一、公司介紹

東方汽輪機有限公司

       東方汽輪機有限公司（以下簡稱東汽）隸屬于中國東方電氣集團公司，是我國研究、設(shè)計、制造大型發(fā)電設(shè)備的高新技術(shù)國有企業(yè)，是大型船艦用動力主、輔機定點生產(chǎn)企業(yè)，也是全國機械工業(yè)100強企業(yè)和我國三大汽輪機制造基地之一，產(chǎn)品涵蓋煤電、核電、氣電、節(jié)能環(huán)保發(fā)電、電站服務(wù)、新能源材料、分布式能源、電站輔機等多個領(lǐng)域，遍布全國31個省、市、自治區(qū)，國內(nèi)市場占有率超過30%。

       東汽以PDM、CAPP、ERP等系統(tǒng)的集成制造和核心透平設(shè)備加工的全面數(shù)控化，成為國內(nèi)乃至世界先進的發(fā)電設(shè)備制造基地，還建立了完備的質(zhì)量管控信息化體系以及現(xiàn)代化的測試儀器和配備精良的計量檢測系統(tǒng)，擁有350噸轉(zhuǎn)子高速動平衡試驗臺、多級透平試驗臺、燃機壓氣機試驗臺、軸承試驗臺、油系統(tǒng)試驗臺、蠕變持久試驗機等一批行業(yè)領(lǐng)先的實驗設(shè)備，完成了核電焊接轉(zhuǎn)子研制中心、重型燃氣輪機轉(zhuǎn)子研制中心的建設(shè)，具備了強大的產(chǎn)品研發(fā)能力。

       二、現(xiàn)有信息系統(tǒng)情況

       東汽從2005年開始進行信息系統(tǒng)大規(guī)模建設(shè)，從最初的PDM到CAPP、產(chǎn)品集成信息共享平臺、HCAPP、工時管理系統(tǒng)、葉片型線研發(fā)系統(tǒng)（RPG）、材研系統(tǒng)、OA系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等，基本上所有部門均有業(yè)務(wù)系統(tǒng)支撐，且經(jīng)過十多年的發(fā)展，關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過集成接口也實現(xiàn)了數(shù)據(jù)互聯(lián)、互通。

       隨著市場競爭日益激烈和企業(yè)信息系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入實踐，如何有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品交付周期、降低產(chǎn)品成本，提高東汽的快速反應能力，提高東汽在市場中的競爭能力，從而提高企業(yè)的盈利能力，成為產(chǎn)品研發(fā)和制造體系面臨的巨大挑戰(zhàn)，現(xiàn)有信息系統(tǒng)的局限性也逐漸凸顯：

技術(shù)體系下的應用系統(tǒng)

• • 各業(yè)務(wù)部門都是小的功能系統(tǒng)，系統(tǒng)之間雖然通過集成接口實現(xiàn)了數(shù)據(jù)互通，但數(shù)據(jù)并未集中管理，缺乏統(tǒng)一的平臺，部分業(yè)務(wù)沒有全面覆蓋，小的系統(tǒng)重復建設(shè)，系統(tǒng)并行也造成了業(yè)務(wù)人員工作繁瑣。系統(tǒng)集成和維護難度也越來越大。
  • 專業(yè)協(xié)同程度不高，例如葉片設(shè)計是采用三維參數(shù)化設(shè)計方式，但工藝還是沿用二維CAPP工藝文件的方式，雖然葉片工藝設(shè)計也有較高參數(shù)化需求，但沒有相應的工具支撐，只能采用普通的卡片工藝的方式。效率是業(yè)務(wù)人員最為看重的價值點之一，特別是葉片分廠的工藝，迫切期望實現(xiàn)類似三維參數(shù)化工藝的編輯方式，通過零件屬性、特征，自動匹配或推薦相似工藝或模板，通過調(diào)整尺寸內(nèi)容，快速生成工藝。
  • 三維應用基礎(chǔ)薄弱，目前產(chǎn)品設(shè)計仍然以二維為主，三維只起到輔助作用。如何加強三維應用，在三維可視的環(huán)境下，對基于 MBD 的設(shè)計數(shù)據(jù)進行承接，并利用標準規(guī)范的工藝知識以及先進的工藝方法，來開展詳細的工藝設(shè)計與管理，是東汽信息化推進的重點需求。
  • 從設(shè)計到工藝，所有業(yè)務(wù)過程均是通過項目計劃來管控，但計劃管理并沒有納入系統(tǒng)，仍采用線下的Excel管理方式，項目計劃組迫切希望能將項目管理和設(shè)計、工藝業(yè)務(wù)過程完整地通過系統(tǒng)關(guān)聯(lián)在一起，實現(xiàn)基于項目的業(yè)務(wù)流程全過程管理。

