制造領(lǐng)域多耕耘 癡心鉆研喜豐收
——記西安工業(yè)大學(xué)先進(jìn)制造工程研究所所長、博士生導(dǎo)師曹巖

◎ 文/薛 明

他是注重跟蹤研究機(jī)械制造先進(jìn)技術(shù)并能善加運(yùn)用的科學(xué)耕耘者。20多年的工學(xué)研究，練就了他對工業(yè)信息技術(shù)前沿領(lǐng)域獨(dú)特的視角和執(zhí)著科研的堅(jiān)定。

他是科技部國家國際科技合作專項(xiàng)項(xiàng)目專家，他研究的領(lǐng)域被寫進(jìn)“中國制造2025”國家戰(zhàn)略。他在復(fù)雜裝備及武器系統(tǒng)快速響應(yīng)制造、智能制造基礎(chǔ)信息源研究、基于多物理場耦合的數(shù)字樣機(jī)開發(fā)、高性能材料及特殊結(jié)構(gòu)加工工藝與切削機(jī)理研究等方面成績斐然。先后主持、參與研究國家級(jí)、省部級(jí)等項(xiàng)目40余項(xiàng)，發(fā)表SCI、EI檢索論文100余篇，主編、參編70余部專著、譯著和教材，授權(quán)專利和軟件著作權(quán)登記60余項(xiàng)，獲得省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)7項(xiàng)。

他叫曹巖，是西安工業(yè)大學(xué)破格教授，博士生導(dǎo)師，先進(jìn)制造工程研究所所長，陜西省中小企業(yè)首席工程師。

癡心“三化”研究，推進(jìn)信息發(fā)展

1999年，曹巖在西安交通大學(xué)獲工學(xué)博士學(xué)位，隨即進(jìn)入西安交通大學(xué)博士后流動(dòng)站、陜西秦川機(jī)械發(fā)展股份有限公司博士后工作站做企業(yè)博士后。在博后期間，通過在機(jī)床產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)集成制造等方面研究成果，為企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。博士后出站后在西安交通大學(xué)留校任教，并于2005年調(diào)入西安工業(yè)大學(xué)工作，他把自己的研究方向確定為數(shù)字化、集成化及智能化制造。

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，曹巖原來學(xué)的專業(yè)是機(jī)械工程，從一般的機(jī)械到現(xiàn)在的大機(jī)械和制造系統(tǒng)，把數(shù)字化、集成化、智能化應(yīng)用到機(jī)械制造的整個(gè)過程中去。

相對于傳統(tǒng)制造業(yè)來說，數(shù)字化、集成化、智能化反映的是我國制造領(lǐng)域信息技術(shù)改造在三個(gè)階段要解決的核心問題。他用通俗地語言講述他對“三化”的理解。數(shù)字化，是把以前用其它介質(zhì)表述的信息和知識(shí)，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的、數(shù)字化的便于計(jì)算機(jī)處理、存儲(chǔ)、傳輸以及應(yīng)用的表達(dá)形式。信息化最開始是一個(gè)單元一個(gè)單元、或一個(gè)部門一個(gè)部門、或一個(gè)領(lǐng)域一個(gè)領(lǐng)域、或在一個(gè)大的信息系統(tǒng)里一部分一部分來實(shí)施的，每一部分都是單獨(dú)實(shí)施，集成化使整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部分都有機(jī)地作為一個(gè)整體運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)1+1＞2，把相關(guān)聯(lián)的每個(gè)部分都連接起來形成一個(gè)整體。智能化，則是在數(shù)字化和集成化基礎(chǔ)之上，強(qiáng)調(diào)提升制造領(lǐng)域智能活動(dòng)的層次，從而提高整個(gè)系統(tǒng)智能化的程度，與當(dāng)前“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”其實(shí)是一脈相承的。

伴隨我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，信息化帶動(dòng)工業(yè)化、工業(yè)化促進(jìn)信息化的需求已越來越迫切。現(xiàn)在通過計(jì)算機(jī)對產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，即從設(shè)計(jì)、制造、使用、服務(wù)到產(chǎn)品報(bào)廢、回收、再利用的各個(gè)階段進(jìn)行模擬仿真，可以知道這個(gè)產(chǎn)品是否能制造出來，而且能知道其性能是否滿足要求，甚至實(shí)現(xiàn)無紙化加工或制造，效率更快捷、更方便，并且更省錢、更應(yīng)急、更環(huán)保，真可謂“綠水青山就是金山銀山。”

可見，信息技術(shù)對機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的影響多么重大。令人欣慰的是曹巖在他的專業(yè)研究領(lǐng)域里沒有落后于信息技術(shù)發(fā)展的腳步，他前進(jìn)的身影堅(jiān)定而沉著，給機(jī)械設(shè)計(jì)與制造帶去了新技術(shù)、新工藝、新方法，引領(lǐng)了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)向著信息化不斷發(fā)展。

打破企業(yè)信息“孤島”，面向未來寄予厚望

為企業(yè)開發(fā)信息化平臺(tái)和信息化軟件系統(tǒng)是曹巖傾注心血最多的一項(xiàng)重要成果，這是企業(yè)應(yīng)對信息化發(fā)展的必然需求。目前市場上出現(xiàn)了種類繁多、價(jià)格不菲的信息化軟件產(chǎn)品，這些產(chǎn)品一方面解決了企業(yè)的部分問題，另一方面卻給企業(yè)造成了新的負(fù)擔(dān)，形成了新的信息“孤島”。

