安世亞太工業再設計戰略解讀：破局“中國製造2025”
2015-9-17 來源：中國船舶在線 作者（zhě）：安世亞（yà）太
我國作為（wéi）製造業第一大國，但大而不（bú）強。中國工業麵臨著創新能力不強、產品質（zhì）量問題突出、核心技術薄弱、資源浪費嚴（yán）重等困局。導致以上問題的主要原（yuán）因：一是對“拿來主義”和原始資源型發展模式的（de）過分依賴，造成了從跟蹤研（yán）仿向自主創新轉換的正確引導和正向激勵缺失；二是長期跟蹤研仿和（hé）逆向（xiàng）設計形成了基因性後遺症，整個工業體係缺乏產品正向設計理論和實踐；三是對技（jì）術研發與產品研發之間的協同互動關（guān）係認識（shí）模糊，造成基礎科（kē）研和技術儲備不足，缺乏原始（shǐ）創新；四是把複雜問題簡單化，認為我們的落後可以通過直接借用西方先進技（jì）術彌補甚（shèn）至跨（kuà）越，忽視（shì）複雜產品研製和製造業（yè）發展的係統性。
《中國製造2025》對（duì）中國製造業轉型（xíng）升級和（hé）發展進行了頂層設計，並已啟動和將啟動一係列專項行動，從多個層麵破解中國製造業麵臨的困境，實現中國工業和中國經（jīng）濟的轉型和創（chuàng）新。要解決中國製造業（yè）麵臨的問（wèn）題並（bìng）實現超越，必須回到問題的源頭，即從產（chǎn）品設計著手，建立創新性正向研製的再設計體（tǐ）係。所（suǒ）謂（wèi）再設計，指的（de）是讓設計回（huí）歸（guī）需求本源，重新審視原有設計，以最自然的方式來探索設計的本質，效法自然（rán）。再設計包括對已知產品改良和從無到（dào）有（yǒu）的創造。之（zhī）所以能做到再設計往往是由於突破性新技（jì）術和新工藝的出（chū）現和成熟。
安世亞太與蘇氏集團聯盟打造工業再設（shè）計體係
安世亞太公（gōng）司和蘇氏集團正式結為戰（zhàn）略聯盟（méng），目的即是利用各自的優勢打造集成“精益研發技術+精密（mì）鑄造工藝”的工業再設計體係。這是在（zài）最恰當（dāng）的時間點的合作，為工業再設計的推進和實（shí）現在技術、資源等方麵準備了充分的（de）條（tiáo）件。
安世亞太長期致力於精益研發體係（PERA）的研究，特別是工程仿真（zhēn）和正（zhèng）向設計方麵積累了豐富的（de）經驗和能（néng）力。蘇氏集（jí）團長期（qī）致力於精密鑄造技術體係（SIIC）的研究並取得了突破性成（chéng）果，實現了“無論產品結構怎樣（yàng）複雜皆可製造”的鑄造工藝創新。
精密鑄（zhù）造技術（shù）體係（SIIC）針對傳統精密鑄造工藝的全過（guò）程進行了100多項微創新，取得三項創新（xīn）性技術：一是尺寸精準，全程不變（biàn）形的蠟（là）件製備技術；二（èr）是強度、剛性、透氣性、退讓性相統一（yī）的模殼製（zhì）備技術；三是長程有序的金屬澆鑄與凝固控製技（jì）術。這些新技術杜（dù）絕了傳統工藝的所有缺陷，在尺寸精度和內部質量方麵均超越國內外標準。傳統車、銑、刨、磨、鍛等冷加工手段和常規成型手段無法加工、難以加工以及（jí）依照價值工程不值得加工的（de）複（fù）雜、緊湊的（de）精密零部件，即使對於傳統（tǒng）工藝很難完成的大型薄壁構件，采用該技術製造也可（kě）實現（xiàn）零障（zhàng）礙，而且結構具有高精度的近淨形、近淨重和近全吻合受力狀態的特點，基（jī）本（běn）實現免後續（xù）加工。
