對數字化制造技術應用價值的討論，我認為是非常重要的。這不僅僅是對提高效率、減低成本之類的常規評估，還必須看到數字化制造技術有兩點革命性的突破：

其一是填平了人的思維與工程表達之間鴻溝。用二維平面工程視圖來描述產品的方法大約沿用了200多年。但是，人的思維是多維的，工程師們在創意新產品時，首先涌現的是多維的實體形象而不是一個個的平面視圖。為了向制造它的人傳遞產品的信息，必須將這個活生生的實體變成為復雜的、但為工程界所共識的平面圖形。這當中的浪費不僅僅是投影圖的繪制，還包括了從實體形象向抽象的視圖表達方式的轉換的思維，在轉換過程中出現的表達不清和錯誤。制造工程師在接到這種平面圖形以后，又要用想象恢復它的立體形狀，以編制工藝過程。這又是一番思維、腦力和時間的浪費。并且對平面圖形的理解程度往往是能否設計出好的制造過程的關鍵，對圖紙理解的錯誤又經常出現。工人拿到這種用平面圖形描述的作業指導書以后，同樣必須將它理解為三維的實體，浪費和錯誤更容易發生。2D產品定義的數據鏈存在著人力物力的巨大的浪費。制造業為這種平面圖形的轉換付出了巨大的代價。3D產品定義和直接使用3D數據傳遞，消除了人的思維的變換和由此造成的一切不清晰和失誤，壓低了幾乎所有作業人員的學習曲線。數字化制造成為精益制造近期革命性的進展。

第二是數字化制造對支撐創新和創造有重要作用。數字制造又一個最大的優勢是，在計算機的虛擬世界中將產品和工藝設計中可能發生的錯誤和決策失誤提前揭露和消滅。在實地制造之前驗證是否實現了客戶的需求和設計的意圖。比起在現實的物質世界中驗證效果，會大大地節省時間、資源和金錢。對加快創新產品的研制速度、推向市場的時間起著關鍵的作用。例如，歐洲的機床工業，目前向定制化機床發展，按照客戶的要求將若干功能組合到一起，實現某種特定零件的全部加工。過去類似機床的設計制造，一直到裝配出來的試切才能驗證設計的成功，花費時間長，研制成本高。而利用數字制造，在虛擬環境先設計、運動模擬，工藝仿真、在虛擬環境中裝配出機床，虛擬運行來驗證是否能夠達到客戶的需求，還演示給客戶看，既節省了資源和時間，又抓住了客戶。這是數字化支持創新的典型案例之一。加速客戶化產品的研制的周期是數字化制造的主要領域。同樣在航空航天等復雜產品制造中，將模型置于虛擬環境中模擬，預先確認設計和工藝，將大大減少因反復帶來的一切弊病，可以降低創新產品的風險和加快創新產品投放市場的步伐。所以，數字化制造對于客戶化定制行業、敏捷制造會有更大的潛力。

數字化制造技術未來的發展前景

談及關于數字化制造技術未來的發展前景，我認為需要給出一個比較具體的“藍圖”來。從數字制造的觀點，描述未來前景用“藍圖”的比喻已經過時，但是在這里提出一個數字化制造的未來“模型”就太嚴肅也確實不容易建立。這里我借鑒美國人現在做的事和他們正在執行的一個計劃來表達數字化制造的未來，可能有助于大家討論。這里只談兩件事：

☆數字線digitalthread

洛克希德？馬丁公司在美國新一代戰機F35制造中，成功的利用3DCAD數據直接輸給計算機數控(CNC)機床進行零件加工，或輸給復合材料編程系統(CPS)進行碳纖維布置的設計，最后成品都可以追溯到原始的計算機模型。從此，從設計開始到加工乃至最終裝配，形成了不間斷的數字數據的鏈路。洛克希德？馬丁打造了術語“數字線(digitalthread)”來描述這種新的非常簡捷的工作方式。數據線的概念被認為是當今航空和軍工(A&D)制造領域最重要的進步而得到迅速的普及。

為了建立數字線，需要形成一種以3D模型定義為基礎，為整個企業所共享的、全面集成和協同制造的環境。在企業或供應鏈中，無論在何處的數據生產者和數據消費者，在制造過程的任何點上，都將連接到一個共同的數字的數據源上。數據標準將從設計階段開始，延伸到制造、繼而到最后裝配。這種環境就是下面的基于模型的企業MBE。

☆基于模型的企業MBE

美國“下一代制造技術計劃TheNextGenerationManufacturingTechnologiesInitiative(NGMTI)”是美國軍方和重要制造企業合作的發展制造技術的計劃，旨在加速制造技術突破性發展，以加強國防工業的基礎和改善美國制造企業在全球經濟競爭中的地位。計劃于2005年提出，將于2016年部分完成。NGMTI計劃定義美國的下一代制造技術有6個目標，其中第一個就是“基于模型的企業”。

NGMTI提出的“基于模型的制造企業Model-BasedEnterprise，MBE”是一種制造實體，它采用建模與仿真技術對其設計、制造、產品支持的全部技術的和業務的流程進行徹底的改進、無縫的集成以及戰略的管理；利用產品和過程模型來定義、執行、控制和管理企業的全部過程；并采用科學的模擬與分析工具，在產品生命周期的每一步做出最佳決策，從根本上減少產品創新、開發、制造和支持的時間和成本。術語“基于模型的企業”已成為這種先進制造方法的具體體現。它的進展代表了數字化制造的未來。