智能制造与智能机床

卢秉恒

(西安交通大学，西安 710049)

【观点摘要】

中国制造以产品为代表的三次浪潮

改革开放以来，中国制造以典型的产品为代表形成了三次浪潮。第一次，改革开放初期是家电制造，这时候是引进的技术和引进的装备，在比较短的时期内普及了家电。一直到现在，我们的家电成为有些国家反倾销的产品。第二次，汽车。汽车制造是以引进技术为主的合资模式来发展的，导致目前汽车制造和自主品牌成了问题。紧接着，汽车装备也是大批进口，造成了汽车制造缺乏自主品牌。现在我们进入第三个制造浪潮，就是中国要开始制造自己的飞机。飞机应该说是先进制造技术的典型代表。很多的制造技术(包括数控机床)就是因为航空工业的需求而发展起来的。先进的装备是买不来的，这个时候必须依靠发展我们的工业母体来支撑航空航天产品的制造。

“中国制造2025”

我们在“中国制造2025”研究中，希望推动“中国制造”向“中国创造”转变，推动“中国速度”向“中国质量”转变，推动“中国产品”向“中国品牌”转变。关于“中国制造2025”，工信部定义了具体的措施。一个目标是从制造业大国向制造业强国转变，最终实现制造业强国的目标。中国制造可能面临着工业2.0、工业3.0和工业4.0并行发展，我们不能够坐等2.0的解决，然后再去做4.0。4.0对于2.0和3.0的发展是有促进的，在适当的时候可以进行跨阶段的发展。协同创新推进中国制造2025。我们需要发展自己的装备制造，就要发展我们的智能制造，就要发展我们的人工智能。

3D打印

3D打印带来颠覆性变革——产品开发周期与成本成倍下降，基本上是1/3～1/5。使用材料利用率由5%提升至85%。GE公司做了一个非常创新的工作，用3D打印将20个零件合成为1个零件，提高了燃油效率15%，使发动机前进了一代。现在3D打印从增料可以实现创材，如美国航空航天局打印了一个耐温3315度的合金，大幅度地提升了火箭发动机的效率。进一步的发展是从创材走向创生，用组织工程的方法制造人工肝、人工皮肤、人工心脏。3D打印机还是一个万众创新的平台，每个人都可以在家中实现设计的零件。3D打印是最符合工业4.0的制造工艺。未来有可能在3D打印普及以后，很多人在家中工作。工程师既可以设计飞机，也可以设计服装，形成一个创新型的社会。现在是处于3D打印技术发展的井喷期，产业发展的起步期和企业的跑马圈地期，所以无论是从国家的科研力量和企业方面来讲，都要抓紧这样的机遇。

智能制造

智能制造是“中国制造2025”中的一个重要抓手。我们希望做大数据、传感器、软件的科学家都关注这个发展。使用大数据使我们的工艺更优化，也使用户可能成为我们机房的实验室。我们用大数据使这些机器的运动状态和工作成效连入大数据的网络，那么各个用户都成为制造企业的实验室了，使设计更加完善，使效率更加提升。