美国数字化制造与设计创新机构发布2018年战略投资计划

本文转载自北方防务（ID：NISTIdefensereport）

作者：李晓红

美国数字化制造与设计创新机构（DMDII）日前发布了2018年战略投资计划。该战略投资计划在分析当前美国面临的全球制造业环境基础上，明确DMDII愿景及其对DMDII战略投资计划的影响，详细规划了2018年DMDII焦点技术领域、具体目标以及按月度的技术路线图。

DMDII基于德勤公司从2010年开始每三年发布一次的全球竞争力指数报，对当前的许多因素和技术趋势进行分析后，将DMDII的未来愿景描述为：“每一个新造零件都优于前一个（EVERY PART BETTER THANTHE LAST）”。这一描述也表达了其渴望制造业未来能达到这样一种状态：通过从每个已经生产的零部件中持续、自动学习，使制造的下一个零部件质量优于前一个。这一愿景是随着人工智能（AI）技术的发展而提出的。人工智能与工业物联网相结合，在第四次工业革命中创造了一种认知和感知的优势，它可能远远超过前三次工业革命所带来的经济和社会影响。随着采集的零部件或者生产材料批量的数据数量持续增多，人工智能系统有可能会自动适应环境，使得下一个零件在质量、成本、速度、对客户需求一致性等方面实现更优。

针对新形势，DMDII在2018年战略投资计划中重新明确了4项焦点技术领域：设计、未来工厂、供应链、赛博安全。

焦点技术领域一：设计、产品开发及系统工程

将线性、基于文本的产品开发过程转变为动态的、数字化的、以模型为中心的生态系统，实现向以模型为中心的业务实践的转型。扩大需求分析权衡空间，早考虑成本和制造问题（以及产品支持/维护/售后）。系统工程工具可提供从需求、详细设计到生产制造等产品全生命周期信息的可追溯性。

2018年核心目标是实现“制造前移”，来自整个产品生命周期阶段的相关的数据驱动的信息都要告知产品的方案确定、详细设计等阶段，与最终零部件和产品相关的所有类型数据都应该通过“数字线索”实现从产品方案确定直到生命周期结束的双向流动。包含3项具体目标：

（1）一个CAD文件的生命周期活动；

（2）CAD数据实时反馈；

（3）已有3项成果的技术转移。

焦点技术领域二：未来工厂

未来工厂应能不断适应由于材料、制造工艺、自动化工具的创新驱动所引起的快速变化的市场需求，以及不断适应客户在追求新技术、定制化、复杂性方面日益增长的需求。未来工厂的特点是，不管成本和周期时间的影响，小批量和定制化将成为常态。

2018年核心目标是通过将已有技术集成到实际问题解决方案中，以验证相关业务的投资回报率（ROI）。将数字化制造的点点滴滴都连接起来，发现要采用和实际应用还存在的障碍。DMDII计划将已有的技术项目成果集成到其位于芝加哥的一个未来工厂测试环境中，以及一个包含成员制造商运营环境的数字孪生试点项目中。包含5项具体目标：

（1）传感器投资回报率分析；

（2）传感器市场配置；

（3）工厂数字孪生；

（4）未来工厂项目集成计划；

（5）已有2项成果的技术转移计划。

焦点技术领域三：敏捷、弹性供应链

面对机会的快速响应能力取决于供应基础的灵活性。快速响应性意味着一个供应网络的及时反应能力。这一能力的有效集成意味着它是可组合、可配置的，具有透明、完整的信息流。

2018年核心目标是宣传数字线索、数字孪生等新技术的发展前景。将之前在MBD/MBE/数字孪生等方面开展的工作与新的项目招标、研究项目、试点项目等联系起来，建立一种集中学习的环境。相关举措将试图通过务实的解决方案（来自试点项目和成员的实际反馈）减少技术实践（technology to practice）。包含4项具体目标：

（1）供应链设计及数字孪生；

（2）面向设计和采办的数据交换分析；

（3）适用于供应链/赛博安全的区块链技术；

（4）1项已有成果的技术转移。

焦点技术领域四：制造业赛博安全

开发技术来管理传统制造系统和生产设备的网络安全；设计和部署评估工具和方法；开发能够为中小型制造企业提供赛博安全服务的技术，并为赛博安全服务提供商进行认证；提供一种协作机制，例如建立一个用于知识/数据共享/威胁共享的行业联盟；建立一个行业联盟，整合行业需求，共享关键数据。

2018年核心目标是保护美国日益增长的数字化制造优势。数字化制造技术发展增加了该领域受攻击的可能性，同时数字化制造技术也是美国要打造具有竞争力的经济优势所最具吸引力的目标领域之一。关注重点是增强中小型制造企业的赛博安全能力，其占据美国制造业GDP的90%以上。包含5项具体目标：

（1）中小型制造企业评估及网络安全威胁缓解工具；

（2）提议建立一个独立的制造业赛博安全中心；

（3）中小型制造企业培训项目；

（4）制造业赛博安全应用案例集成；

（5）制造业赛博安全研讨会。其中目标3—5的工作开展根据针对目标2的额外投资情况来进行。

2018年战略投资计划技术路线图

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美国数字化制造与设计创新机构简介

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