两化融合 助推制造业核心竞争力提升

两化融合助推制造业核心竞争力提升今天主讲的题目是“两化”融合助推制造业核心竞争力提升，先介绍一下“两化”融合的背景。

“两化”融合的背景和命题首先讲一下两化流程背景，两化是指信息化和工业化。

我们现在用的的确是世界一流的软件，研发软件、管理软件都是一流的，甚至包括计算机硬件也是最高档次的，而我们使用的技术人员都是博士、硕士、教授级高工等等，我们拥有这些优秀的软硬件设施，却制造不出世界一流的产品，究竟是什么原因？我理解主要存在三个问题：第一，我们的设计理念和设计方法落后。

第二，缺少对设标准和规范的研究，或者研究不够，知其言不知其所以言。

第三，这可能是最关键的一点，我们没有一套比较完整的产品研发设计体系或平台，这是在国内都普遍存在这样的问题，设计研发标准的采用，主参数计算，结构仿真、机构仿真和系统仿真以及产品方案评估体系等都不能有效集成和融合。

找出了问题所在，那么应当如何解决呢？第一，强化学习，培训先进的设计理念和设计方法，加强与同行业交流沟通与合作，实际上信息化发展到现在，有些跨区域的沟通与合作通过网络视频都可以来做。

第二，跟踪、研究和掌握先进（知名）的国际/行业/企业标准业标准，并研究制定应用对策，就如同“一流企业干标准，二流企业干设计，三流企业干制造”。

第三，研究并建立健全产品创新研发设计平台和产品线，将设计标准/设计方法/设计知识/设计理念/设计经验/产品模型/业务流程等高度集成与融合，实现产品个性（多样）化，部件通用化（模块化）、零件标准化。

要研究两化怎么样融合，信息化做得再好，没有好产品是没有用的，产品是信息化的载体，所以说只有产品做好了企业才能得到真正提升。

第四，研究并建立健全企业知识积累和重用的管理平台，实现原始创新，引进消化吸收再创新和集成创新。

“两化”融合的工作目标一、建立起一套有效支撑制造业技术创新及业务运作的信息化管理平台。

二、实现组织结构扁平化、设计研发精益化、加工制造敏捷化、经营管理精细化。

三、有了平台及流程以后，才能保证企业数据流、业务流和资金流高度协同一致与融合。

四、提升企业创新能力和管理水平、快速响应市场，缩短交付周期、降低产品总成本、满足客户个性化需求、提高经营效益。

“两化”融合的业务规划目标的制定最终是为了提升企业的核心竞争力来制定的，也就是做好这四大块就会对企业的核心竞争力带来提升，应当如何去提升？要想做好两化融合必须要做好规划，现在有很多企业重视选型，但是究竟需求在什么地方呢？如果是一个CAE软件，买回来以后，领导重视培训到位，第二天使用就能马上见效，效益也马上就体现出来了；但是PDM是一个管理项目，它需要一定的实施周期，如果你把握不好的话，短期内是很难见效的，即使把握好了，由于它是一个长期积累的过程，要真正定量来谈究竟效益多少，也需要一段时间才能看得到，所以这是完全不一样的。

所以企业要想提升产品理念见效益，用CAE肯定没问题。

我们这里讲到单件，基本上三个特点，第一是依单设计制造，生产周期长；第二是单件/小批量生产，产品种类繁多；第三是母子公司管控体系，过程管理复杂。

现在基本上大的制造业都是母子公司管控体系，有的是集团，有的下面有各个基地或分公司，一旦有母子公司管控体系之后，就会涉及到财务、成本等等如何去管理的问题，尤其是成本这块，需要依靠ERP系统，因此就涉及到了集成的问题，这是它的特点。

而了解了这些特点以后，还应当清楚企业面临所面临的挑战，目前的挑战可以总结为以下几点：第一点是如何优化整合企业优势资源，实现传统产业升级改造，这次金融危机以后，几乎所有的企业都面临这个问题。

