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智能制造的基础是网络化和数字化。网络化的含义是连接人、机、物，也就是物联网或者工业互联网，也称为第二代互联网。
提起数字化就离不开数字模型和过程仿真，本文将主要论述这两方面。数字模型是仿真的基础，过程仿真是航空航天大规模应用几十年来特别擅长的领域，也是取得巨大成效的领域。
数字模型
数字模型有两类，一类是工程模型，另一类是管理模型。其中，工程模型也分为两类：产品模型和产品研制过程模型。本文重点研究产品模型和过程仿真。
CAD技术是建立模型，CAE技术就是模型的确认，即过程仿真。CAE的发展一直随着计算机的硬件、软件、操作系统和数据库的发展而壮大。
工业技术通常分为设计、制造和试验三大类，从产品需求和市场调研开始，就可以做仿真，做方案设计时也要做仿真，做方案的特点是方案不止一种，做方案时要用多种方案来做优化设计，并且要做大量的仿真对比，然后进入工程研制阶段的设计、试制、试验过程，再进行工程研制完成以后的设计定型，生产定型，批量生产，产品交付，最后到服务保障。整个数字化工厂体系中，仿真必不可少。
传统的工业体系是物理或者叫实体，基于物理的原型和模型，设计制造试验，如果试验时检测产品的功能和性能满足不了要求，就扔掉，然后再来一遍，这就是典型的以爱迪生为代表的传统工业体系的试错法。
当进入了现代工业社会，就要在虚拟空间用模型表达，CAD做机械系统和电气系统、流体模型和过程模型，当然，管理也有模型，如人力资源模型、财务模型、统计模型、质量模型。
有了模型，还要考虑半实物模型、缩比模型、半实物仿真和半物理仿真吗？未来随着发展，一定是基于全数字模型的虚拟仿真，现在很多产品已经不需要物理模型了，而是设计制造试验实现全模型化。
仿真分级
讲到智能，必须考虑人的问题。世界万物，只有人有智能。第一次、第二次工业革命解决了什么问题？蒸汽机也好，电动机也好，解决的是机器取代人力。第三次、第四次工业革命出现了电脑和现在的工业4.0，它取代的是人的脑力劳动。
我们要建设的智能工厂体系，一定是人、机、物交互与深度融合的一个体系，其核心是CPS。
如何建立新的工业体系？首先是完成产品的概念设计、方案设计、初步设计、详细设计、产品的分析仿真、工艺设计、工艺仿真、工装设计、工装仿真、装配设计、装配仿真等一系列流程，然后形成完整的产品数字样机。
其次是在计算机上建立的虚拟实验环境中，不断地找出产品设计的问题、工艺的问题等，然后改进计算机模型。
最后是再映射实物的试验过程，即完整的CPS架构。但需要说明的是，CPS可小可大，小到一个智能化小产品PLC处理器，大到整个地球，都可以用CPS来形容，这个智能制造系统一定是人、机、物关联的系统。
笔者认为，仿真的发展才刚刚开始，因此这个行业是朝阳行业。其目标是：缩短产品周期，降低产品成本，提高产品质量。未来的研制方式就是仿真驱动的设计和研制方式。
通过对数字样机的仿真分析和虚拟试验来指导、简化、减少、替代部分实物试验，从根本上说，就是要解决计算的数字模型和分析是否正确，是否反映真实产品的特性。
这必须通过大量的、科学的验证试验并形成数据库和模型库，从而改进并保证产品设计和分析的正确性。
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