SIIC技術體係（xì）的上述特點徹底解放了因製造工（gōng）藝的限製而對產品（pǐn）設計帶來的製約，使得在產品研發設計過程（chéng）中，工程師隻需關（guān）注產品功（gōng）能的最佳（jiā）實現而無需顧忌後續的製造工藝約束，極大（dà）的拓展了設計人員（yuán）的自由設計空間，能最大限度地發揮創新（xīn）性設計的潛能，做到“效法自然（rán）”。而工業品（pǐn）再設計過程產生的均是非標準化甚至反傳統的產品，沒有設計（jì）標準及知識經驗可參考，唯（wéi）一能依賴的（de）設計（jì）手段就是（shì）工程仿真（zhēn）和實物試驗。因此，仿真能力是確定產品功能、性能（néng）、安全與可靠性的最重要能力。對工程仿真（zhēn）技術的掌握（wò），以及大量工業實踐應用的經驗，正是（shì）安世亞太公司（sī）的競爭力所在。
戰略聯（lián）盟的建立（lì），將安世亞太精益研發、工程仿真技術、與蘇氏精密鑄造工藝結（jié）合，啟動工程（chéng）仿真驅動的（de）工業再設計過程，讓設計（jì）突破工藝局限，敢於跨量級優化（huà），並產生顛覆式創（chuàng）新。
工業再設計的推進步驟
利（lì）用精密鑄造和精（jīng）益研發的優勢，可以按照以下步驟推（tuī）進工業再設計：
一是，提高（gāo）產品的模塊化（huà）和一體化程度。重新（xīn）設計產品結構的分離麵，如無特定必要，產（chǎn）品（pǐn）部件可（kě）以設計為（wéi）一體化結構（gòu），無需由大量零件構（gòu）成。僅此（cǐ）一項改變，對當前產品（pǐn）的性能、可靠性、重量、體積、載重、材料、動（dòng）力（lì）、成本（běn）、能耗、環（huán）保等方麵都會帶來改觀。直接可見的益處有：性能明顯（xiǎn）提升、全結構具有均衡的可靠性、材料可以替換至最低標準、重量下降（jiàng）、載重量提升、保（bǎo）障功能性能的前提下動力要（yào）求降到最低、成本（běn）下降、能耗（hào）環保指標提升。這將對中國工業體係產生第（dì）一層明顯的提（tí）升作用。
二是，傳統（tǒng）工業產（chǎn）品（pǐn）的大膽優化。由於無需擔心不能製造，可以對（duì）當前的產品在結構形貌方麵做大膽優化（拓撲優化），產生（shēng）與傳統結（jié）構差異巨大的產品。這種優化通過材料的重新布局和選擇，形成全新的結構，使產品具有等強度、等剛性、剛柔並濟、隨力應變等特性，進一步對當前產品的各項指標產生跨量級的正麵影響。通過優（yōu）化手段對工業（yè）品再設計之後具有明顯的優勢，有可能顛覆大量工業行業（yè）。從已經完成再設（shè）計的（de）大量產品來看，在維持原裝（zhuāng）備性能（néng）、不改變裝備製造（zào）材料的前提下，通過再設計，普遍可以實現（xiàn）裝備質量15%~60%的減重。如：航天某院一武器係統（tǒng），僅因（yīn）為通過再設計（jì）將殼體重量相對仿製對象降低了（le）超過50%之後（hòu），在動力係統明顯落後的情況下，實現了該武器係統在（zài）航程、航（háng）速、精確性方麵對仿製對象的全麵超越。
三是，基於正向設計的顛覆式創新。由於新工藝具（jù）有“無論多複雜都能製造”的特性，我們（men）甚至無（wú）需考慮當前產品結構的特征，直接從需（xū）求出發，通過正向設計產生框架性和顛覆性（xìng）的創新設計。安世亞太精益研發體係正是基於係統工程理論（lùn），從涉眾需求出發，經過需求分解、功能分析、係統設計、物理設計、工藝設計（jì）、虛擬製（zhì）造、虛擬試驗等設計過程（chéng），形成完整的（de）正向設計體係，並據此體係開發了大型工業軟件，形成（chéng）數字化研發平台。精益研發體係（xì）PERA在重（chóng）大裝備行業落地生根，在引進消化吸收再創新的進程中產生了積極影響，尤其（qí）在航空、航天（tiān）、機車車輛（liàng）行業效益明顯（xiǎn）。突破性工藝帶來的新機遇，結合創新（xīn）性正向研製體係（xì），使得中國工業有機會在某（mǒu）些重點工業產品領域在世界範圍內（nèi）實現彎道超車。