       為此，東汽提出了產(chǎn)品重要零部件實現(xiàn)基于三維的設(shè)計、制造一體化，打通設(shè)計、工藝、制造各個孤立環(huán)節(jié)，形成三維應用的一體化產(chǎn)品研發(fā)制造模式（即三維一體化），實現(xiàn)設(shè)計制造全三維和關(guān)鍵業(yè)務(wù)過程無圖紙化，完全基于三維模型進行設(shè)計、工藝準備和制造。通過設(shè)計制造一體化應用，建立相關(guān)的標準和規(guī)范，建立設(shè)計制造一體化的設(shè)計方法和流程，通過三維模型完整表達產(chǎn)品設(shè)計、工藝、制造、仿真的邊界條件等多種信息，形成基于三維實體模型的完整的產(chǎn)品定義，并將其作為產(chǎn)品制造過程中的單一數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)設(shè)計、工藝、制造、檢驗等的高度集成。

三維一體化需要實現(xiàn)的目標

       三、轉(zhuǎn)型探索之路

       （1）三維一體化可以做什么

• • 明確需求：

       三維一體化項目的核心是實現(xiàn)平臺內(nèi)外產(chǎn)品關(guān)鍵信息的參數(shù)化流轉(zhuǎn)，由二維圖紙體系中文件的傳遞逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)可讀取分析的信息的傳遞，不再局限于類似功率等級等簡單參數(shù)，極大豐富了對產(chǎn)品特征的描述，；一些復雜的曲面造型設(shè)計和數(shù)值仿真優(yōu)化，也必須依賴三維模型。產(chǎn)品參數(shù)既可以成為分類的依據(jù)，也可以成為自動化設(shè)計的輸入，這將簡化專業(yè)間的協(xié)同配合，提高整體工作效率，方便歷史設(shè)計的價值分析，進一步促進產(chǎn)品的標準化、模塊化、系列化。

• • 全業(yè)務(wù)設(shè)計：

       三維一體化工作雖然直觀上聚焦于設(shè)計平臺的替換，但始終是以全面提升公司整體核心競爭力為目標。業(yè)務(wù)規(guī)劃時同時考慮如何為管理部門提供項目進度和成本分析的數(shù)據(jù)、如何為質(zhì)檢部門提供無紙化質(zhì)檢的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及質(zhì)量數(shù)據(jù)分析工具、如何為車間MES系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)訪問接口等等。面向公司全業(yè)務(wù)的設(shè)計規(guī)劃思路，能夠擴大項目降本增效的受益面，使其成為公司全員關(guān)注、全員支持的信息化重點工程。

       （2）供應商怎么選

       三維一體化平臺要充分發(fā)揮作用，一方面必須與產(chǎn)品本身的技術(shù)特點緊密結(jié)合，另一方面要與企業(yè)的精益管理進行銜接，項目的個性化特點十分突出。平臺的前期建設(shè)主要依賴外部供應商的開發(fā)，供應商產(chǎn)品平臺的技術(shù)成熟度與現(xiàn)場工程師的業(yè)務(wù)水平都會明顯影響平臺開發(fā)的進度和效果。因此，其它企業(yè)的案例并不一定能保證同樣的技術(shù)在本公司能達到相同的效果。

       為了降低選型風險，東汽先在眾多供應商中選定兩家供應商，通過咨詢項目的方式，突出整體化方案，以方案設(shè)計、系統(tǒng)試用、應用打分為主，以打造“三維一體化”平臺落地能力為核心重點，使用真實業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)測試來考核供應商的技術(shù)能力、實施經(jīng)驗、責任心以及對東汽項目的重視程度。經(jīng)過全面技術(shù)評估和公司級總結(jié)評審，東汽選擇了天喻軟件為后續(xù)平臺合作供應商。

       天喻軟件針對東汽需求，結(jié)合自身的技術(shù)方向，提出了“一平臺、二協(xié)同、三工具”的建設(shè)思路。

整體建設(shè)思路

• • “一平臺”：

       建立企業(yè)級研發(fā)數(shù)據(jù)交互平臺，將設(shè)計、工藝數(shù)據(jù)進行“關(guān)聯(lián)”，方便企業(yè)存放“研發(fā)知識”；

