中国制造业信息化发展呼唤先驱

【 CAD/CAM中国制造业信息化  记者  朱辉杰 】

从二维CAD到PLM，IT厂商扮演了先驱者角色
    人类使用工程图进行交流的历史已经有200多年之久。但是，直到上个世纪70年代初，二维CAD的出现才逐渐取代了手工绘图，二维CAD技术让工程图的绘制变得更精确、更快速，这是人类在工程语言领域的一次飞越。随着制造能力的发展和产品复杂程度的提高，二维图渐渐不能满足清晰描述产品结构的要求了，80年代中期，三维技术应运而生，人类的工程语言又向前跨了一大步。三维技术的产生，为针对制造、加工过程的分析、仿真和产品的优化设计奠定了基础。在三维CAD/CAE/CAM技术获得企业普遍的应用后，产品的三维模型也变得越来越复杂，包含1000000个零件的船舶模型和包含100000个零件的飞机模型并不鲜见，企业如何有效管理如此庞大的数据信息呢？Dassault系统提出的数字样机技术解决了这个问题。通过对产品的物理定义和逻辑定义，DMU第一次将下游的设计、制造、仿真模拟、维护等环节与上游的用户需求调研、概念设计等环节联系起来，并进一步扩展为PLM系统。借助网络和数据库技术，PLM系统进一步与SCM等企业信息系统实现了数据共享，完成企业产品、流程和资源的集成、优化，支持全球范围内的虚拟协同。从1970年至今，数十年间，二维CAD逐渐演变、扩展成了今天PLM系统。
    无论是二维CAD，还是今天的PLM，都属于计算机应用软件技术。因此，这段传奇般的发展历程不仅与产品制造能力有关，更与计算机硬件性能的发展密不可分。70年代初期，正当工程师们期盼制图技术有重大突破的时候，计算机技术有了明显的进步，于是二维CAD出现并迅速成为主流。不过，当时的计算机内存普遍在500K左右，也只能勉强运行二维绘图软件。80年代初期，计算机的处理能力进一步提高，可以进行复杂的运算并处理三维数据了，Dassault系统开始三维设计软件的研发，而IBM则成为了三维技术的最佳推广者。像Dassault、IBM这样触觉敏锐的厂商似乎每一次都能站在技术变革的前沿，作为先驱者推动技术的不断发展，并处于领域的最高水平。
制造企业同样是技术发展的先驱者
    在技术领先和取得到企业认可之间是有距离的，很多先进的技术都曾面对“剃头挑子一头热”的尴尬局面。同样，IBM和Dassault的单方面努力并不能使PLM系统在工业界得到广泛的应用，还需要具备先见之明、认同新技术价值的应用企业。当年，在IBM/Dassault的三维软件在全球其他地区获得成功之后，曾在日本市场遇到过很大的阻力，因为，当时的日本企业还普遍采用二维系统。幸好，IBM/Dassault及时地找到了第一个能理解、认同三维技术价值的日本企业——本田汽车公司，本田汽车成为了日本三维技术应用的典范。与此类似，在DMU、PLM技术的发展中，仍然能发现某些特别能认同新技术价值的工业企业。这些企业敢于与IT软件厂商合作，不仅注重于实施推广现有的技术，还能把自身需求不断地融合到解决方案中，实现技术的创新，他们是工业界的领先者，是技术的先驱。今天，在中国也出现了这样的先驱。中航一集团第一飞机研究所已经开始在ARJ 21支线客机项目中，尝试全面采用IBM/Dassault的PLM系统，他们务实高效的工作值得称道，更值得国内制造企业学习借鉴。
提升我国制造业国际地位需要更多的先驱
