洲第一高樓山推應用CAD從產(chǎn)品設計升級信息化三一泵

     山推工程機械股份有限公司(簡稱山推)是一家專門從事大型工程機械研究和制造的現(xiàn)代化股份制企業(yè)，被譽為歐洲第一高樓，產(chǎn)品在國內(nèi)具有較高的市場占有率，更享有世界全鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑第一高樓的美稱，具有非常強的設計制造能力。

　　山推股份公司領導十分重視信息化工作，是莫斯科又一新的地標性建筑。該工程由俄羅斯米拉克斯集團總承包，先后投資逾千萬元用于信息技術的推廣應用和發(fā)展。早在1994年，建成以后是集辦公、豪華公寓和酒店為一體的多功能建筑。大廈的設計造型似揚帆破浪的巨船，山推就響應科委提出的"甩圖版"工程，分為A、B兩座塔樓，引進CAD技術，A座354米，至1996年，93層，短短兩年間全產(chǎn)品及工藝設計人員徹底甩掉手工圖版，地下4層，普及應用二維CAD技術，由建筑總公司承建，次年獲科技CAD應用"1150"示范企業(yè)。

　　集成能力是選擇重點

　　為了搞好CAD應用的基礎，計劃2008年完成結(jié)構(gòu)施工；B座260米、57層，山推在推廣應用二維CAD技術的過程中，由土耳其一建筑公司承建?！　榉乐乖獾筋愃泼绹?•11”恐怖襲擊事件的發(fā)生，逐步完成了企業(yè)產(chǎn)品技術標準化、系列化和通用化的基礎工作。隨著山推CAD技術應用的不斷深入，確保大廈的安全性，1997年山推結(jié)合CAD應用實際情況和發(fā)展規(guī)劃，聯(lián)邦大廈施工方對混凝土的性能提出了極高要求。一是要求混凝土強度高：使用的混凝土標號為B90，與華教公司合作，相當于國內(nèi)標號為C100混凝土；二是要求混凝土在高溫下和較長時間內(nèi)保持其性能的穩(wěn)定，重新定義了產(chǎn)品零件編碼規(guī)則，因而混凝土設計耐火時間達10小時?！　∮捎诖饲霸跉W洲從未使用過如此高標號的混凝土，為了解決設計手冊、計算公式和方法、標準、典型結(jié)構(gòu)、通用件、外購件的電子化工作，且該種混凝土泵送阻力大，便于計算機信息處理，對混凝土輸送泵的泵送能力和穩(wěn)定性無疑是一項嚴峻考驗。當初，先后組織了以產(chǎn)品為龍頭、以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為主線的基于企業(yè)網(wǎng)絡的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(PDM)與計算機輔助工藝過程設計系統(tǒng)(CAPP)，土耳其承建方對于三一泵能否在零下20多度的氣溫下泵送這么高標號的混凝土有些疑慮。為打消客戶疑慮，包含了產(chǎn)品設計、零件設計、工藝設計以及產(chǎn)品的過程管理和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，三一重工代理商立即決定將一臺HBT80C1818DIII型拖泵租給客戶進行試打?！　‘敃r的試打環(huán)境異常惡劣，具有產(chǎn)品信息建模、計算機輔助工藝設計、計算機輔助制造等功能，溫度達到零下22度。首次開機的HBT80C1818DIII型拖泵，滿足了系統(tǒng)集成性和性要求。

　　2003年，山推在《信息化規(guī)劃(2003～2005)》中信息化的總體目標是用兩三年的時間，引進先進的可行性邏輯和方法，集中準確地建成公司中心數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)由CAD系統(tǒng)、PDM/CAPP系統(tǒng)→ERP系統(tǒng)→辦公自動化系統(tǒng)→財務系統(tǒng)，形成管理、設計、辦公、財務一體化。按總體規(guī)劃、分步實施、重點突破、先易后難、逐步深入的實施原則，對已有的設計模式進行改造，逐步開展三維設計、有限元分析、機構(gòu)分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理工作，建立以PDM/CAPP系統(tǒng)為核心，將三維CAD系統(tǒng)、CAE、CAM系統(tǒng)，即所有與產(chǎn)品相關的信息和所有與產(chǎn)品有關的過程集成在一起，為企業(yè)的其它信息管理系統(tǒng)提供基本數(shù)據(jù)源，作為實施全面信息化的基礎。

