一、公(gōng)司介紹

東方汽輪機有(yǒu)限公(gōng)司

       東方汽輪機有(yǒu)限公(gōng)司（以下簡稱東汽）隸屬于中(zhōng)國(guó)東方電(diàn)氣集團公(gōng)司，是我國(guó)研究、設計、制造大型發電(diàn)設備的高新(xīn)技(jì )術國(guó)有(yǒu)企業，是大型船艦用(yòng)動力主、輔機定點生産(chǎn)企業，也是全國(guó)機械工(gōng)業100強企業和我國(guó)三大汽輪機制造基地之一，産(chǎn)品涵蓋煤電(diàn)、核電(diàn)、氣電(diàn)、節能(néng)環保發電(diàn)、電(diàn)站服務(wù)、新(xīn)能(néng)源材料、分(fēn)布式能(néng)源、電(diàn)站輔機等多(duō)個領域，遍布全國(guó)31個省、市、自治區(qū)，國(guó)内市場占有(yǒu)率超過30%。

       東汽以PDM、CAPP、ERP等系統的集成制造和核心透平設備加工(gōng)的全面數控化，成為(wèi)國(guó)内乃至世界先進的發電(diàn)設備制造基地，還建立了完備的質(zhì)量管控信息化體(tǐ)系以及現代化的測試儀器和配備精(jīng)良的計量檢測系統，擁有(yǒu)350噸轉子高速動平衡試驗台、多(duō)級透平試驗台、燃機壓氣機試驗台、軸承試驗台、油系統試驗台、蠕變持久試驗機等一批行業領先的實驗設備，完成了核電(diàn)焊接轉子研制中(zhōng)心、重型燃氣輪機轉子研制中(zhōng)心的建設，具(jù)備了強大的産(chǎn)品研發能(néng)力。

       二、現有(yǒu)信息系統情況

       東汽從2005年開始進行信息系統大規模建設，從最初的PDM到CAPP、産(chǎn)品集成信息共享平台、HCAPP、工(gōng)時管理(lǐ)系統、葉片型線(xiàn)研發系統（RPG）、材研系統、OA系統、ERP系統等，基本上所有(yǒu)部門均有(yǒu)業務(wù)系統支撐，且經過十多(duō)年的發展，關鍵業務(wù)數據通過集成接口也實現了數據互聯、互通。

       随着市場競争日益激烈和企業信息系統數字化轉型的深入實踐，如何有(yǒu)效地提高産(chǎn)品質(zhì)量、縮短産(chǎn)品交付周期、降低産(chǎn)品成本，提高東汽的快速反應能(néng)力，提高東汽在市場中(zhōng)的競争能(néng)力，從而提高企業的盈利能(néng)力，成為(wèi)産(chǎn)品研發和制造體(tǐ)系面臨的巨大挑戰，現有(yǒu)信息系統的局限性也逐漸凸顯：