• • “二協(xié)同”：

       打造“設(shè)計協(xié)同”的工作模式，支持多地、多人、多時完成三維模型設(shè)計；

       打造“結(jié)構(gòu)化工藝”的工作模式，支持機加、裝配、檢驗完成多工藝設(shè)計；

• • “三工具”：

       提供“DFM”工具，支持設(shè)計到工藝過程中的可制造判定，減少設(shè)計錯誤；

       提供“Inte3D”工具，支持裝配、機加、焊接中的三維場景應用，提高工藝可視化水平；

       提供“InteVUE”工具，支持三維模型從設(shè)計到制造環(huán)節(jié)的推送，支撐MBD的運用。

       （3）現(xiàn)有系統(tǒng)數(shù)據(jù)如何切換

• • 平臺技術(shù)保證

       采用在一個平臺中同時兼容二維和三維的技術(shù)路線，在現(xiàn)有三維應用持續(xù)完善的過程中，先采用“兩條腿”走路的方式，保證業(yè)務(wù)的正常開展，再通過各專業(yè)組的計劃指標，逐步過渡到全三維的業(yè)務(wù)環(huán)境中來。

• • 三維技術(shù)規(guī)范體系和路線的制定

       采用局部服從整體，上游服務(wù)下游的基本原則，充分體現(xiàn)跨專業(yè)協(xié)同的要求，必要時可以進行歸口業(yè)務(wù)的調(diào)整。

• • 項目推進策略

       先完成一個相對標準的真實產(chǎn)品三維一體化新技術(shù)體系測試。為了保證項目測試不影響產(chǎn)品交付，測試選取廠內(nèi)自行加工產(chǎn)品部分，覆蓋設(shè)計、工藝、制造和質(zhì)檢，重點為制定新體系下的技術(shù)標準，以及新平臺跨專業(yè)、跨系統(tǒng)的協(xié)同。項目組定期對項目測試情況進行復盤，確認后續(xù)的測試項數(shù)量和內(nèi)容，以保證軟件功能和業(yè)務(wù)拓展的進一步迭代。

       四、實踐經(jīng)驗

       （1）解決方案業(yè)務(wù)架構(gòu)更加完整

       東汽三維一體化平臺項目不局限于某個部門和東汽本身，具有大型裝備制造企業(yè)的典型性，其應用將具有更大的深度和廣度。因此必須從三維協(xié)同設(shè)計、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，到工藝執(zhí)行，工藝知識管理到車間質(zhì)量管理全方位的業(yè)務(wù)需求來整體規(guī)劃業(yè)務(wù)解決方案，以滿足企業(yè)業(yè)務(wù)不斷發(fā)展的需要。

       天喻軟件的三維一體化平臺，覆蓋從需求分析、概念設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)制造、售后服務(wù)等全價值鏈的業(yè)務(wù)過程及數(shù)據(jù)管理，形成一個集成的信息管理平臺，具有大數(shù)據(jù)量、大并發(fā)量、高性能、高穩(wěn)定性、高擴展性，支持私有云、公有云部署等特性，同時支持國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫、國產(chǎn)操作系統(tǒng)。

平臺解決方案

       （2）業(yè)務(wù)管理更為重要

       東汽三維一體化平臺項目不僅僅考慮部門內(nèi)部的協(xié)同，還大量涉及部門間的協(xié)同，給產(chǎn)品數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的維護，項目的協(xié)同都帶來了巨大的挑戰(zhàn)，頻繁的信息交換也給知識管理和技術(shù)保密工作增加了復雜度。

       東汽三維一體化平臺項目更側(cè)重業(yè)務(wù)管理的要求和系統(tǒng)功能的完整性，以控制整個企業(yè)的管理業(yè)務(wù)標準化和規(guī)范性。

       天喻軟件結(jié)合東汽業(yè)務(wù)打造的三維一體化平臺，具有如下特色：

• • 提供支持復雜流程模板定義及驅(qū)動的能力，滿足企業(yè)實現(xiàn)復雜的業(yè)務(wù)過程電子流程化處理。
  • 支持MCAD協(xié)同設(shè)計，具有動態(tài)感知，實時更新的能力，為設(shè)計團隊的協(xié)作設(shè)計提供助力。
  • 支持ECAD和MCAD協(xié)同設(shè)計。
  • 提供結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計管理能力。
  • 內(nèi)置完全自主知識產(chǎn)權(quán)的在線三維模型瀏覽器，支持在線可視化瀏覽二三維模型圖。

