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宁振波说之对新技术,我们中国人要自己的理论自信
宁振波

中国航空工业集团信息技术中心原首席顾问,工信部首批两化融合专家,国家智能制造重点实验室学术委员会委员。
 
近年来,陆续发表有关制造业数字化设计、制造、试验、管理以及智能制造的学术论文数百篇,被国家图书馆收录多篇。参与编写编著《中国智能制造发展战略研究》、《三体智能革命》、《智能制造术语解读》、《铸·魂-软件定义制造》等。
 
在飞机研制中荣立各级别的一、二、三等功十余次。2019年荣获光华龙腾奖新中国成立70年 · 中国设计70人金质奖章获得者。
 
 
重要观点
 
在机械工业出版社主办的“智造加力,免疫强企”公益讲坛系列直播中,宁总应邀主讲了《澄清概念、轻装前行--数字化主线、CPS、数字化孪生再思考》,翔正国际根据直播录音整理,将重要观点摘录下来与大家一起交流、探讨。
 
1、我们中国人对新技术要有理论自信,不能盲目跟着国外走,天天考核EI和SCI的论文。我们既要写好论文,也要把论文写在产品上,提升我国的科学水平、技术能力、工程研制体系和产品能力,中国制造才有未来。
 

2、过去我们材料的制备,就靠爱迪生的试错法,从材料的设计、试制、实验、再试制材料,再做实验,看是不是能满足性能。
 
今天我们走向智能世界,是先把材料数字化,做各种材料仿真。当然做数字化要懂固体力学、材料力学、结构力学等等,还要了解材料的静力、动力、强度、疲劳、可靠性、耐用、腐蚀性,我们要逐步使用软件,让数字化的越来越多,实物产品的越来越少,才能减少材料的浪费,减少环境的污染。
 
因此,数字化转型的实质,就是把工业体系中的原来靠实物产品的研制体系转变为以数字虚体为中心的研制体系,这就是数字化转型,构成了Digital Twins。
 
3、飞机制造的数字化发展在中国是高水平的。因为飞机是基于跨学科(飞机有好几百个专业)、跨部门(航空、航天、造船、兵器和工业、电子、机械……)、跨区域(跨区域工作机制),构建了大型运输机的协同设计,结果非常好,设计周期缩短了40%,工装设计缩短了40%,工装的生产缩短了75%,制造周期缩短了30%,开创了历史的先河。
 
4、运-20飞机自2007年6月份启动,2013年1月26号首飞。首飞后,张又侠副主席讲,国家意志、国人梦想、千家单位协同——这个千家指的是984家单位协同,数千家单位的配套,开创了中国大型复杂工程的现代研制管理体系。
 
核心是什么呢?三年研制过程的现场实施管控!实际上没有数字化的模型,没有数字化的高速的网络迭代,没有数字化的工艺设计,没有数字化的制造过程,很难实现三年研制过程的现场实施管控!核心是数字化的模型。
 
5、复杂产品的研制方法,过去传统研制方法是自顶向下的分解,自底向上的设计。有总师、有副总师,副总师下面有主任设计师,主任设计师下面有专业组长,组长分到工程师,分了好几级。一个复杂产品,方案确定之后,总师分解工作,分解到副总工程师、主任设计师,再分到组长再到设计员,每个人都设计自己的部分,设计完之后,一级一级往上交。交了之后,不合格再打回来,全部重新开始,效率极低。实际上传统的设计方法是自顶向下的分解,自底向上的设计。
 
6、什么是自顶向下的设计?总师以前是分配工作的,数字化之后,总师们只需要在服务器上形成一个飞机产品的总体设计,比如说,气动布局、外形和总体布置。这个确定完之后,我们每个副总师按照分工,登陆到服务器上进行设计,把自己的做好,每个设计员都是登陆到服务器上设计。飞机在哪呢?飞机是虚拟的,在服务器上!每个设计员的计算机是没有硬盘的,他们按照角色分工,登陆到服务器上,按照总师设计的整机系统,到副总师、主任设计师,再到组长,到设计员,大家各自设计自己的部分。在软件中,你设计的东西我马上就可以看到,这样减少了大量的工程更改和协调工作。这就是自顶向下的设计,从飞机完成气动布局设计、总体布置,下面一步步往下设计,不是往上设计,设计完之后不断地迭代,自底向上的综合,这就是不得了的方法。
 
7、我们一定要有清醒的认识,且不敢人云亦云,我们需要有自己的定力,需要有主见。在数字孪生这个新生事物上,全球都在争夺话语权,我们要学习国外的先进技术和方法,但是我们要有自己的定力,要形成自己的理论体系,才能有我们自己的理论自信。有了理论自信,才能立足于世界民族之林。




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