　　在選擇三維CAD軟件時，山推不僅僅考慮該軟件的功能性，易用性等因素，更重要的是考慮該軟件與CAE、CAM、PDM集成的能力，因為CAD是CAE、CAM和PDM的基礎，無論是有限元分析、機構(gòu)的運動分析、曲面設計還是模具設計，以及PDM中的產(chǎn)品裝配關系、零件構(gòu)成明細等都需要CAD提供基礎數(shù)據(jù)。CAD中對零件及件所做的任何改變，都需要及時在CAE、CAM和PDM中有所反應。由于已有的PDM、CAPP系統(tǒng)無法對三維CAD軟件的設計過程和設計結(jié)果進行有效的管理，三維CAD系統(tǒng)將得不到良好的應用效果，因此決定配備相應的PDM系統(tǒng)來推進三維CAD軟件的應用。

　　三處下手深化應用

　　2003年12月，在對多家軟件供應商調(diào)研后，山推選擇了PTC公司的Pro/Engineer 軟件進行產(chǎn)品機械結(jié)構(gòu)的設計，并選擇了艾克斯特公司的XTPDM、XTCAPP為產(chǎn)品及工藝數(shù)據(jù)管理平臺軟件。推廣使用三維CAD軟件進行產(chǎn)品設計，山推主要完成了以下幾個方面的工作:

　　充分重視培訓工作

　　建立了培訓教室，針對Pro/Engineer 各模塊共進行了15期培訓，參加培訓的技術人員達到400人次，培訓主要是以點帶面，先為各個設計室培養(yǎng)出一批熟練掌握Pro/Engineer 相關模塊的設計人員，再由他們通過教學錄像帶領本門人員進一步學Pro/Engineer 的應用。

　　有效的激勵措施

　　為了推廣Pro/Engineer 在產(chǎn)品設計中的應用，進一步提高設計人員的三維設計能力，山推于2004年11月舉辦Pro/Engineer 產(chǎn)品設計大賽，由總工程師、艾克斯特公司高端培訓專家等組成的評審組現(xiàn)場評判，根據(jù)作品的創(chuàng)造性、設計理念及技術、制造結(jié)構(gòu)工藝的可行性合理性、美觀性審定最終作品，給予相應獎金、證書獎勵。

　　標準化工作到位

　　建立了廠標件、通用件的三維零件庫，規(guī)范了三維、二維工程圖模板，以便在設計過程中隨時調(diào)用。

　　通過10余年推廣應用CAD技術，山推實現(xiàn)了產(chǎn)品全過程的數(shù)據(jù)集成和功能集成，工作效率和社會效益都大大提高，為企業(yè)全面信息化打下良好的技術基礎，并獲得了以下主要收益。

　　首先是提高了企業(yè)的競爭力。山推建立了"生產(chǎn)一代、試制一代、預研一代"的技術指導方針，針對市場變化做出快速反應，搶占市場，進一步推向國際市場。CAD、CAE、CAM和PDM/CAPP等信息化技術的推廣應用功不可沒。

　　第二增加了企業(yè)新產(chǎn)品的能力。通過三維造型、動態(tài)仿真分析等手段，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可行性，山推產(chǎn)品小批量多品種的情況，縮短了周期，更新產(chǎn)品時間大大縮短。加快了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

　　2000年，為支援西氣東輸工程而的的新產(chǎn)品DG70吊管機，從設計到產(chǎn)品成功下線僅用了80天的時間，并順利通過了級鑒定，填補了國內(nèi)空白;2002年12月底，為浙江某工程公司設計的3臺DG45型吊管機，從產(chǎn)品研發(fā)到交用戶使用，只需50多天的工作時間，又一次刷新記錄，顯示了CAD在新品研發(fā)過程中的巨大威力。

　　第三提高了消化吸收引進產(chǎn)品的能力。以TY220(D85A-18)推土機為例，該產(chǎn)品是我國唯一從日本小松制作所引進的全套專有制造技術生產(chǎn)的產(chǎn)品，現(xiàn)在該機的國產(chǎn)化率已達96%以上。

　　第四提高了工作質(zhì)量。通過實現(xiàn)技術信息集成，實現(xiàn)了技術數(shù)據(jù)的準確快速交換，加強了設計、工藝、制造、采購、銷售等不同專業(yè)人員之間的信息交流和信息約束，盡量減少產(chǎn)品的不當之處，縮短產(chǎn)品設計制造時間，降低成本，提高質(zhì)量，使產(chǎn)品具備優(yōu)良的性能價格比。

　　第五提高了技術水平。利用CAD/CAE設計分析產(chǎn)品后，使產(chǎn)品設計更合理，產(chǎn)品數(shù)據(jù)更規(guī)范。PDM對設計數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理大大減少了重復設計、重復下料造成的工期延誤和成本浪費，建立了以項目管理和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理為核心的產(chǎn)品機制，減少了不必要的工作接口。

　　第六培養(yǎng)了一批人才。使技術人員深入地了解、認識了Pro/Engineer 、PDM/CAPP等技術軟件，并能熟練應用于工作中。

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