院士柳百成:数字化研发与过程结合是趋势

 中国电子报、电子信息产业网  作者:李佳师
发布时间:2016-09-24
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柳百成是《中国制造2025》纲要制定组的核心成员之一,9月20日在郑州举行的《中国(郑州)智能制造产业发展创新论坛》上中国工程院院士柳百成做了《数字化设计与制造是智能制造关键技术的报告》,随后在接受记者采访时,分享了他对全球智能制造的最新观点。

波音787是全世界最新的飞机,在波音787里复合材料超过50%。“这些信息在公开的报道文章中大家可能已经看到,但还有一点是大家所不知的,就是波音787在数字化设计制造方面又前进了一步,我把它归纳为四个‘D’,即:数字化设计、数字化研究开发、数字化制造及全生命周期数字化。”柳百成说。

现在大家都在谈“Time to market”。如何加快产品上市时间、如何降低研发成本、缩短研发周期是所有公司的诉求。

从波音787的研制以及美国通用电气飞机发动机的研制所透露的重要信息来看,很重要的一点就是将数字化研发与制造结合,将更多的研发实验交给计算机来进行模拟仿真,以减少实际实验的失败率,“大量的仿真模拟+少量的实验”已经成为智能制造的重要趋势。在2005年,波音767进行研发时共进行了77次风洞实验,到波音787进行研发时只进行了11次风洞实验,更多的研发与模拟仿真都交给了信息技术。

事实上,国外很早就提出将产品设计和生产工艺结合实现一次成功的理念。“606这个产品为什么叫这个名字,就因为它是实验了606次才成功的产品。”柳百成说,现在大家都希望研发实验一次就成功,怎么能够实现成功呢?需要把产品的开发和过程的研发结合在一起,需要模拟仿真数字化和制造过程设计连在一起。

他举美国通用电气公司的例子,大家知道航空发动机里面有“一盘一片”两个关键的两个零件,一个是发动机涡轮盘,一个是发动机涡轮叶片。通用电气采用ICME技术研发航空发动机单晶叶片制造技术,所有的制造过程全部建模仿真,在计算机仿真后实现一次做成的,大大缩短研发周期,降低研发成本。

而他同时透露中国在2000年三峡水轮机叶片的研发,这个“大叶片”需要438吨特大型钢锭,如何提高单机叶片、高温叶片的质量,也采用了模拟仿真的举措,在工艺上进行优化,把它的成分进行了调整,大大的提高了质量。

他同时谈到了美国国家创业研究院,在他看来,美国创新研究院有几个特点:非盈利,国家投一半钱,为整个行业提供技术,成果可以共享,产学研携手,把全国主要的高校、企业全部组织起来,形成合力。


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