所謂數(shù)字化制造技術，是指在數(shù)字化和制造技術融合的背景下，并在虛擬現(xiàn)實、計算機網(wǎng)絡、快速原型、數(shù)據(jù)庫和多媒體等支撐技術的支持下，根據(jù)用戶需求，迅速收集資源信息，對產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進行分析、規(guī)劃和重組，以實現(xiàn)對產(chǎn)品設計和功能的仿真以及原型制造，進而快速生產(chǎn)出達到用戶要求性能的產(chǎn)品的整個制造過程。數(shù)字化制造已成為全球制造業(yè)發(fā)展的新趨勢，我國是制造業(yè)大國，如何順應這一發(fā)展趨勢，通過數(shù)字化制造加快產(chǎn)業(yè)升級值得高度重視。

    數(shù)字化制造已成為全球制造業(yè)發(fā)展的新趨勢
    1.數(shù)字化制造引領制造業(yè)新一輪變革
    近期，美國學者陸續(xù)發(fā)表了一系列文章，不斷強調(diào)新的工業(yè)革命即將到來，其核心技術就是數(shù)字化制造技術。比如，奇點大學Vivek Wadhwa教授在《華盛頓郵報》撰文指出，“將人工智能、機器人和數(shù)字制造技術相結合，會引發(fā)制造業(yè)革命，使中國在未來二十年中出現(xiàn)制造業(yè)空心化，而美國將重新獲得制造業(yè)的領導權”。從本質(zhì)上講，數(shù)字化制造是數(shù)字化設計的延伸，數(shù)字化制造將推動傳統(tǒng)制造工藝和制造模式的變革。
    隨著世界從農(nóng)業(yè)文明向工業(yè)文明發(fā)展，制造模式經(jīng)過了手工作業(yè)模式、大量生產(chǎn)模式和大規(guī)模定制生產(chǎn)模式三個階段的發(fā)展變遷，產(chǎn)品朝著多品種、變批量、短周期方向演變。未來制造業(yè)將由信息技術主導,并采用先進制造模式、先進制造系統(tǒng)和先進制造技術。數(shù)字化制造技術是產(chǎn)品創(chuàng)新和技術創(chuàng)新的共性使能技術，它將促進產(chǎn)品和工藝設計更趨現(xiàn)代化，加工制造更加精密、快速，制造系統(tǒng)更加柔性、智能。數(shù)字化制造技術將改變制造業(yè)的設計、生產(chǎn)、管理和服務方式，從而推動產(chǎn)業(yè)形態(tài)和制造模式的深刻變革。

    2.數(shù)字化制造是歐美發(fā)達國家“再工業(yè)化”戰(zhàn)略的核心
    美國政府于2011年6月正式啟動了“先進制造伙伴計劃”，同年12月，宣布成立制造業(yè)政策辦公室，并于2012年2月制定了《美國先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃》，提出要發(fā)展包括先進生產(chǎn)技術平臺、先進制造工藝及設計與數(shù)據(jù)基礎設施等先進數(shù)字化制造技術。2013年5月，美國政府又宣布成立數(shù)字化制造與設計創(chuàng)新（DMDI）研究所，這是奧巴馬政府繼增材制造（3D打印）創(chuàng)新研究所（NAMII）后提出設立的第二家創(chuàng)新研究中心，旨在提升數(shù)字化設計、制造能力。在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學術界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動下，德國政府于2013年4月推出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，旨在通過采用先進物聯(lián)網(wǎng)技術，打造數(shù)字化工廠，實現(xiàn)從采購、生產(chǎn)到銷售和服務的全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化。

    3.數(shù)字化制造是提升制造能力的關鍵途徑
    隨著3D技術的發(fā)展，一系列基于3D模型的數(shù)字化制造技術應運而生，包括快速成型、3D交互式文檔發(fā)布系統(tǒng)以及數(shù)字化制造系統(tǒng)等。 
    據(jù)統(tǒng)計，90%以上的生產(chǎn)故障可以通過工藝設計解決。
    利用數(shù)字化制造技術可以提升工藝規(guī)劃、設計和管理能力。數(shù)字化制造技術可以幫助制造企業(yè)用結構化、可視化的方式進行工藝規(guī)劃、設計和驗證。設計人員和工藝人員可以利用數(shù)字化制造技術在同一虛擬平臺上對產(chǎn)品及工藝進行設計和驗證，使企業(yè)的設計、工藝、制造能力相互匹配相互驗證。
    利用數(shù)字化制造技術可以提升工藝性布局和物流路線的設計和規(guī)劃能力。在虛擬環(huán)境中構建可視化工廠，模擬出零部件在車間的流轉路線，優(yōu)化工廠布局和工藝路線，降低零部件在生產(chǎn)加工中的轉運頻率。
    利用數(shù)字化制造技術可提升質(zhì)量設計水平。可以從3D模型中獲取產(chǎn)品設計公差，通過工藝仿真技術分析和統(tǒng)計公差分布情況，并在虛擬環(huán)境下進行零件裝配模擬，在生產(chǎn)和裝配前調(diào)整質(zhì)量設計，從而大大縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。

