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CAI提升中国制造业创新能力的捷径

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制造业是国民经济和社会发展的物质基础,是一个国家综合国力的重要体现。目前,我国制造业总体规模居世界第四位,仅次于美国、日本和德国;钢铁、水泥、化纤、化肥、电视机、摩托车等制成品的年产量居世界第一位。

  但是,我们看到,在世界500强企业中,迄今还没有一家中国的制造业企业。据统计,目前我国优质低耗工艺的普及率不足10%%,数控机床、精密设备不足5%%,90%%以上高档数控机床、100%%的光纤制造装备、85%%的集成电路制造设备、80%%的石化设备、70%%的轿车工业装备依赖进口。我国制造业“大而不强”的现状令人忧虑。

  目前,我国在不少制造业领域已经初步形成规模优势,产业结构升级迫在眉睫,而企业技术实力弱、创新能力不足,已经成为制约产业升级的瓶颈因素。

  专家指出,运用国际先进的计算机辅助创新技术,是增强我国制造业技术创新能力、提高信息与知识管理水平的一条捷径。

  计算机辅助创新技术(ComputerAidedInnovation,简称CAI)是近年来在欧美国家制造领域迅速发展起来的新技术,已被广泛地使用在企业新产品研发、制造系统和流程优化的设计阶段,已成为很多企业创新设计过程中必不可少的一个工具。CAI能帮助企业进行现有产品、系统和流程的诊断分析,并帮助研发人员辨识、解决或避免各种已出现或即将出现的问题,在短期内实现最高效、最低成本的创新。近年来,CAI在全球航空航天、汽车、船舶、铁道、机械制造等行业中得到了长足的发展和广泛的应用,至今,世界500强企业中已有近400家企业在研发流程中采用CAI技术。

  相对而言,依靠自身的知识开发和技术创新来提高技术能力,需要一个较长期的过程和相当大的投入。现在国际竞争形势逼人,不允许我们花很长时间缩短技术差距;我国的国情也不太可能像西方国家那样投入巨额的研发资金。在这种情况下,在传统制造行业中推广和普及计算机辅助创新(CAI)手段,充分利用国内外现有科技成果,是我们缩短技术差距,提高技术创新能力的必由之路。

  当今世界新产品开发的趋势是:以光机电液一体化为特征的高新技术大量渗入到新产品中,产品日趋小型化、多功能化、智能化。产品更易于制造、生命周期短、成本低。CAI之所以在现代企业技术和新产品开发中是一项关键性的技术,就是它将多领域最先进的知识和经验与计算机软件技术有机结合。通过CAI,企业能立足于世界技术发展的前沿,在产品研发概念或方案设计阶段能得到创新理论、方法及多领域专利知识的支持,可以大大优化研发进程,减少资源的重复和浪费,从根本上开辟出一条设计创新的新途径。

  目前,我国制造业企业已开始重视计算机辅助创新这项关键技术。国际上一些针对中国制造业企业特点的CAI产品和解决方案已开始逐步在国内各重点行业推广应用。如全球最大的CAI技术研发和相关软件开发企业———美国亿维讯公司针对中国各行业创新设计特点,开发出了适用于产品研发和设计阶段的Pro/Innovator计算机辅助创新设计平台。这个创新工具依托全球900万件专利、100多种创新方法,运用强大的计算机分析综合功能,能迅速抓住并解决新产品开发、系统模型设计或制造流程设计等环节中的关键问题,高效地生成创新设计方案。CAI将大大降低企业创新设计的成本,缩短研发周期。

  中国工程院院士、中国工程院副院长杜祥琬指出,以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,是新世纪我国新型工业化发展的方向。正如当年CAD技术已革命性地改变了国内制造业产品设计流程和方式、质地提高了设计质量和效率一样,我们有理由相信,CAI将不仅以全新的方式帮助企业解决技术难题,还将帮助研发人员预测产品和技术的发展方向,以促进国内企业储存竞争实力,尽快走上技术导向的、自主创新的发展之路。

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