工业再设计破局中国制造2025.pdf

工业再设计破局“中国制造2025” ——工业再设计战略解读 我国作为制造业第一大国，但大而不强。中国工业面临着创新能力不强、产 品质量问题突出、核心技术薄弱、资源浪费严重等困局。导致以上问题的主要原 因：一是对“拿来主义”和原始资源型发展模式的过分依赖，造成了从跟踪研仿 向自主创新转换的正确引导和正向激励缺失；二是长期跟踪研仿和逆向设计形成 了基因性后遗症，整个工业体系缺乏产品正向设计理论和实践；三是对技术研发 与产品研发之间的协同互动关系认识模糊，造成基础科研和技术储备不足，缺乏 原始创新；四是把复杂问题简单化，认为我们的落后可以通过直接借用西方先进 技术弥补甚至跨越，忽视复杂产品研制和制造业发展的系统性。 《中国制造2025》对我国制造业转型升级和发展进行了顶层设计，并已启 动和将启动一系列专项行动，从多个层面破解中国制造业面临的困境，实现中国 工业和中国经济的转型和创新。要解决中国制造业面临的问题并实现超越，必须 回到问题的源头，即从产品设计着手，建立创新性正向研制的再设计体系。所谓 再设计，指的是让设计回归需求本源，重新审视原有设计，以最自然的方式来探 索设计的本质，效法自然。再设计包括对已知产品改良和从无到有的创造。之所 以能做到再设计往往是由于突破性新技术和新工艺的出现和成熟。 与苏氏集团联盟打造工业再设计体系 安世亚太公司和苏氏精密制造技术（北京）股份有限公司正式结为战略联盟， 目的即是利用各自的优势打造集成“精益研发技术+精密铸造工艺”的工业再设 计体系。这是在最恰当的时间点的合作，为工业再设计的推进和实现在技术、资 源等方面准备了充分的条件。 安世亚太长期致力于精益研发体系（PERA）的研究，特别是工程仿真和正向 设计方面积累了丰富的经验和能力。苏氏集团长期致力于精密铸造技术体系 （SIIC）的研究并取得了突破性成果，实现了“无论产品结构怎样复杂皆可制造” 的铸造工艺创新。 精密铸造技术体系（SIIC）针对传统精密铸造工艺的全过程进行了100多项 微创新，取得三项创新性技术：一是尺寸精准，全程不变形的蜡件制备技术；二 是强度、刚性、透气性、退让性相统一的模壳制备技术；三是长程有序的金属浇 铸与凝固控制技术。这些新技术杜绝了传统工艺的所有缺陷，在尺寸精度和内部 质量方面均超越国内外标准。传统车、铣、刨、磨、锻等冷加工手段和常规成型 手段无法加工、难以加工以及依照价值工程不值得加工的复杂、紧凑的精密零部 件，即使对于传统工艺很难完成的大型薄壁构件，采用该技术制造也可实现零障 碍，而且结构具有高精度的近净形、近净重和近全吻合受力状态的特点，基本实 现免后续加工。 SIIC 技术体系的上述特点彻底解放了因制造工艺的限制而对产品设计带来 的制约，使得在产品研发设计过程中，工程师只需关注产品功能的最佳实现而无 需顾忌后续的制造工艺约束，极大的拓展了设计人员的自由设计空间，能最大限 度地发挥创新性设计的潜能，做到“效法自然”。而工业品再设计过程产生的均 是非标准化甚至反传统的产品，没有设计标准及知识经验可参考，唯一能依赖的 设计手段就是工程仿真和实物试验。因此，仿真能力是确定产品功能、性能、安 全与可靠性的最重要能力。对工程仿真技术的掌握，以及大量工业实践应用的经 验，正是安世亚太公司的竞争力所在。 战略联盟的建立，将安世亚太精益研发、工程仿真技术、与苏氏精密铸造工 艺结合，启动工程仿真驱动的工业再设计过程，让设计突破工艺局限，敢于跨量 级优化，并产生颠覆式创新。 工业再设计的推进步骤 利用精密铸造和精益研发的优势，可以按照以下步骤推进工业再设计： 一是，提高产品的模块化和一体化程度。重新设计产品结构的分离面，如无 特定必要，产品部件可以设计为一体化结构，无需由大量零件构成。仅此一项改 变，对当前产品的性能、可靠性、重量、体积、载重、材料、动力、成本、能耗、 环保等方面都会带来改观。直接可见的益处有：性能明显提升、全结构具有均衡 的可靠性、材料可以替换至最低标准、重量下降、载重量提升、保障功能性能的 前提下动力要求降到最低、成本下降、能耗环保指标提升。这将对中国工业体系 产生第一层明显的提升作用。 二是，传统工业产品的大胆优化。由于无需担心不能制造，可以对当前的产 品在结构形貌方面做大胆优化（拓扑优化），产生与传统结构差异巨大的产品。 这种优化通过材料的重新布局