    我國數(shù)字化制造發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題
    我國具有巨大的市場需求、強大的產(chǎn)業(yè)基礎和完善的制造業(yè)體系，網(wǎng)絡通信技術的迅速普及和兩化融合的不斷深入，為我國數(shù)字化制造的發(fā)展提供了良好條件。但我國數(shù)字化制造發(fā)展中仍暴露出一些問題：#p#分頁標題#e#
    一是自主創(chuàng)新能力不足。目前我國制造業(yè)自主創(chuàng)新能力仍然比較薄弱，處于國際分工和國際產(chǎn)業(yè)價值鏈中低端。制造業(yè)核心技術和關鍵設備自主化率較低，核心專利技術較少，近半數(shù)發(fā)明專利申請來自國外，美、日擁有專利占世界專利總量的90%左右。由于缺少擁有自主知識產(chǎn)權的核心技術，我國制造業(yè)存在產(chǎn)業(yè)技術空心化危險，這也成為我國制造業(yè)轉型升級和國際化的瓶頸。
    二是核心軟件與關鍵設備依賴進口。我國制造業(yè)技術裝備特別是高端裝備主要依賴于進口。在我國每年8萬多億元的固定資產(chǎn)投資中，有70%是用于購置設備，而其中又有60%依賴于進口。我國缺乏自主知識產(chǎn)權的數(shù)字化制造技術，自主品牌核心軟件和關鍵設備也主要依賴國外進口。目前，具備MBD能力的CAD和數(shù)字制造軟件的采購價格受制于國外公司，這也是數(shù)字化制造在我國難以廣泛應用的主要原因之一。
    三是數(shù)字化制造技術體系不健全。在實際應用中,基于3D的設計率并不高,缺乏多學科綜合設計能力和數(shù)字化設計的標準體系。設計制造一體化的應用研究尚需加強，各學科都沒有實現(xiàn)整機級的設計制造一體化應用。生產(chǎn)計劃管理、物資管理和工藝管理等各企業(yè)數(shù)字化管理軟件互不兼容。無行業(yè)級的數(shù)字化產(chǎn)品設計、制造和管理平臺,涉及多家企業(yè)的系統(tǒng)管理多為人工交互，效率低下。企業(yè)信息化基礎建設主要側重于解決局部矛盾,系統(tǒng)性和總體規(guī)劃不夠,造成了“信息孤島”現(xiàn)象,使局部效率與整體效率不相協(xié)調(diào),數(shù)據(jù)的一致性難以保證。

    我國發(fā)展數(shù)字化制造的政策建議
    1.加強頂層設計，制定數(shù)字化制造總體規(guī)劃
    充分發(fā)揮我國的制度優(yōu)勢，制定我國數(shù)字化制造總體發(fā)展規(guī)劃。擴大“數(shù)控一代機械產(chǎn)品創(chuàng)新應用示范工程”的示范行業(yè)和區(qū)域，盡快普及中高端數(shù)字化制造技術，加大設計和生產(chǎn)制造工藝環(huán)節(jié)對數(shù)字化制造技術的應用，提高高端數(shù)字化制造設備的利用效率，通過應用數(shù)字化設計制造手段，切實提升制造業(yè)的制造能力。

    2.完善技術創(chuàng)新體系，增強自主創(chuàng)新能力
    構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研用相結合的技術創(chuàng)新體系，形成數(shù)字化制造技術創(chuàng)新聯(lián)盟，進行協(xié)同創(chuàng)新。鼓勵與境外企業(yè)及科研機構開展多種形式的研究合作，鼓勵企業(yè)積極參與技術標準、政策法規(guī)的國際交流和協(xié)調(diào)，完善出口信貸、保險政策，支持數(shù)字化制造技術、軟件、設備及服務出口。

    3.加快兩化深度融合，以數(shù)字化改造提升傳統(tǒng)制造業(yè)
    通過以數(shù)字化為核心的信息技術改造提升傳統(tǒng)制造業(yè)，實行集成創(chuàng)新，著力掌握數(shù)字化制造關鍵核心技術，重點抓好國家科技重大專項，大力推進重大技術裝備自主化。在制造業(yè)中推廣數(shù)字化車間、數(shù)字化工廠等數(shù)字化制造模式，強化與完善PDM、ERP、CAPP系統(tǒng)與數(shù)字化樣機仿真設計系統(tǒng)平臺的兼容，形成各類軟件與系統(tǒng)平臺、機械結構與電氣控制的協(xié)同仿真，加強堆取料機、料廠無人化、集裝箱碼頭智能化，以及CVC銅板帶軋機板型、軋輥變形量的控制計算等數(shù)字化制造技術的研究和應用。

    4.創(chuàng)建公共服務平臺，加快發(fā)展數(shù)字化制造服務業(yè)
    創(chuàng)建集技術研發(fā)、技術測試、成果轉化和產(chǎn)業(yè)化為一體的“數(shù)字化制造公共技術綜合服務平臺”，加強人才、技術、資本、高精尖儀器設備等資源的集中，為制造業(yè)提供成套解決方案、新技術咨詢、研究成果推廣、標準體系建設等技術服務，打造針對數(shù)字化制造的生產(chǎn)性服務業(yè)發(fā)展的樣板工程。順應“產(chǎn)品+服務”的制造模式新趨勢，精心打造從前端設計服務、研發(fā)服務，到后端營銷服務、運維服務和回收綜合利用服務的一整條產(chǎn)業(yè)鏈。