目前世界各主要經濟體都在加速推進智能制造、數字制造，加速制造業做優、做強。如何加快實現智能制造、數字制造，南京航空航天大學校長、中國工程院院士單忠德8月2日在“全球數字經濟大會數字仿真技術論壇”上表示：“數字制造、智能制造，就是要真正把數字化設計覆蓋整個制造全流程，實現設計與功能一體化，設計與生產制造一體化，設計與制造評價（檢測評價）一體化、制造與管理運維一體化。”

各國加速推進智能制造

單忠德首先談及目前世界各國推動制造強國的情況，中國工程院、國家制造強國建設戰略咨詢委員會今年發布的《2020中國制造強國發展指數報告》顯示，美國制造強國發展指數依然持續高于各國，處于第一陣列，綜合優勢突出；德國、日本穩居第二陣列，相對優勢明顯；中國、韓國、法國、英國處于第三陣列，中國在第三陣列中排名居前。

單忠德同時也介紹了制造強國指標體系的主要維度，包括規模發展、質量效益、結構優化、持續發展四個一級指標，還包括信息化發展指數等18個二級指標。其中，從質量效益上看，美國保持質量效益增強的勢頭，其中最大的貢獻指標是世界知名品牌數和制造業的前沿勞動生產率。從結構優化上看，美國、德國領先。持續發展上，美國和日本并駕齊驅，其次是德國和韓國。中國具有獨特的規模優勢、門類齊全優勢、市場優勢以及新型舉國體制優勢，目前中國有220種以上產業的產量世界第一，形成一個14億人的統一大市場。但相對于第一、第二陣列的其他國家，中國制造業無論是質量效益、結構優化、持續發展等方面都有待提升，有著巨大的改善空間和發展空間。

單忠德表示，推進制造業高質量發展，需要推進數字制造、智能制造，事實上包括美國、德國、日本等都是這樣走過來的。“數字制造、智能制造就是要能夠滿足批量客戶定制的柔性化生產，希望制造過程是綠色的，制造的手段是數字化，其最終目的是高效、優質、清潔、安全地制造產品，形成新的制造業服務模式。”單忠德說。

單忠德談及了美國的NIST，日本的《互聯工業》、英國的《“英國工業2050戰略》、歐洲歐盟委員會的《歐洲新工業戰略》后進一步表示，“數字化智能化網絡化不僅是世界大企業的競爭焦點，也是國家與國家之間的競爭焦點，是未來強國的必經之路。”

單忠德表示，從大趨勢來看，數字化、精密化、綠色化、成線化、生物化這“五化”一直沒有變。但是在這“五化”中，數字化是基礎，無論是數字化模擬仿真、柔性制造、計算機集成制造、遠程診斷與預測，還是精密成形、綠色制造、自動化的生產線，包括數字車間、智能工廠，個性化的柔性化定制生產，數字化都是基礎。數字制造、智能制造技術將使得制造業發生重大的變革，已經被學術界、產業界高度認同。

數字技術與工業技術融合將產生一些新原理、新方法、新工藝、新產品、新裝備，能夠促進傳統制造業的轉型升級，有利于產業技術的高級化、產業鏈現代化，創造出制造業的新業態。智能制造變在三個維度變革了制造業的發展模式，一是變革了制造模式，真正實現了生產資料和生產工具的協同，實現網絡化制造、遠程制造。二是變革了管理模式，實現了異地管理與遠程服務的融合，數字化管理等變得越來越成熟。三是變革了生產方式，真正把數字世界和機器世界融合起來，實現了智能化生產。

數字仿真是核心技術之一

關于如何推動數字制造，智能制造，單忠德認為，在數字化、智能化生產制造里，工藝的數字化是重要的基礎。如何把工藝管理、工藝參數、過程優化等進一步建立起相應的數據庫，把工藝數據更好地集成到軟件里，產生具有中國特色的數字化設計軟件、數字化模擬仿真軟件，是推動智能制造發展的非常重要一環。而在數字化仿真、數字化樣機、數字化建模等方面，數字孿生起到了非常重要的作用。

數字化仿真技術是未來企業持續高效綠色發展的核心技術之一，能夠很好地賦能制造業高質量發展。為此單忠德談及了數字仿真在汽車零部件制造中的案例，這是一種三維設計仿真和成形一體化的無模鑄件模式，通過數字化復合砂型建模，把砂型和鑄件建模一體化，通過數字化擠壓切削成形，可以做出多材質復合鑄型，制造出高質量鑄件。采用這種方式之后，制造周期可以縮短30%-87%，成本降低30%，精度提高2-3個等級。

目前單忠德院士團隊已經建立了數字化的快速零部件制造技術創新服務平臺，將該模式在100多家企業進行推廣應用。“這一數字化的三維設計仿真和成形一體化，可以自由彎管，可以是任意的形狀結構，可以形成三軸、六軸系列化的成套裝備，數字化模擬的尺寸精度和設計制造的尺寸精度和最終產品的精度能夠一致起來，實現數字化驅動的整體自由成形。”單忠德說。

單忠德表示，數字化仿真設計技術賦能制造業很重要的一個關鍵詞是“一體化”，即要實現設計與功能一體化，設計與生產制造一體化，設計與制造評價（檢測評價）一體化、制造與管理運維一體化，真正把數字化設計覆蓋整個制造全流程。

“比如設計與生產一體化，主要是通過數字建模、數字孿生技術，當然還有3D打印、多材料、多工藝尺度數字化制造技術，數字化的裝配技術等，實現‘設計-虛擬制造-物理制造’產品生產新模式。美國F-35戰機以這樣的設計與生產一體化模式，縮短了缺陷處理時間33%，加快了制造工藝的改進。”單忠德說。

單忠德最后表示，人是創新的主體和靈魂，要建設制造強國，推動智能制造，需要發展高質量的人才，形成高素質人才隊伍，要有科創的速度、激情和精神，把這些創新的理念文化和解決短板技術、提升競爭力以及領軍人才的建設相統一，讓創新成為自覺行動。