CAI真正提升中國制造業資訊化發展

全世界的工業化程序截至目前，86%的研發投入和90%以上的發明專利都掌握在發達國家手裡。中國處在國際分工的外圍和産業鍊的下遊，中國的工業化程序自1949年到1979年是封閉狀态下的自力更生，1980年改革開放到2004年是開放形式下的“市場換技術”，進入新世紀以來，這個格局發生了變化，成為開放格局下的自主創新。

　　中國的制造業産業、中國的經濟大環境處在一個轉型、轉軌時期。将從勞動密集型向知識密集型發展，從高污染、高能耗向節能環保的方向過渡，從過去低端的産品向高端産品過渡。在轉變的過程當中我們需要什麼呢?伴随着工業化的程序，一定是資訊化發展的一個過程，同時也一定是技術創新的過程。

　　過去我們有一定的誤區，我認為制造業資訊化的發展，曾經出現過為了資訊化而資訊化。我曾經問過一個企業，你們機關應用的軟體從50套到100套是不是意味着你們機關有一定能力的提升呢?答案是否定的。我們從國際分工的外圍進入核心，從産業鍊的下遊進入上遊，我國一直未能掌握核心技術。希望中國的制造業企業能夠抓住這個轉型的契機，掌握關鍵的核心技術，從中國制造走向中國設計、中國創造。

　　市場換技術在過去二十幾年被認為是不成功的，甚至是失敗的。最典型的行業是汽車行業，目前市場上的全世界品牌已經齊備，但我們真正的核心技術卻沒有換回來。我們可以把所有的CAD圖紙，包括造型檔案拷進來，但卻仍然無法對産品進行設計、改造、創新，這也就是說，吸收消化再創新已經進入一個不良的階段，在這種惡性循環下的引進隻能是落後引進。道理很簡單，我們知其然不知其是以然，我們不知道用什麼樣的知識、什麼樣的創新方法設計這個産品。

　　是以，對我們來說這種教訓是非常值得我們認真分析和汲取的。實際上現在國際上，經過考證，這些創新型國家的創新型企業在其資産整合過程，其中以知識産權專利為代表的無形資産約占75%，也就是2/3到3/4屬于智力資産，專利從何而來?一定是創新的結果。

　　大家可以看到，CAD、CAM、CAE、CAPP，包括DFA、DFQ等也許會有不同的組合應用。但所有的制造業資訊化應用發展到今天，帶來的最重要的收益還是提高了研發的效率，縮短研發周期。在今天制造業資訊化發展的過程中，CAD、ERP、電子商務、電子政務都已應用，那麼下一步需要解決什麼問題呢?我們不妨把眼光彙集到産品的周期來解決這個問題。任何一個産品都有它完整的生命周期，從市場需求調查分析開始，進行概念的構造，到詳細的設計、仿真、工藝、批産、組裝、庫存，再到使用者手上使用維護，最後報廢，再進行下一輪的設定再循環。

　　在這個工業化程序中，典型的産品生命周期是客觀存在的。但是伴随着工業化的程序，資訊化不斷加速，有了各種各樣的單元技術，二維CAD、三維CAD，這些技術為我們帶來了各種各樣的效益。在資訊內建技術方面，産、供、銷、人、财、物，産生的所有資料都能夠予以內建。但唯獨缺少概念設計、方案設計、産品策劃等源設計，這些設計過程中産生的創新就是原始創新。我們希望能夠進行研發知識的管理，而不僅僅隻是産品知識或圖紙知識、文檔知識的管理。PDM已經解決了這個問題，但是它并不能囊括全部。在産品生命周期任何一個階段出現了問題，比如裝配、加工、模具，甚至是使用，仍然會出現各種各樣的問題，這些問題應該怎樣解決呢?是以，這就需要進行改進，最後生成具體的解決方案，再去實施和驗證，證明它是行之有效的。

