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装备制造业与数字化设计制造

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装备制造业与数字化设计制造
摘要：装备制造业在国民经济发展中的地位，以及中国装备制造业管理的现状和问题和装备制造业面临的经济全球化挑战，通过例证阐述了与发达国家还有很大的差距。第二部分简述了数字化设计与制造以及它们的核心技术。
关键词：装备制造业 挑战 数字化设计 制造
Abstract: This article describes the status of the equipment manufacturing industry in the development of the national economy, as well as the status quo of China's equipment manufacturing industry management and issues and equipment manufacturing industry is facing the challenge of economic globalization, through the example of elaborated and developed countries there is a big gap. The second part briefly digital design and manufacturing, as well as their core technology.
Key words: equipment manufacturing industry challenge digital design manufacturing
引言：装备制造业是国民经济的物质基础和产业主体， 是富民强国之本， 是推进信息化的主导产业, 是科学技术的基本载体， 是实现技术创新的主要舞台,是国家竞争力的重要体现， 是国防建设的“装备部” 它决定着我国在国际分工中的地位。 我国是制造大国, 是世界工厂, 但还不是制造强国
一：中国装备制造业管理的现状和问题
改革开放以来，我国政府出台了一系列法律、政策，将中国从计划经济体制转变成市场经济，取得了举世瞩目的成就。但是多年的计划经济给中国企业打下了深深的烙印，例如，现代企业制度的建立至今仍不完善，企业的战略管理薄弱，管理模式落后，业务流程不合理。由于传统的管理习惯和手工管理的粗放性，造成诸多管理问题：
（1）现行生产管理中存在的问题。生产计划是一个静态的、分散的、不连续的、按台套的计划，不能进行合理的通用件合并。由于计划方式落后，企业普遍存在生产周期长，库存在制品储备高，流动资金占用大，不能准时交货。多数企业执行月计划，计划较粗，上下工序缺乏精确的衔接。由于在制品、库存、物料定额数据不及时，不准确，计划的准确性差。由于计划控制不周，造成生产不均衡，零件成套率差，不能按时交货。生产调度工作量大，天天抢缺件。
（2）物流管理中存在的问题。采购计划不精确，物料控制不严谨，存在许多不增值的环节，经常造成物资积压或短缺。库存数据、消耗定额数据、在制品数据、采购在途数据不及时，不准确，是造成物料控制不严密的原因。采购计划与生产计划不同步和分离编制，缺乏供应链的协调。物流管理不能为生产计划，财务，成本提供准确及时的信息。
（3）财务成本核算不科学。财务管理还停留在会计核算的阶段，没有达到管理会计的水平。全面预算管理仅仅在少数企业中开展。没有实现成本计划与控制。成本计算需要采集大量数据，由于数据不准又无法进行校对，成本失真的情况普遍存在，目前人工只能计算产品甚至系列产品成本，无法对每个零部件、每个车间计算零件成本，缺乏必要的成本分析。
（4）供应链管理和协同商务与发达国家相比其差距更大。大部分实施信息化的企业，首先是内部信息化。多数企业对外仅仅停留在网站宣传和电子邮件的水平，电子商务的水平还很低。
由于存在上述管理问题，中国企业的经济技术指标与发达国家的比较，中国在全员劳动生产率，流动资金周转率，制造业增加值，库存商品总值与生产总值的比，各项指标都比发达国家存在较大差距。
造成企业效率低下的原因不排除体制、制度、战略等因素，这些因素信息化帮不上什么忙。但在管理模式，业务流程，管理手段方面信息化将起到关键性的
作用。
二：装备制造业面临的经济全球化挑战
装备制造业是国民经济的物质基础、国家安全的主要保障、国家竞争力的重要体现。国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006━2020年）明确提出： “从现在起到2020年，我国科学和技术发展要以提升国家竞争力为核心，实现八项重要目标”。第一项是：“掌握一批事关国家竞争力的装备制造业和信息产业核心技术，使制造业和信息产业技术水平进入世界先进行列”。 然而, 中国的装备制造业存在很多亟需改进的问题.特别是近20年来，世界经济体制发生了重大变化，越来越多的国家开始接受国际贸易共同的游戏规则，实行金融自由化和贸易自由化政策；再加上科学技术的飞速发展，特别是交通、通信技术的突飞猛进，在使得经济全球化进程大大加快的同时,更突出了中国装备制造业与其它发达国家的差距。
以飞机制造为例，S-92“直升客车”由西科斯基飞机公司与中国景德镇直升机集团、中国台湾汉翔宇航开发中心、日本三菱重工株式会社、西班牙格曼萨公司以及巴西航空工业公司共同组成风险共担合作伙伴，联合开发研制生产。然而昌飞集团公司负责的仅仅是飞机斜梁及水平尾面的开发制造,飞机制造的核心及
关键技术仍然是由美国、日本负责的。
三：装备制造业还存在着许多问题，与发达国家还有很大的差距
首先，中国装备制造业的自主技术创新能力不强。中国是世界贸易第三大国，但出口产品拥有自主品牌或知识产权的只占10％;中国是制造大国，但重要的技术装备和关键零部件主要依赖进口；重要装备及高技术装备尚未掌握系统设计与核心制造技术;中国高技术产品出口不断增加，但不仅关键零部件依赖进口，而且为软件、技术标准要向外企支付高额费用。
第二，中国装备制造业的核心制造技术基础薄弱。设计技术、可靠性技术、制造技术、基础材料、基础零部件和电子元器件、仪器仪表及标准体系等发展滞后，制约了制造业的发展。正如曾培炎副总理所说, “装备国产化项目中，大型关键铸锻件，依靠进口供货，国产件能力、质量难以满足要求，已成为重大装备制造业发展的瓶颈，受制于人。”
第三，中国装备制造业的技术创新体系尚未形成。绝大多数企业技术开发能力薄弱，尚未成为技术创新的主体。2001年我国2.88万家大中型企业有研发机构的仅占25%，有研发活动的仅占30%。大中型企业研发投入仅占销售收入的0.71%（国际上为5% ），规模以上工业企业只占0.56%。60%以上的企业没有自主品牌，99%的企业没有申请专利，拥有自己商标的企业仅占40%，只有万分之三的企业拥有核心知识产权。
这些都表明，中国装备制造业的改进提升迫在眉睫。如何才能使中国的装备制造业在经济全球化挑战中日益壮大呢？或许只有以自主创新为动力、发展高技术含量的装备制造业，才能缩小我们与发达国家之间的差距，更好的迎接经济全球化挑战
四：数字化设计与制造技术介绍
数字化设计与制造技术是指利用计算机软硬件及网络环境，实现产品开发全过程的一种技术，即在网络和计算机辅助下通过产品数据模型，全面模拟产品的设计、分析、装配、制造等过程。数字化设计与制造不仅贯穿企业生产的全过程，而且涉及企业的设备布置、物流物料、生产计划、成本分析等多个方面。数字化设计与制造技术的应用可以大大提高企业的产品开发能力、缩短产品研制周期、降低开发成本、实现最佳设计目标和企业间的协作，使企业能在最短时间内组织全球范围的设计制造资源开发出新产品，大大提高企业的竞争能力。
具体过程如 ：图一表示数字化设计内涵、图二表示数字制造内涵