第二点是如何将产品快速推向市场，获取利润最大化。

第三点是如何实现异地设计和制造，提高工作效率缩短交货期。

还有一点是如何提升企业自主创新能力，跻身世界同行业一流水平第五点是如何培育新的经济增长点，单件小批量产品如何走向批量化、规模化生产，实现批量定制规模最大化。

最后一个是如何实现生产与成本过程控制，走精细化管理之路实际上企业经营的最终目的是提高效益获取利润，这个关键是在成本，而成本是从设计开始就发生的，因此当有了信息化这套平台以后，就可将整个成本发生的过程管控起来，这就叫精细化管理。

过去是将一个产品出来以后均摊大概每个产品成本是多少，而现在讲的是分摊到每个产品市场的成本是多少，这是属于比较精确的；还有这个产品的哪些零件发生成本，这是可追溯的，这就是信息化最终达到的目标。

“两化”融合的业务实践从信息化总体架构来讲，要做好规划就必须打好架构，信息化系统都分为总体规划和分部实施，首先总体规划一定要做好，架构也是一样，从业务模式到业务流程到系统架构，稍有疏忽后续就会给企业信息化带来一系列的问题，有的企业会选择自己做，即使做出来高层领导未必认可，而这时找第三方来做其实是最好的，而且双方结合来做对项目实施非常有好处，这是一点。

图1 信息化总体架构还有一点是IT平台，这里所讲的IT平台主要侧重于工具这块，实际上信息化的规划总体来讲是架构工具，而两化融合实际上首先要做到的是工具的融合，也就是工具要数字化，第二是技术数字化，第三是过程数字化，第四是管理数字化，对应的这化应该有PDM、CAPP、ERP和OA，实际上最终达到的目的就是业务并行、部门协同，对企业来讲也是执行力，这是支撑平台。

图2 IT支撑平台接下来讲两化融合的业务实践。

第一个是信息化与设计研发过程相融合，促进产品技术提升和产业拓展。

这里包括设计研发过程的数字化样机和机构仿真分析、结构仿真分析与优化，以及铸件热工仿真分析。

这里需要强调一点，就是现在国内好多企业都是三维造型，大家可能会发现这样的问题，为什么三维软件推起来这么难呢，它究竟难在哪里，能否扭转。

我也是做这个实验出身的，现在有好多提法，第一点是设计三维模型以后用于计算的，这里所讲的三维造型并不是三维设计，三维造型相当于是现成的图纸，但现在想把它全部变成三维的第一周期显然来不及了；第二点是有了三维软件必须得用，实际上三维检查相对于结构内部来说做得很粗，真正做计算是不行的，还有一点，三维模型其实做到了精细化设计，我这个模型是做得很漂亮的，精细化设计判断的标准是什么呢？就是将三维模型转成二维，这个二维图如果不需要任何编辑拿过来就用，那这个三维模型是可以用的。

现在好多三维模型完成以后演示里边可以是实心的也可以是空心的，剖面也可以做得很漂亮。

三维模型是按零件来建的，三维建模以后，对一个配件可以自动提取明细表，这有个前提必须每个键是独立的。

我们现在做的三维设计，像螺旋提升，所有的分析都还只是在前阶段，所以讲两化融合必须要求提前在方案当中就有这种技术，确定方案，这对设计人员的要求也很高。

图3是风电设备的三维造型及其计算：图3 风电设备数字化与结构仿真分析图4是核电站用的环形起动机的数字化样机仿真分析：图4 核电用环型起重机数字化样机仿真分析图5是关于钢水运输车钢车架结构方面的优化，从图片可以看出降重非常明显，今天使用明天就能出结果，也非常有效率，而且对计算者来讲也充分满足了需求。

图5 钢水运输车钢车架结构优化图6是我们在香港出的全球最大的三车翻车机，如果别的企业要设计的话就得申请专利，而且按它的结构照抄也是行不通的，需要改结构，而结构一改就涉及到变形的问题，但是这里可以避开计算，因此可以说它规避了专利技术的壁垒，这实际上也是一个融合的过程。

