3)构建统一的研发设计平台
公司拥有风场微观选址、风力发电机组载荷分析和仿真、有限元分析等多种软件工具,为产品的系列化设计搭建了良好的平台,应用于1.5MW、2MW、3MW和5MW系列产品的开发。采用Creo Parametric、Inventor、Solid Edge等国内外先进的三维建模平台,实现了每个零部件三维建模及整机虚拟装配,可视化、智能干涉检查、虚拟装配等系统,已成功应用于零部件的加工制造与整机装配指导当中,生产、加工、装配更加便捷、高效、安全。
图3 微观选址
图4 三维设计
4)产品数据标准化定制,实现图文档管理
在项目实施初期遇到的最大问题是产品数据的收集整理、规范化和纸介质数据的电子化工作。对于积累了多年的大量电子文件,由于一直沿用传统的基于纸介质图纸管理的方法,缺乏有效的针对电子文件的管理手段,频繁的更改造成电子文件和纸介质文件存在内容上的不一致,需要技术人员逐一进行核对。并且由于以往图纸及文件的审查也都是基于纸介质进行的,缺乏对电子文件规范化的管理,线型、图层、颜色等图素有些不符合CAD制图标准,还有些早期的CAD文件命名和存储不规范。
为保证PLM系统的产品数据的统一和规范,加强产品数据的标准化工作,在进行产品数据录入与数据整理过程中,公司重新修订了CAD制图规范,对39种图样、技术文件的模板进行了规范和修订;同时编制了《产品开发应用PLM系统的技术管理暂行规定》;完成了《产品图样及技术文件电子文件名命名及存储管理办法》、《产品图样及技术文件、数据库零部件结构的更改办法》、《产品图样及技术文件的审批程序及其完整性》、《产品图样及技术文件更改管理规程》等10个技术管理规范与标准文件的修订。通过上述措施,完成了电机、风机产品图纸、产品结构和技术文件等数据的收集整理与电子化工作,实现了产品数据的图文档管理,可在线浏览AutoCAD、Inventor、Creo、Solid Edge工程图纸,对Txt、Rtf、MS Office、PDF、WPS等文件格式进行全文检索,极大方便了研发、质量、采购等相关业务人员对产品数据的查询利用。
图5 图文档管理
5)电子流程审批,实现并行产品开发
通过工作流管理协调控制产品数据的处理,规范产品数据从创建到发布的整个研发过程,实现电子化文档审批签署,实现任务进度的跟踪监控和调整。以往纸质文件管理,其设计、校对、审核、标审、入库晒发等环节都是通过人工进行任务交转,不能并行地进行产品研发设计,下游部门也无法了解到产品设计进展情况。应用PLM系统工作流程后产品信息以电子数据方式进行传递,省去了中间环节和人工交转,最终统一接收集中从PLM系统输出生产图纸,实现了由纸质管理向电子数据管理和信息传递的转移,保证了产品数据的可靠性和唯一性。
目前PLM系统中应用的流程种类有设计会签流程、工艺编制流程、产品整顿流程、产品数据更改流程、技术通知单流转流程、图文档请晒流程、编码申请流程等。
4、效益分析
实践证明标准化、规范化、系列化是大型装备制造业产品研发、生产制造的前提和基础。各种数据的交互离不开标准化,实施PLM系统实际上就是实现了企业产品信息的完整性、规范化,达到管理制度的科学化。京城新能源实施PLM系统也产生了明显的应用效果,隐性的经济效益和社会效益会随着PLM的深入应用和产品数据的不断积累逐渐显露出来。
1)实现了企业基础物料的统一管理
通过建立物料编码和物料管理体系,构建企业统一的基础物料数据库,完成99570个基础物料和产品数据的编码,实现了企业物料信息的统一管理和资源共享,为ERP系统提供可靠的数据源。通过对原材料、标准件、外购件的规范化管理,达到从设计源头控制和约束物料的使用,逐步实现标准化、通用化设计,降低采购成本。
2)建立了企业统一的产品数据库
通过构建设计、工艺一体化产品数据模型,保证了产品数据的完整和统一。通过建立和不断完善企业产品数据库、整合产品数据资源,实现产品数据的统一管理与资源共享。目前完成风机、电机623个产品结构搭建,共计入库图纸23551张,技术文件15185张,报表(BOM)3462份,表单10326张,工艺卡片7675张,工艺模型21989个,为生产运营提供可靠的数据保障。通过与ERP系统的集成接口,实现按产品、按部套向ERP传递产品物料数据、BOM结构。
3)促进了产品数据的标准化和规范化
PLM系统的实施是将企业技术管理制度和工作流程固化的过程,在数据导入和风机、电机产品上线应用中修订了CAD制图规范,编制了《产品开发应用PLM系统的技术管理暂行规定》、《产品图样及技术文件、数据库零部件结构的更改办法》等PLM系统上线必须遵循的技术管理标准,完善了《产品综合明细表》、《更改通知单》、《请晒通知单》、《技术通知单》等30多种图样、文件的模板制修订,保证了设计源头数据的统一、正确和规范,进一步强化了产品开发的标准化、规范化管理。
4)推进了企业技术管理工作
PLM系统的实施应用,对提高企业技术管理水平起到了推动和促进作用。修改完善了公司原有的18项技术管理制度和规程,固化了12个工作流程,逐步构建完成符合现代企业数字化管理的技术管理模式,促进企业技术管理工作不断完善、不断拓展和不断提升,加快产品研发进程,为产品设计与创新管理提供了有力的技术保证。
5)构建了企业级协同工作平台
通过构建企业级协同工作和数据共享的环境,在人与人之间、部门与部门之间建立起协同业务工作平台,使得产品数据的流转和信息的沟通更加畅通。利用PLM系统业务流程集中管理的模式,跟踪、控制和管理产品开发的进度,消除了传统管理中部门之间的信息壁垒,大大提高了工作效率。
四、企业智能制造的未来发展规划
按照“总部+发电公司+制造基地(酒泉、克旗)+服务中心”的发展模式,以“一个做大、一个做精、一个做深”的“十三五”战略思路,打造京城新能源IT能力,实现公司信息化的集成、共享、协同转变,计划2020年实现3D CAD和基于3D CAX技术开发的数字化制造。