8月17日，由數字化設計與制造創新聯盟、北京信息化和工業化融合服務聯盟共同主辦的2018數字化設計與制造高峰論壇在京舉行。會上，清華大學教授、中國工程院院士柳百成做了題為《加快研發設計與制造關鍵支撐軟件》的主旨報告。

發展智能制造切忌一擁而上 

柳百成在報告中表示，制造業是國家的基礎和支柱產業，對國家的繁榮及安全至關重要。目前，世界各國都在大力發展制造業，美、德、英等國均將智能制造作為發展趨勢和主要研究領域。我國也相繼開展了制造強國戰略研究，并出臺了一系列扶持政策鼓勵智能制造的發展。  

他說，德國首先公布了工業4.0發展戰略，工業4.0就是智能制造加互聯網。美國2011年6月宣布啟動“先進制造伙伴計劃”（AMP），去年正式改名為Mfg.USA，目標就是要求美國在制造業方面處在全世界的領導地位。截至目前，美國已經建立了14個制造創新研究院，其中4個和智能制造有關，它們建立國家制造業創新研究院的目的是填補制造技術基礎研究和商業化生產之間的空缺。

中國是世界制造大國，這已是不爭的事實。1999年，我國制造業增加值在全世界范圍占到6%，排名第四；2013年，中國已經遙遙領先，成為制造業的世界大國，制造業增加值在全球占24%，估計現在已經達到28%。

柳百成說，中國制造業取得舉世矚目成就，但卻大而不強。他表示，中國制造強國建設應聚焦五大工程：創新體系工程、強基工程、智能制造工程、綠色制造及高端裝備。高端裝備又聚焦在十大領域，包括航空航天、大飛機等。五大工程中，我們國家應根據世界的發展形勢，把智能制造作為主攻方向，需依賴“創新體系工程”“工業強基工程”等支持和協同。他強調，我國智能制造在發展過程中，要認清基礎元器件、基礎材料、先進基礎工藝是發展智能制造的基礎，要加大投入和加強“強基工程”研發，為智能制造提供技術支撐。另外，還需要建設機器人、傳感器、數字化設計與制造等一批支撐智能制造關鍵共性技術的創新研究中心。

柳百成特別強調，發展智能制造要加強頂層設計，選擇有條件的企業作為示范點，要制定智能制造發展路線圖，切忌急躁情緒、一擁而上。

建模與仿真是智能制造關鍵共性技術

柳百成認為，數字化設計與制造是智能制造過程關鍵共性技術，而建模與仿真是數字化設計與制造的科學基礎。我國在《智能制造發展規劃（2016-2020）》中，將建模與仿真及相關支撐軟件作為重要關鍵共性技術。美國智能制造創新研究院也將建模與仿真作為關鍵共性技術。他指出，廣泛采用先進建模與仿真技術，能更好、更快、更符合要求地制造創新產品。他舉例說，美國波音777是采用數字化設計的典范：數字化設計能讓它縮短40%研發周期，減少50%的返工量。波音公司2005年研發B767時，要進行77次風洞實驗；而在研發B787時，只需進行11次實驗，大大縮短了研發周期，降低了研發成本。波音787則實現了4D：數字化設計、研究開發、制造及全生命周期、創新虛擬飛機。

柳百成認為，設計與制造的建模與仿真及相應關鍵工業支撐軟件是智能制造的技術支撐。波音公司在研制787飛機時，用了8000種軟件，除了不到1000種外購的商業軟件外，有7000多種是自己開發的。波音關于飛機的設計、技術和知識經驗等都凝結在這7000多種軟件，是工業核心支撐軟件的典范。此外，美國工業界十分重視ICME（Integrated Computational MaterialsEngineering，綜合計算材料工程）應用，美國通用電氣公司采用ICME技術研發航空發動機單晶葉片制造技術。2014年，美國通用電氣公司采用高性能計算機（HPC），進一步將數字化設計與制造技術與增材制造技術（DMLM）集成，模擬和優化了發動機噴嘴設計，大大提高了發動機的效率，降低油耗，減少污染，壽命提高了5倍。

柳百成表示，我國在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006━2020年)》對重點領域及其優先主題進行規劃和布局，其中就包括了發展數字化和智能化設計制造。工業和信息化部也多次強調，要緊緊抓住這一機遇，以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化，推動工業化與信息化深度融合。《智能制造發展規劃（2016-2020）》提出，要加強建模與仿真及相關專業支撐軟件的研發與創新。

近年來，基于網絡的數字化設計-制造-服務平臺已在我國航空及汽車工業等領域應用。在航空發動機單晶葉片鑄件多尺度建模、重型燃機高溫合金定向凝固葉片多尺度仿真均取得進展。在新產品設計時，大大縮短了研發周期，并降低研發費用。最近徐工集團也把數字化設計制造提高了一步，他們已經把數字化加入了互聯網，建立了以仿真為基礎的物聯網平臺。結合汽車等領域發展輕量化材料成形制造及建模與仿真，降低10％重量，提高熱效率7％，降低污染10%。

柳百成指出，我國在設計與制造建模與仿真領域研究已經具有較好科學基礎。下一步，要大力加強設計與制造建模與仿真的研發及相關的關鍵工業支撐軟件的發展和產業化。柳百成說，目前，我國正在籌建國家制造業數字化設計與制造（以CAE專用軟件為基礎）創新中心，聚焦制造工藝和工業建模軟件。