構建再（zài）設（shè）計生態圈是第一要務
打造工業再設計體係的首要任務（wù）是（shì）打造完善的工業再設（shè）計生態圈。工業（yè）再設計生態圈包含了（le）正向設計研製、工藝定型、批量生產、專業生產、整機總成、市場/用戶需求的研究的整個循環。
其中，正向設計研製的能力，是工業（yè）再設（shè）計生態圈的創新之源。安世亞太完整（zhěng）的精益研發理論係統（tǒng）及（jí）平台係統、完整的多（duō）學（xué）科仿真計算和優化設計軟件體（tǐ）係、以及龐大的（de）工程師隊伍和谘詢專家隊伍，能夠快速（sù）的結合各個產（chǎn）業（yè）的需求，建設針對機械製（zhì）造各個細分行業的專業設計中心。
工藝定型的能力方麵（miàn），蘇（sū）氏（shì）精密製造技術體係（xì）可以為正向設（shè）計提供完備的（de）工藝保障（zhàng），工程師們遵從自然法則設計的產（chǎn）品，蘇氏技術完全能夠保障其工（gōng）藝（yì）實現。
批量生產的能力，設計的工業零件產品經過（guò）試製（zhì）和驗證後工藝定型，就能夠進入批量化（huà）生（shēng）產和供應。
專業生產的能力，對於市（shì）場需求巨大和需要定向供應的零件產品，應該有自動化、網絡化和智能化的現（xiàn）代（dài）化專業工廠。
整機總成的能力，在零部件完成生產後就進入到整機組合階段。
市（shì）場/用戶（hù）需求的研究能力，正向設計的宗旨是：從研究用戶（hù）需求出發，到滿足用戶需（xū）求（qiú）結束。
打（dǎ）造中國真正（zhèng）自有的、從產（chǎn）品研發到製造完（wán）成的全生命周期的、具有獨立自（zì）主工業知識產權和研發生產能力的完整生態圈，這是我們的使命和工作目標。
踐行《中國製造2025》
《中國製造2025》是引導中國（guó）製造業未來發展的綱領性文件。中國（guó）工業再設計（jì）體係的建立，將從以下幾方麵深刻踐行《中國製造2025》：
工業再設計體係將（jiāng）針對《中國製造2025》提出（chū）的重點發展的重大行業，創建實體企業直接進行特定工業產品的創（chuàng）新性（xìng）研製和生產。利用工業再設計（jì）體係，將（jiāng）對如下7個領域產（chǎn）生深刻變革（gé）：高檔數控機床和機器人（rén）、航空航天裝備（bèi）、海洋工程裝備及（jí）高（gāo）技術船舶、先進（jìn）軌道交通裝備（bèi）、節能與新能（néng）源汽車、電力裝備、農業機械裝備。
《中國製造2025》提出中國製造業將發生諸多轉變，再設計體係將幫助實現其中的三項（xiàng）重（chóng）要轉變：一是工業再設計是一個完整的創（chuàng）新驅動研製過程，能夠（gòu）實現要素驅動向創新（xīn）驅動的轉變。二是工業再設計實現由低成本競爭（zhēng）優勢向質量（liàng）效益競爭優勢的轉變，實現由資源消耗大、汙染排放物多的（de）粗放製造向綠（lǜ）色製造的轉變。三是工業再設計為眾多合（hé）作夥伴提供正向研製體係需要的技術、服務和標準設計，實現由生產型製（zhì）造向（xiàng）服務型製造的轉變。
結束語：
經過不斷探索和努力，安世亞太與蘇氏集團在工（gōng）業再設計實踐（jiàn）方麵已經邁出了堅實的步（bù）伐。目前已建成安陽強基精密製造產業園、成立了精益研發和精密製造技術的工業（yè）產品正向研製中心，並且在全麵展開與（yǔ）地方政府、企業和（hé）機構的合作。相信工業再設計體係的探索和實踐具有示範意義，能為（wéi）中（zhōng）國工業轉型升級帶來積極的影響。
來源：安世亞太
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