图6 大型三车翻车机钢结构仿真分析接下来这个图是铸件的仿真分析，这个也是非常关键的。

如果在铸件之前没有详细分析，出了成品就会造成较大的损失。

图7 产品铸件热工仿真分析以上主要介绍了设计研发的过程中如何利用先进工具和技术手段来实现精细化和精密化设计。

接下来讲第二个业务实践，即信息化支撑企业数据有效集成，实现数据源完整、准确、一致和唯一。

从信息化角度，或者从信息架构总体化角度来讲，光有CAPP和PMD是不行的，它实际上只是一个桥梁，从集成本身来讲并没有难度，但必须有这个桥梁。

这个在企业内部的数据源是唯一的，然后开始做编码，像我们现在有一家有三套密码体系。

实际上你信息化除了提升设计能力以外，还涉及到成本的管控，要做到成本管控就必须做到数据源唯一，也就是企业所有的成本。

我讲的是制造业，如果编码体系很多的话，好几个规则在里边就容易混乱，对不上的话将来会非常麻烦。

业务流程，这个在我们经常在使用，有的企业把所有的业务流程建模，建模之后放到PDM系统里面去，把业务流程发育成高速公路，实际上这公路上有几个结点是人为指定的，设计从一开始就会遵循要走相关的流程，归档以后发出。

不需要再人为审查，系统已经很清楚，追溯起来也非常容易，这就是流程。

第一标准化，必须要按这个流程来走，才能实现业务标准、快捷、规范、透明和可追溯。

有了这种平台以后，我们可以做到业务并行、部门协同。

没有这个平台的时候各业务部门之间从需求上来讲是串行的，有了规划以后可以达到并行，节省了时间。

PDM主要是设计生产大批量产品的时候来使用，尽管是产品数据管理，但其涵盖面是非常广的，从营销开始到设计、库存、工艺再到到生产计划全部要用到它。

“两化”融合效果剖析两化融合以后的效果可以简单总结为四个方面：1、改变了设计方法和理念，提升了产品创新设计水平，加速了产品推向市场的进程。

2、实现了企业核心业务运作的协同与并行，提高了业务运作效率。

3、支撑了母子公司管控体系的形成和有效运作，细化了管控程度，实现了可追溯管理。

4、提升了企业核心竞争力.提升了机、电、液集成设计研发与原始创新，引进消化吸收再创新和集成创新能力.提升了冷热并重的专业化，批量化加工制造能力.提升了依托现代化管理手段支撑的组织与管理能力.提升了针对客户个性化需求的售前/售后优质服务能力“两化”融合的难点及经验教训首先须清楚更新和掌握现代设计方法和理念需要一个熟知过程，其次设计理念、设计方法与工具软件的融合需要一个磨合过程，由粗放式管理走向精细化管理需要一个适应过程，精益/敏捷业务流程需要一个梳理、改良和优化过程，物料和图纸明细等数据量庞大需要一个规划整理过程，最后须强调系统规划实施和上线推广需要很强的执行力和决策力。

在“两化”融合的过程中可供借鉴的经验教训主要有以下几点：1、信息化总体规划至关重要。

必须确定与企业的发展规划目标相符合的期望值，并切实遵循“统一规划、分步实施、业务主导、需求驱动”的原则展开实施。

2、软件平台选型固然重要，借用外脑Know How也是必需的，但更重要的是企业自身要通过严谨的实施，将软件所提供的方法、理念、逻辑与企业自身的业务实际相结合，才能真正用起来，用得好，发挥效益。

3、持续应用培训和系统优化，培养和建立自己的团队至关重要。

4、“两化”融合是一项艰苦细致的工作，不论是理念还是方法，都需要一个转变和认知的过程，这个过程尽管可能遇到很多冲突，但只要坚持下来，必有收获。