧院所是一個(gè)全新的命題,是中國(guó)面對(duì)短暫的工業(yè)歷史的一個(gè)本土產(chǎn)物。抓住當(dāng)下數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造所建立 起來(lái)的數(shù)據(jù)流動(dòng)和知識(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)制,對(duì)中國(guó)未來(lái)的研發(fā)設(shè)計(jì)與制造,將產(chǎn)生不可估量的影響。
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