我國作為制造業第一大國，但大而不強。中國工業面臨著創新能力不強、產品質量問題突出、核心技術薄弱、資源浪費嚴重等困局。導致以上問題的主要原因：一是對“拿來主義”和原始資源型發展模式的過分依賴，造成了從跟蹤研仿向自主創新轉換的正確引導和正向激勵缺失；二是長期跟蹤研仿和逆向設計形成了基因性后遺癥，整個工業體系缺乏產品正向設計理論和實踐；三是對技術研發與產品研發之間的協同互動關系認識模糊，造成基礎科研和技術儲備不足，缺乏原始創新；四是把復雜問題簡單化，認為我們的落后可以通過直接借用西方先進技術彌補甚至跨越，忽視復雜產品研制和制造業發展的系統性。

《中國制造2025》對我國制造業轉型升級和發展進行了頂層設計，并已啟動和將啟動一系列專項行動，從多個層面破解中國制造業面臨的困境，實現中國工業和中國經濟的轉型和創新。要解決中國制造業面臨的問題并實現超越，必須回到問題的源頭，即從產品設計著手，建立創新性正向研制的再設計體系。所謂再設計，指的是讓設計回歸需求本源，重新審視原有設計，以最自然的方式來探索設計的本質，效法自然。再設計包括對已知產品改良和從無到有的創造。之所以能做到再設計往往是由于突破性新技術和新工藝的出現和成熟。

與蘇氏集團聯盟打造工業再設計體系

安世亞太公司和蘇氏精密制造技術（北京）股份有限公司正式結為戰略聯盟，目的即是利用各自的優勢打造集成“精益研發技術+精密鑄造工藝”的工業再設計體系。這是在最恰當的時間點的合作，為工業再設計的推進和實現在技術、資源等方面準備了充分的條件。

安世亞太長期致力于精益研發體系（PERA）的研究，特別是工程仿真和正向設計方面積累了豐富的經驗和能力。蘇氏集團長期致力于精密鑄造技術體系（SIIC）的研究并取得了突破性成果，實現了“無論產品結構怎樣復雜皆可制造”的鑄造工藝創新。

精密鑄造技術體系（SIIC）針對傳統精密鑄造工藝的全過程進行了100多項微創新，取得三項創新性技術：一是尺寸精準，全程不變形的蠟件制備技術；二是強度、剛性、透氣性、退讓性相統一的模殼制備技術；三是長程有序的金屬澆鑄與凝固控制技術。這些新技術杜絕了傳統工藝的所有缺陷，在尺寸精度和內部質量方面均超越國內外標準。傳統車、銑、刨、磨、鍛等冷加工手段和常規成型手段無法加工、難以加工以及依照價值工程不值得加工的復雜、緊湊的精密零部件，即使對于傳統工藝很難完成的大型薄壁構件，采用該技術制造也可實現零障礙，而且結構具有高精度的近凈形、近凈重和近全吻合受力狀態的特點，基本實現免后續加工。

SIIC技術體系的上述特點徹底解放了因制造工藝的限制而對產品設計帶來的制約，使得在產品研發設計過程中，工程師只需關注產品功能的最佳實現而無需顧忌后續的制造工藝約束，極大的拓展了設計人員的自由設計空間，能最大限度地發揮創新性設計的潛能，做到“效法自然”。而工業品再設計過程產生的均是非標準化甚至反傳統的產品，沒有設計標準及知識經驗可參考，唯一能依賴的設計手段就是工程仿真和實物試驗。因此，仿真能力是確定產品功能、性能、安全與可靠性的最重要能力。對工程仿真技術的掌握，以及大量工業實踐應用的經驗，正是安世亞太公司的競爭力所在。

戰略聯盟的建立，將安世亞太精益研發、工程仿真技術、與蘇氏精密鑄造工藝結合，啟動工程仿真驅動的工業再設計過程，讓設計突破工藝局限，敢于跨量級優化，并產生顛覆式創新。

工業再設計的推進步驟

利用精密鑄造和精益研發的優勢，可以按照以下步驟推進工業再設計：

一是，提高產品的模塊化和一體化程度。重新設計產品結構的分離面，如無特定必要，產品部件可以設計為一體化結構，無需由大量零件構成。僅此一項改變，對當前產品的性能、可靠性、重量、體積、載重、材料、動力、成本、能耗、環保等方面都會帶來改觀。直接可見的益處有：性能明顯提升、全結構具有均衡的可靠性、材料可以替換至最低標準、重量下降、載重量提升、保障功能性能的前提下動力要求降到最低、成本下降、能耗環保指標提升。這將對中國工業體系產生第一層明顯的提升作用。