五：数字化设计与制造的核心技术
数字化设计与制造技术集成了现代设计制造过程中的多项先进技术，包括三维建模、装配分析、优化设计、系统集成、产品信息管理、虚拟设计与制造、多媒体和网络通讯等，是一项多学科的综合技术。
其核心技术主要有：
（1）计算机辅助设计CAD 技术（Computer Aided Design）计算机辅助设计CAD 作为信息化、数字化的源头，它包含的内容很多，如概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图等，主要完成产品的总体设计、部件设计和零件设计，包括产品的三维造型和二维产品图绘制。CAD 的支撑技术是曲面造型、实体造型、参数化设计、特征技术和变量参数技术。
（2）计算机辅助制造CAM 技术（ Computer Aided Manufacturing）计算机辅助制造CAM 是指利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造整个过程的活动， 完成复杂零件的数控加工包括工艺过程设计、工装设计、NC 自动编程、生产作业计划、生产控制、质量控制等。CAM 的支撑技术是数控编程、刀具轨迹生成、数控加工仿真技术。
（3）计算机辅助工程CAE 技术（Computer Aided Engineering）CAE 主要指用计算机对工程和产品进行性能与安全可靠性分析，对其未来的工作状态和运行行为进行模拟，及早发现设计缺陷，并证实未来工程、产品功能和性能的可用性和可靠性。（4） 计算机辅助工艺设计CAPP 技术（Computer Aided ProcessPlanning）CAPP 是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（图形）和工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。CAPP 从根本上改变了依赖于个人经验，人工编制工艺规程的落后面貌， 促进了工艺过程标准化和最优化，提高了工艺设计质量。它使工艺人员从繁琐重复的计算编写工作中解放出来，极大地提高了工作效率。CAPP 的支撑技术是信息建模技术、工艺设计自动化和产品数据交换标准。
六: 结束语
我国装备制造业的突出矛盾是自主创新能力不强，核心制造技术薄弱。要以重大工程为依托掌握核心制造技术，增强自主创新能力，提高装备制造业的核心竞争能力，振兴及提升装备制造业的主要途径：一是用高新技术与先进制造技术相互融合，发展高技术含量装备制造业；二是广泛采用信息化技术。数字化设计与与制造是装备制造业信息化的重点。

参考文献
【1】 陈柳钦：《我国装备制造业自主创新之路》[J]，《全球科技经济瞭望》2009年第2期
【2】 陈柳钦《加快发展和振兴我国高端装备制造业》 天津社会科学院城市经济研究所
【3】 潘紫微，数字化设计与制造的进程与发展，安徽工业大学，安徽工业大学学报。
【4】 李健，实施制造业信息化工程提高我国制造业竞争，. 机械设计与制造工程,2002 。

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