特色能力

       （3）實施方法更復雜

       像東汽這樣的大型裝備制造企業(yè)的項目實施和一般企業(yè)有很大不同。大型裝備制造企業(yè)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作量，但更不能起步太低，而僅僅滿足于一般企業(yè)信息化的內(nèi)容，一定要有高度，統(tǒng)籌規(guī)劃好當前業(yè)務(wù)目標和未來企業(yè)發(fā)展的需要。信息化建設(shè)和信息系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級不能是交鑰匙工程，要選擇一家長期的合作伙伴，不斷分步投入、分步實施、分步見效，往往需要更多時間來規(guī)劃并考量階段目標，要確保投入的可操作性和對企業(yè)基礎(chǔ)信息化、標準化的促進作用。

       五、應用成果

       （1）設(shè)計協(xié)同

       業(yè)務(wù)需求：

• • 具備零部件裝配功能，通過系統(tǒng)中已有零部件模型進行裝配，生產(chǎn)新的部件。三維協(xié)同設(shè)計，實時感知并獲得團隊成員最新成果。

       應用價值：

• • 項目團隊或工作組級的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理解決方案
  • 變單向提交模式為團隊協(xié)作模式
  • 以數(shù)據(jù)對象為協(xié)作載體，能協(xié)同感知、增量處理

產(chǎn)品同設(shè)計

       （2）PMI的提取與利用

       業(yè)務(wù)需求：

• • 通過三維設(shè)計得到的模型或相關(guān)數(shù)據(jù)，能滿足后續(xù)產(chǎn)品環(huán)節(jié)的需求，打通整個產(chǎn)品鏈的數(shù)據(jù)傳遞與處理。
  • 實現(xiàn)模板化工藝自動編制
  • 實現(xiàn)質(zhì)檢數(shù)據(jù)的有效傳遞

       應用價值：

• • 三維模型的PMI信息全提取，能夠通過后臺收集并積累相關(guān)信息，提升容錯率
  • 能夠?qū)MI信息數(shù)據(jù)化，并打通向下游的數(shù)據(jù)集成（質(zhì)檢系統(tǒng)等）
  • 輔助工藝人員實現(xiàn)工藝快速生成

PMI信息提取與展示

       （3）三維可視化瀏覽

       業(yè)務(wù)需求：

• • 基于三維的在線審閱、批注
  • 解決下游工藝、生產(chǎn)、服務(wù)等其他部門對三維可視化的需要

       應用價值：

• • 根據(jù)相應規(guī)則，在完整的三維模型基礎(chǔ)上處理得到不同場景下所需的輕量化模型
  • 解決CAD模型在后續(xù)工藝、生產(chǎn)、服務(wù)等的應用

三維可視化預覽

       （4）基于三維工藝BOM規(guī)劃

       應用價值：

• • 基于EBOM和三維展現(xiàn)快速搭建PBOM
  • 基于三維模型可搭建PBOM
  • 支持模型的檢查，數(shù)量、位置

基于三維的工藝BOM規(guī)劃

       （5）結(jié)構(gòu)化工藝

       業(yè)務(wù)需求：

• • 卡片工藝難以滿足工藝數(shù)據(jù)管理要求
  • 卡片工藝數(shù)據(jù)維護、復用、統(tǒng)計、集成困難

       應用價值：

• • 提供設(shè)計/工藝/制造一體化解決方案
  • 基于三維模型的工藝數(shù)據(jù)管理
  • 與卡片工藝的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通
  • 可以實現(xiàn)基于三維的工藝規(guī)劃與仿真
  • 工藝設(shè)計流程規(guī)范、標準
  • 支持工藝數(shù)據(jù)挖掘和知識積累
  • 免去了工序串聯(lián)的工作
  • 規(guī)范了特殊符號等數(shù)據(jù)格式，有利于與ERP\MES系統(tǒng)的集成

結(jié)構(gòu)化工藝

六、結(jié)束語

       在數(shù)字化的時代中，大型裝備制造企業(yè)信息系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級正邁入高速發(fā)展的快車道，信息系統(tǒng)將不再只是單純的數(shù)據(jù)管理，企業(yè)會更加注重體系標準的建立、數(shù)據(jù)的深度挖掘以及系統(tǒng)的整合升級。而每個企業(yè)的實際業(yè)務(wù)需求都存在差異性，企業(yè)不必盲目迷信大品牌的廣告效應，一定要結(jié)合自身情況，充分論證并選擇合適的轉(zhuǎn)型升級策略，才能保證企業(yè)信息系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型成功。