技(jì )術體(tǐ)系下的應用(yòng)系統

• • 各業務(wù)部門都是小(xiǎo)的功能(néng)系統，系統之間雖然通過集成接口實現了數據互通，但數據并未集中(zhōng)管理(lǐ)，缺乏統一的平台，部分(fēn)業務(wù)沒有(yǒu)全面覆蓋，小(xiǎo)的系統重複建設，系統并行也造成了業務(wù)人員工(gōng)作(zuò)繁瑣。系統集成和維護難度也越來越大。
  • 專業協同程度不高，例如葉片設計是采用(yòng)三維參數化設計方式，但工(gōng)藝還是沿用(yòng)二維CAPP工(gōng)藝文(wén)件的方式，雖然葉片工(gōng)藝設計也有(yǒu)較高參數化需求，但沒有(yǒu)相應的工(gōng)具(jù)支撐，隻能(néng)采用(yòng)普通的卡片工(gōng)藝的方式。效率是業務(wù)人員最為(wèi)看重的價值點之一，特别是葉片分(fēn)廠的工(gōng)藝，迫切期望實現類似三維參數化工(gōng)藝的編輯方式，通過零件屬性、特征，自動匹配或推薦相似工(gōng)藝或模闆，通過調整尺寸内容，快速生成工(gōng)藝。
  • 三維應用(yòng)基礎薄弱，目前産(chǎn)品設計仍然以二維為(wèi)主，三維隻起到輔助作(zuò)用(yòng)。如何加強三維應用(yòng)，在三維可(kě)視的環境下，對基于 MBD 的設計數據進行承接，并利用(yòng)标準規範的工(gōng)藝知識以及先進的工(gōng)藝方法，來開展詳細的工(gōng)藝設計與管理(lǐ)，是東汽信息化推進的重點需求。
  • 從設計到工(gōng)藝，所有(yǒu)業務(wù)過程均是通過項目計劃來管控，但計劃管理(lǐ)并沒有(yǒu)納入系統，仍采用(yòng)線(xiàn)下的Excel管理(lǐ)方式，項目計劃組迫切希望能(néng)将項目管理(lǐ)和設計、工(gōng)藝業務(wù)過程完整地通過系統關聯在一起，實現基于項目的業務(wù)流程全過程管理(lǐ)。

       為(wèi)此，東汽提出了産(chǎn)品重要零部件實現基于三維的設計、制造一體(tǐ)化，打通設計、工(gōng)藝、制造各個孤立環節，形成三維應用(yòng)的一體(tǐ)化産(chǎn)品研發制造模式（即三維一體(tǐ)化），實現設計制造全三維和關鍵業務(wù)過程無圖紙化，完全基于三維模型進行設計、工(gōng)藝準備和制造。通過設計制造一體(tǐ)化應用(yòng)，建立相關的标準和規範，建立設計制造一體(tǐ)化的設計方法和流程，通過三維模型完整表達産(chǎn)品設計、工(gōng)藝、制造、仿真的邊界條件等多(duō)種信息，形成基于三維實體(tǐ)模型的完整的産(chǎn)品定義，并将其作(zuò)為(wèi)産(chǎn)品制造過程中(zhōng)的單一數據源，實現設計、工(gōng)藝、制造、檢驗等的高度集成。

三維一體(tǐ)化需要實現的目标

       三、轉型探索之路

       （1）三維一體(tǐ)化可(kě)以做什麽

• • 明确需求：

       三維一體(tǐ)化項目的核心是實現平台内外産(chǎn)品關鍵信息的參數化流轉，由二維圖紙體(tǐ)系中(zhōng)文(wén)件的傳遞逐步轉變為(wèi)系統可(kě)讀取分(fēn)析的信息的傳遞，不再局限于類似功率等級等簡單參數，極大豐富了對産(chǎn)品特征的描述，；一些複雜的曲面造型設計和數值仿真優化，也必須依賴三維模型。産(chǎn)品參數既可(kě)以成為(wèi)分(fēn)類的依據，也可(kě)以成為(wèi)自動化設計的輸入，這将簡化專業間的協同配合，提高整體(tǐ)工(gōng)作(zuò)效率，方便曆史設計的價值分(fēn)析，進一步促進産(chǎn)品的标準化、模塊化、系列化。

• • 全業務(wù)設計：

       三維一體(tǐ)化工(gōng)作(zuò)雖然直觀上聚焦于設計平台的替換，但始終是以全面提升公(gōng)司整體(tǐ)核心競争力為(wèi)目标。業務(wù)規劃時同時考慮如何為(wèi)管理(lǐ)部門提供項目進度和成本分(fēn)析的數據、如何為(wèi)質(zhì)檢部門提供無紙化質(zhì)檢的結構化數據以及質(zhì)量數據分(fēn)析工(gōng)具(jù)、如何為(wèi)車(chē)間MES系統提供數據訪問接口等等。面向公(gōng)司全業務(wù)的設計規劃思路，能(néng)夠擴大項目降本增效的受益面，使其成為(wèi)公(gōng)司全員關注、全員支持的信息化重點工(gōng)程。

