智能制造與智能機床

盧秉恒

(西安交通大學，西安 710049)

【觀點摘要】

中國制造以產品為代表的三次浪潮

改革開放以來，中國制造以典型的產品為代表形成了三次浪潮。第一次，改革開放初期是家電制造，這時候是引進的技術和引進的裝備，在比較短的時期內普及了家電。一直到現在，我們的家電成為有些國家反傾銷的產品。第二次，汽車。汽車制造是以引進技術為主的合資模式來發展的，導致目前汽車制造和自主品牌成了問題。緊接著，汽車裝備也是大批進口，造成了汽車制造缺乏自主品牌。現在我們進入第三個制造浪潮，就是中國要開始制造自己的飛機。飛機應該說是先進制造技術的典型代表。很多的制造技術(包括數控機床)就是因為航空工業的需求而發展起來的。先進的裝備是買不來的，這個時候必須依靠發展我們的工業母體來支撐航空航天產品的制造。

“中國制造2025”

我們在“中國制造2025”研究中，希望推動“中國制造”向“中國創造”轉變，推動“中國速度”向“中國質量”轉變，推動“中國產品”向“中國品牌”轉變。關于“中國制造2025”，工信部定義了具體的措施。一個目標是從制造業大國向制造業強國轉變，最終實現制造業強國的目標。中國制造可能面臨著工業2.0、工業3.0和工業4.0并行發展，我們不能夠坐等2.0的解決，然后再去做4.0。4.0對于2.0和3.0的發展是有促進的，在適當的時候可以進行跨階段的發展。協同創新推進中國制造2025。我們需要發展自己的裝備制造，就要發展我們的智能制造，就要發展我們的人工智能。

3D打印

3D打印帶來顛覆性變革——產品開發周期與成本成倍下降，基本上是1/3～1/5。使用材料利用率由5%提升至85%。GE公司做了一個非常創新的工作，用3D打印將20個零件合成為1個零件，提高了燃油效率15%，使發動機前進了一代。現在3D打印從增料可以實現創材，如美國航空航天局打印了一個耐溫3315度的合金，大幅度地提升了火箭發動機的效率。進一步的發展是從創材走向創生，用組織工程的方法制造人工肝、人工皮膚、人工心臟。3D打印機還是一個萬眾創新的平臺，每個人都可以在家中實現設計的零件。3D打印是最符合工業4.0的制造工藝。未來有可能在3D打印普及以后，很多人在家中工作。工程師既可以設計飛機，也可以設計服裝，形成一個創新型的社會。現在是處于3D打印技術發展的井噴期，產業發展的起步期和企業的跑馬圈地期，所以無論是從國家的科研力量和企業方面來講，都要抓緊這樣的機遇。

智能制造

智能制造是“中國制造2025”中的一個重要抓手。我們希望做大數據、傳感器、軟件的科學家都關注這個發展。使用大數據使我們的工藝更優化，也使用戶可能成為我們機房的實驗室。我們用大數據使這些機器的運動狀態和工作成效連入大數據的網絡，那么各個用戶都成為制造企業的實驗室了，使設計更加完善，使效率更加提升。