二是，傳統工業產品的大膽優化。由于無需擔心不能制造，可以對當前的產品在結構形貌方面做大膽優化（拓撲優化），產生與傳統結構差異巨大的產品。這種優化通過材料的重新布局和選擇，形成全新的結構，使產品具有等強度、等剛性、剛柔并濟、隨力應變等特性，進一步對當前產品的各項指標產生跨量級的正面影響。通過優化手段對工業品再設計之后具有明顯的優勢，有可能顛覆大量工業行業。從已經完成再設計的大量產品來看，在維持原裝備性能、不改變裝備制造材料的前提下，通過再設計，普遍可以實現裝備質量15%~60%的減重。如：航天某院一武器系統，僅因為通過再設計將殼體重量相對仿制對象降低了超過50%之后，在動力系統明顯落后的情況下，實現了該武器系統在航程、航速、精確性方面對仿制對象的全面超越。

三是，基于正向設計的顛覆式創新。由于新工藝具有“無論多復雜都能制造”的特性，我們甚至無需考慮當前產品結構的特征，直接從需求出發，通過正向設計產生框架性和顛覆性的創新設計。安世亞太精益研發體系正是基于系統工程理論，從涉眾需求出發，經過需求分解、功能分析、系統設計、物理設計、工藝設計、虛擬制造、虛擬試驗等設計過程，形成完整的正向設計體系，并據此體系開發了大型工業軟件，形成數字化研發平臺。精益研發體系PERA在重大裝備行業落地生根，在引進消化吸收再創新的進程中產生了積極影響，尤其在航空、航天、機車車輛行業效益明顯。突破性工藝帶來的新機遇，結合創新性正向研制體系，使得中國工業有機會在某些重點工業產品領域在世界范圍內實現彎道超車。

構建再設計生態圈是第一要務

打造工業再設計體系的首要任務是打造完善的工業再設計生態圈。工業再設計生態圈包含了正向設計研制、工藝定型、批量生產、專業生產、整機總成、市場/用戶需求的研究的整個循環。

其中，正向設計研制的能力，是工業再設計生態圈的創新之源。安世亞太完整的精益研發理論系統及平臺系統、完整的多學科仿真計算和優化設計軟件體系、以及龐大的工程師隊伍和咨詢專家隊伍，能夠快速的結合各個產業的需求，建設針對機械制造各個細分行業的專業設計中心。

工業再設計生態圈

工藝定型的能力方面，蘇氏精密制造技術體系可以為正向設計提供完備的工藝保障，工程師們遵從自然法則設計的產品，蘇氏技術完全能夠保障其工藝實現。

批量生產的能力，設計的工業零件產品經過試制和驗證后工藝定型，就能夠進入批量化生產和供應。

專業生產的能力，對于市場需求巨大和需要定向供應的零件產品，應該有自動化、網絡化和智能化的現代化專業工廠。

整機總成的能力，在零部件完成生產后就進入到整機組合階段。

市場/用戶需求的研究能力，正向設計的宗旨是：從研究用戶需求出發，到滿足用戶需求結束。

打造中國真正自有的、從產品研發到制造完成的全生命周期的、具有獨立自主工業知識產權和研發生產能力的完整生態圈，這是我們的使命和工作目標。

踐行《中國制造2025》

《中國制造2025》是引導中國制造業未來發展的綱領性文件。中國工業再設計體系的建立，將從以下幾方面深刻踐行《中國制造2025》：

工業再設計體系將針對《中國制造2025》提出的重點發展的重大行業，創建實體企業直接進行特定工業產品的創新性研制和生產。利用工業再設計體系，將對如下7個領域產生深刻變革：高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農業機械裝備。

《中國制造2025》提出中國制造業將發生諸多轉變，再設計體系將幫助實現其中的三項重要轉變：一是工業再設計是一個完整的創新驅動研制過程，能夠實現要素驅動向創新驅動的轉變。二是工業再設計實現由低成本競爭優勢向質量效益競爭優勢的轉變，實現由資源消耗大、污染排放物多的粗放制造向綠色制造的轉變。三是工業再設計為眾多合作伙伴提供正向研制體系需要的技術、服務和標準設計，實現由生產型制造向服務型制造的轉變。

結束語

經過不斷探索和努力，我們在工業再設計實踐方面已經邁出了堅實的步伐。目前已建成安陽強基精密制造產業園、成立了精益研發和精密制造技術的工業產品正向研制中心，并且在全面展開與地方政府、企業和機構的合作。我們相信工業再設計體系的探索和實踐具有示范意義，能為中國工業轉型升級帶來積極的影響。

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