       （2）供應商(shāng)怎麽選

       三維一體(tǐ)化平台要充分(fēn)發揮作(zuò)用(yòng)，一方面必須與産(chǎn)品本身的技(jì )術特點緊密結合，另一方面要與企業的精(jīng)益管理(lǐ)進行銜接，項目的個性化特點十分(fēn)突出。平台的前期建設主要依賴外部供應商(shāng)的開發，供應商(shāng)産(chǎn)品平台的技(jì )術成熟度與現場工(gōng)程師的業務(wù)水平都會明顯影響平台開發的進度和效果。因此，其它企業的案例并不一定能(néng)保證同樣的技(jì )術在本公(gōng)司能(néng)達到相同的效果。

       為(wèi)了降低選型風險，東汽先在衆多(duō)供應商(shāng)中(zhōng)選定兩家供應商(shāng)，通過咨詢項目的方式，突出整體(tǐ)化方案，以方案設計、系統試用(yòng)、應用(yòng)打分(fēn)為(wèi)主，以打造“三維一體(tǐ)化”平台落地能(néng)力為(wèi)核心重點，使用(yòng)真實業務(wù)數據測試來考核供應商(shāng)的技(jì )術能(néng)力、實施經驗、責任心以及對東汽項目的重視程度。經過全面技(jì )術評估和公(gōng)司級總結評審，東汽選擇了天喻軟件為(wèi)後續平台合作(zuò)供應商(shāng)。

       天喻軟件針對東汽需求，結合自身的技(jì )術方向，提出了“一平台、二協同、三工(gōng)具(jù)”的建設思路。

整體(tǐ)建設思路

• • “一平台”：

       建立企業級研發數據交互平台，将設計、工(gōng)藝數據進行“關聯”，方便企業存放“研發知識”；

• • “二協同”：

       打造“設計協同”的工(gōng)作(zuò)模式，支持多(duō)地、多(duō)人、多(duō)時完成三維模型設計；

       打造“結構化工(gōng)藝”的工(gōng)作(zuò)模式，支持機加、裝(zhuāng)配、檢驗完成多(duō)工(gōng)藝設計；

• • “三工(gōng)具(jù)”：

       提供“DFM”工(gōng)具(jù)，支持設計到工(gōng)藝過程中(zhōng)的可(kě)制造判定，減少設計錯誤；

       提供“Inte3D”工(gōng)具(jù)，支持裝(zhuāng)配、機加、焊接中(zhōng)的三維場景應用(yòng)，提高工(gōng)藝可(kě)視化水平；

       提供“InteVUE”工(gōng)具(jù)，支持三維模型從設計到制造環節的推送，支撐MBD的運用(yòng)。

       （3）現有(yǒu)系統數據如何切換

• • 平台技(jì )術保證

       采用(yòng)在一個平台中(zhōng)同時兼容二維和三維的技(jì )術路線(xiàn)，在現有(yǒu)三維應用(yòng)持續完善的過程中(zhōng)，先采用(yòng)“兩條腿”走路的方式，保證業務(wù)的正常開展，再通過各專業組的計劃指标，逐步過渡到全三維的業務(wù)環境中(zhōng)來。

• • 三維技(jì )術規範體(tǐ)系和路線(xiàn)的制定

       采用(yòng)局部服從整體(tǐ)，上遊服務(wù)下遊的基本原則，充分(fēn)體(tǐ)現跨專業協同的要求，必要時可(kě)以進行歸口業務(wù)的調整。

• • 項目推進策略

       先完成一個相對标準的真實産(chǎn)品三維一體(tǐ)化新(xīn)技(jì )術體(tǐ)系測試。為(wèi)了保證項目測試不影響産(chǎn)品交付，測試選取廠内自行加工(gōng)産(chǎn)品部分(fēn)，覆蓋設計、工(gōng)藝、制造和質(zhì)檢，重點為(wèi)制定新(xīn)體(tǐ)系下的技(jì )術标準，以及新(xīn)平台跨專業、跨系統的協同。項目組定期對項目測試情況進行複盤，确認後續的測試項數量和内容，以保證軟件功能(néng)和業務(wù)拓展的進一步叠代。