　　産品創新需要生成概念，在産品生命周期各個階段，這是制造業資訊化真正和工業化融合的最關鍵的結合點。美國國家科學基金會在1984年組織的調查研究中指出，産品的性能與成本70%是由概念設計階段決定的。但目前在我國，這個階段還隻能靠我們去推測、想象和反複實驗，因為過去十幾年中國的制造業都是以圖紙為基礎的，缺乏有效的方法與知識，尤其是創新的方法，另外還缺乏有效的資訊化工具。

　　精益研發是一種以精益為目标的研發方法，它內建了技術創新、協同仿真以及立體品質設計三大核心技術，實作産品品質跨越式的提升。它的發展從早期的傳統式串行研發模式，到現在的基礎研發平台，其未來的發展趨勢是精益研發平台，創新、仿真和品質設計，提高了高技術的附加值和效率，并将進一步發展到精益創新、精益仿真和精益品質設計。

　　CAI是将發明問題解決理論、本體論、現代設計方法學、語義處理技術與計算機軟體技術融為一體的一門高技術。提供原理級的“定性分析”技術，生成設計概念，對企業産品提供具有突破意義的創新研發方案。CAI也是“精益研發”平台中的重要組成部分。

　　技術創新是基于知識、方法的融會貫通，把知識變成力量，把無形資産變成有形資産。基于方法是指基于創新的原理和方法，基于産品技術的進化路線，知識的融會貫通，增值利用。基于知識是指在本體關系的組織下，把所有與創新相關的知識彙總到一個大的創新知識庫下，并将其進行有序地組織，以TRIZ為核心的創新原理與方法可以找到所有使用者所關心的知識領域，最終組成一個計算機輔助創新平台。輸入的是客戶的具體問題，輸出的是解決問題的方案和方法。

　　創新知識管理是非常重要的，創新是基于方法、基于知識的。方法是創新方法學，知識是與我們最相關的研發知識。而不是把所有的電子郵件，所有的文檔貼到一起的知識大雜燴，那是内容管理，這裡強調的是研發知識管理。國務院發展研究中心曾有報道說，企業的研發成果和實踐經驗是以知識的形式存在于知識庫中，企業的積累越豐富，知識庫越充實，進而企業的技術創新能力就越強大。CIMdata的資料調查結論表明，目前在企業中每天大約有1/3到1/4的設計、管理工程技術人員不是專心于自己的本職工作，而是開會、讨論、等待或處理各種資訊。是以，對知識進行很好的管理和綜合的利用，将會對技術創新的提升有極大的促進作用。

　　具體在知識管理方面，應關注外部知識内部化、内部知識體系化、隐性知識顯性化、個體知識組織化群組織知識産品化。在知識的表達方面，以“文字+動畫+圖”的方式來清晰地表達知識，讓讀者在短時間内獲得最大的資訊量。在組織上，建立知識之間的聯系(本體關系)，讓知識全部關聯起來，形成知識鍊和知識網。在應用上，基于知識和方法學，解決實際研發問題，實作技術創新，這就需要CAI工具來幫忙。

　　在制造業資訊化的發展過程中，發展精益研發平台是必由之路。從創新設計到并行設計，再到內建産品開發、協同仿真平台、精益研發平台，平台的基礎是品質管理。CAI重在概念設計，同時在産品生命周期各個階段都起着非常重要的作用。ERP、PDM重在管理，管理那些可以被物化的知識，而像經驗、方法、技巧等非物化的知識，則需要CAI來管理。CAI是管理知識的方法，作為産品生命周期的最前端，以創新知識的方式來支援産品創新的工作。以往我們采用資訊化推進工作的手段主要是ERP，如果強調設計，我們會注重CAD，而再向前推就是産品生命周期的最早階段——産品的更新、概念設計，如果不能走到這一步就無所謂原始創新能力和內建創新能力了。

　　精益研發實作了企業級的協同仿真和研發品質的管理。精益研發技術的實作是通過計算機輔助創新的平台，是以它既解決了CAD缺乏的一面，也解決了知識缺乏管理的問題。總之，基于知識、基于方法的協同仿真、研發品質管理組成了精益研發平台。可以說，CAI對制造業資訊化來講是一種新的提升和發展。

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