    我国制造企业使用CAD技术的历史要稍晚于欧美等先进国家，但从70年代末我国第一批科研院所开始采用二维CAD技术算起，也有20多年的历史了。在这期间，政府、协会、企业界和教育界做出了巨大的努力，使4CP技术（CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM）得到了整个产业的关注，并保持了持续的发展。不过，国内4CP技术的应用水平与世界水平相比还存在较大差距，与制造大国的身份并不相称。这个差距有多大？Dassault公司的Francis Bernard先生对中国和日本的制造业进行了比较，作为亚太地区也是世界上制造业最先进的国家，日本目前仍有大约30%的用户在使用二维系统，30%使用三维系统，30%使用电子样机技术，只有大约10%的用户开始了PLM系统的实施和推广。反观中国制造业，大约90%的用户在使用二维技术，5%的用户在使用三维技术，3%的用户在使用电子样机，只有大约2%的用户在以电子样机为基础考虑实施PLM系统。这个比较非常能说明问题，经过20多年反反复复地普及推广，没有人再怀疑信息技术之于制造业的重要性和必要性，一些关键的信息技术已经在国内制造业得到了普遍的应用，应用广度的目的基本达到了。现在，当务之急是在制造业中寻找新的突破口，提升信息技术的应用水平和深度，让更多的企业使用三维技术，并向数字样机、PLM系统迈进。
    常驻日本的IBM产品生命周期管理解决方案亚太区总裁Junichi Takeuchi先生对中国制造业还有另一层面的看法，他指出，中国已经是名副其实的制造大国。在零部件配套产品领域，中国在亚太地区排名第一。但在高附加值、复杂产品领域，如汽车、航空航天、发动机等方面，中国的差距比较大。在他看来，造成这种现象的原因很多，包括技术基础、制造工艺、人才、材料、研发环境等等，不是单方面突破和某个公司能解决问题的。唯一的捷径是，尽快吸收国外先进信息技术，提升整体工业水平，在产品的TQCS上下功夫，保持中国制造业在国际市场上的竞争力。他的这种看法与我国政府提出的“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”战略决策不谋而合。
    从80年代初改革开放开始，我国的制造业凭借低廉的劳动力成本，忍受着巨大的资源消耗，依靠“三来一补”的运作模式，已经在快行线上奔跑了20多年。现在，东盟、印度、南美等地区、国家的崛起，正在逐渐削弱中国的资源和劳动力优势。中国制造业在这条快行线上还能走多远，是个很难估算的问题。现在的中国制造业和几十年前的美国、十几年前的日本一样，必须在短时间内从制造大国跨越到制造强国；也和美国、日本不一样，在全球经济一体化的大趋势下，留给中国的时间要短得多。因此，抓紧时间、下大力气实施制造业信息化必须成为整个产业的共识。
    现在国内的制造业信息化似乎跌进了两个怪圈。一些企业购买三维软件的主要目的似乎就是把二维的图纸变成“立体的”，三维软件的真正价值根本没有体现出来，如此一来，领导不重视、技术人员缺乏积极性、软件束之高阁也就不足为奇了；而另一些企业则根本不把产品本身的品质、质量放在心上，一味地提高产能、降低成本、抢夺市场，于是ERP、SCM这类主要用于管理企业资源、降低成本的信息系统大行其道，国内一些知名的专家、学者甚至提出“ERP是制造业信息化的核心”。这两种怪现状都是一种短视行为。
    Takeuchi先生认为，使用三维软件和PLM系统的最终目的不是创建产品的三位数字模型，而是提高企业的创新能力，如果中国企业希望打造世界级的品牌，应该将目光放得长远些，不要把注意力全部放在降低企业可见成本上。
    中国的制造业从“大而不强”向“又大又强”转变还需要付出巨大的努力，这种努力不能停留在文件上、口头上，应该变成政府倡导、企业自发的一种实际行动。加大在产品创新方面的投入，在产品创新中寻找降低市场和价格竞争压力的办法，提高产品质量，用高质量的产品赢得世界级的声誉。这些工作将直接关系到我国制造业的未来，并最终决定我们是否能改变处于全球制造产业链下游的弱势地位。
为了实现这一目标，我们期待中国制造业能出现更多的认同先进信息技术价值、敢于尝试的先驱。