       四、實踐經驗

       （1）解決方案業務(wù)架構更加完整

       東汽三維一體(tǐ)化平台項目不局限于某個部門和東汽本身，具(jù)有(yǒu)大型裝(zhuāng)備制造企業的典型性，其應用(yòng)将具(jù)有(yǒu)更大的深度和廣度。因此必須從三維協同設計、産(chǎn)品數據管理(lǐ)，到工(gōng)藝執行，工(gōng)藝知識管理(lǐ)到車(chē)間質(zhì)量管理(lǐ)全方位的業務(wù)需求來整體(tǐ)規劃業務(wù)解決方案，以滿足企業業務(wù)不斷發展的需要。

       天喻軟件的三維一體(tǐ)化平台，覆蓋從需求分(fēn)析、概念設計、産(chǎn)品設計、工(gōng)藝規劃、生産(chǎn)制造、售後服務(wù)等全價值鏈的業務(wù)過程及數據管理(lǐ)，形成一個集成的信息管理(lǐ)平台，具(jù)有(yǒu)大數據量、大并發量、高性能(néng)、高穩定性、高擴展性，支持私有(yǒu)雲、公(gōng)有(yǒu)雲部署等特性，同時支持國(guó)産(chǎn)數據庫、國(guó)産(chǎn)操作(zuò)系統。

平台解決方案

       （2）業務(wù)管理(lǐ)更為(wèi)重要

       東汽三維一體(tǐ)化平台項目不僅僅考慮部門内部的協同，還大量涉及部門間的協同，給産(chǎn)品數據的統一管理(lǐ)，産(chǎn)品結構的維護，項目的協同都帶來了巨大的挑戰，頻繁的信息交換也給知識管理(lǐ)和技(jì )術保密工(gōng)作(zuò)增加了複雜度。

       東汽三維一體(tǐ)化平台項目更側重業務(wù)管理(lǐ)的要求和系統功能(néng)的完整性，以控制整個企業的管理(lǐ)業務(wù)标準化和規範性。

       天喻軟件結合東汽業務(wù)打造的三維一體(tǐ)化平台，具(jù)有(yǒu)如下特色：

• • 提供支持複雜流程模闆定義及驅動的能(néng)力，滿足企業實現複雜的業務(wù)過程電(diàn)子流程化處理(lǐ)。
  • 支持MCAD協同設計，具(jù)有(yǒu)動态感知，實時更新(xīn)的能(néng)力，為(wèi)設計團隊的協作(zuò)設計提供助力。
  • 支持ECAD和MCAD協同設計。
  • 提供結構化工(gōng)藝設計管理(lǐ)能(néng)力。
  • 内置完全自主知識産(chǎn)權的在線(xiàn)三維模型浏覽器，支持在線(xiàn)可(kě)視化浏覽二三維模型圖。

特色能(néng)力

       （3）實施方法更複雜

       像東汽這樣的大型裝(zhuāng)備制造企業的項目實施和一般企業有(yǒu)很(hěn)大不同。大型裝(zhuāng)備制造企業項目牽涉面廣，起步不宜過于追求大而全和一步到位，這樣會造成巨大投入和實施工(gōng)作(zuò)量，但更不能(néng)起步太低，而僅僅滿足于一般企業信息化的内容，一定要有(yǒu)高度，統籌規劃好當前業務(wù)目标和未來企業發展的需要。信息化建設和信息系統轉型升級不能(néng)是交鑰匙工(gōng)程，要選擇一家長(cháng)期的合作(zuò)夥伴，不斷分(fēn)步投入、分(fēn)步實施、分(fēn)步見效，往往需要更多(duō)時間來規劃并考量階段目标，要确保投入的可(kě)操作(zuò)性和對企業基礎信息化、标準化的促進作(zuò)用(yòng)。