為消除企業(yè)在信息化發(fā)展中形成的信息“孤島”，曹巖帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)圍繞“企業(yè)定制化的CAD/CAPP/CAM平臺(tái)”開展研究，他們系統(tǒng)研究了企業(yè)定制化信息平臺(tái)的開發(fā)方法與技術(shù)，成功開發(fā)了符合裝備制造業(yè)需求的信息化平臺(tái)，并在三個(gè)方面取得創(chuàng)新突破：一是在基于PDM的產(chǎn)品制造全生命周期3C數(shù)字化信息庫構(gòu)建技術(shù)方面，他們根據(jù)產(chǎn)品在制造生命周期全過程中的CAD/CAPP/CAM信息資源，按照其不同形態(tài)、特點(diǎn)和應(yīng)用場合等方面進(jìn)行了系統(tǒng)分析和研究，提出了產(chǎn)品全生命周期下信息/知識(shí)資源的單元形態(tài)，并構(gòu)建了知識(shí)單元分類體系、知識(shí)單元描述模型、知識(shí)單元綜合管理系統(tǒng)以及統(tǒng)一產(chǎn)品信息模型等，為產(chǎn)品全生命周期下的制造信息資源數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)。二是在面向企業(yè)定制化產(chǎn)品的制造全生命周期3C交互式平臺(tái)構(gòu)建方面，研發(fā)了面向企業(yè)定制化產(chǎn)品的全生命周期3C交互平臺(tái)構(gòu)建技術(shù)，以滿足通用平臺(tái)的基本技術(shù)要求和企業(yè)的個(gè)性化需求，服務(wù)于裝備制造和地方經(jīng)濟(jì)的典型企業(yè)/產(chǎn)品，基于制造業(yè)中的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，參照國際標(biāo)準(zhǔn)，對交互平臺(tái)的相關(guān)功能進(jìn)行合理裁剪和組合，為制造企業(yè)和用戶提供不同粒度的、多種層次的、優(yōu)質(zhì)高效、資源豐富的平臺(tái)。三是在技術(shù)推廣及產(chǎn)業(yè)化方面，形成了面向企業(yè)定制化的應(yīng)用示范，以服務(wù)于裝備制造和地方經(jīng)濟(jì)的典型行業(yè)/企業(yè)為龍頭，形成專業(yè)化的3C平臺(tái)定制化標(biāo)準(zhǔn)流程，可以迅速為相關(guān)企業(yè)/產(chǎn)品開發(fā)定制化的平臺(tái)，應(yīng)用于航空、機(jī)械、輕工、裝備制造、兵器、汽車、機(jī)床、試驗(yàn)和檢測儀器、數(shù)字出版等領(lǐng)域，縮短了企業(yè)技術(shù)開發(fā)的周期、降低了技術(shù)改造的難度，提高了技術(shù)適應(yīng)度，較好的服務(wù)了企業(yè)的技術(shù)升級(jí)需求。

目前該平臺(tái)已面向國內(nèi)數(shù)十家企業(yè)做了試用推廣，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，累計(jì)為企業(yè)增加收入8000余萬元，受到了用戶的肯定，還獲得50余項(xiàng)軟件著作權(quán)登記，授權(quán)專利80余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇。

然而，在科研攻關(guān)的道路上，每前進(jìn)一步都要付出艱辛的汗水。在科研工作中最大的困難是工作單位的調(diào)動(dòng)，需要對研究方向進(jìn)行重新定向。但他并不在意困難，他有多年教學(xué)與科研的積淀，他有堅(jiān)持不懈的韌勁，因此，他的科研之路只會(huì)越走越開闊，越走越穩(wěn)健。

作為團(tuán)隊(duì)的重要負(fù)責(zé)人，他對產(chǎn)學(xué)研一體化工作十分重視，主要把握了兩個(gè)大類：一是縱向項(xiàng)目，包括國家、陜西省和各部委下達(dá)的計(jì)劃項(xiàng)目，還有國防領(lǐng)域的科研項(xiàng)目；二是橫向項(xiàng)目，包括陜西省內(nèi)外的科研院所以及廠礦、企業(yè)的項(xiàng)目。他把100多人的團(tuán)隊(duì)分成10余個(gè)小團(tuán)隊(duì)，分頭分配攻關(guān)任務(wù)。團(tuán)隊(duì)的每名成員都密切配合，相互支持，有效促進(jìn)了專業(yè)領(lǐng)域的建設(shè)與發(fā)展。

他對剛步入這個(gè)領(lǐng)域的年輕學(xué)者寄予厚望：首先要確定好自己的研究目標(biāo)或方向；其次要能堅(jiān)持、能吃苦；再就是要跟蹤當(dāng)前制造領(lǐng)域科技的發(fā)展，把個(gè)人工作與國家戰(zhàn)略結(jié)合在一起，樹立全球視野、國家視野和高層次的學(xué)科視野；最后要腳踏實(shí)地工作，在肥沃的科學(xué)研究與工程實(shí)踐的土壤里辛勤耕耘，多出新成果，為機(jī)械工程的持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

厚望即希望，是真誠熱切的，也是語重心長的，更多的是包含著對年輕學(xué)者的喜愛，對機(jī)械工程學(xué)科后繼有人、加速發(fā)展的美好祝愿。有愛有胸懷，必將迎來一個(gè)專業(yè)學(xué)科、一個(gè)行業(yè)領(lǐng)域蓬勃興旺的美好未來。