       五、應用(yòng)成果

       （1）設計協同

       業務(wù)需求：

• • 具(jù)備零部件裝(zhuāng)配功能(néng)，通過系統中(zhōng)已有(yǒu)零部件模型進行裝(zhuāng)配，生産(chǎn)新(xīn)的部件。三維協同設計，實時感知并獲得團隊成員最新(xīn)成果。

       應用(yòng)價值：

• • 項目團隊或工(gōng)作(zuò)組級的産(chǎn)品數據管理(lǐ)解決方案
  • 變單向提交模式為(wèi)團隊協作(zuò)模式
  • 以數據對象為(wèi)協作(zuò)載體(tǐ)，能(néng)協同感知、增量處理(lǐ)

産(chǎn)品同設計

       （2）PMI的提取與利用(yòng)

       業務(wù)需求：

• • 通過三維設計得到的模型或相關數據，能(néng)滿足後續産(chǎn)品環節的需求，打通整個産(chǎn)品鏈的數據傳遞與處理(lǐ)。
  • 實現模闆化工(gōng)藝自動編制
  • 實現質(zhì)檢數據的有(yǒu)效傳遞

       應用(yòng)價值：

• • 三維模型的PMI信息全提取，能(néng)夠通過後台收集并積累相關信息，提升容錯率
  • 能(néng)夠将PMI信息數據化，并打通向下遊的數據集成（質(zhì)檢系統等）
  • 輔助工(gōng)藝人員實現工(gōng)藝快速生成

PMI信息提取與展示

       （3）三維可(kě)視化浏覽

       業務(wù)需求：

• • 基于三維的在線(xiàn)審閱、批注
  • 解決下遊工(gōng)藝、生産(chǎn)、服務(wù)等其他(tā)部門對三維可(kě)視化的需要

       應用(yòng)價值：

• • 根據相應規則，在完整的三維模型基礎上處理(lǐ)得到不同場景下所需的輕量化模型
  • 解決CAD模型在後續工(gōng)藝、生産(chǎn)、服務(wù)等的應用(yòng)

三維可(kě)視化預覽

       （4）基于三維工(gōng)藝BOM規劃

       應用(yòng)價值：

• • 基于EBOM和三維展現快速搭建PBOM
  • 基于三維模型可(kě)搭建PBOM
  • 支持模型的檢查，數量、位置

基于三維的工(gōng)藝BOM規劃

       （5）結構化工(gōng)藝

       業務(wù)需求：

• • 卡片工(gōng)藝難以滿足工(gōng)藝數據管理(lǐ)要求
  • 卡片工(gōng)藝數據維護、複用(yòng)、統計、集成困難

       應用(yòng)價值：

• • 提供設計/工(gōng)藝/制造一體(tǐ)化解決方案
  • 基于三維模型的工(gōng)藝數據管理(lǐ)
  • 與卡片工(gōng)藝的數據互聯互通
  • 可(kě)以實現基于三維的工(gōng)藝規劃與仿真
  • 工(gōng)藝設計流程規範、标準
  • 支持工(gōng)藝數據挖掘和知識積累
  • 免去了工(gōng)序串聯的工(gōng)作(zuò)
  • 規範了特殊符号等數據格式，有(yǒu)利于與ERP\MES系統的集成

結構化工(gōng)藝

六、結束語

       在數字化的時代中(zhōng)，大型裝(zhuāng)備制造企業信息系統轉型升級正邁入高速發展的快車(chē)道，信息系統将不再隻是單純的數據管理(lǐ)，企業會更加注重體(tǐ)系标準的建立、數據的深度挖掘以及系統的整合升級。而每個企業的實際業務(wù)需求都存在差異性，企業不必盲目迷信大品牌的廣告效應，一定要結合自身情況，充分(fēn)論證并選擇合适的轉型升級策略，才能(néng)保證企業信息系統的轉型成功。