PDM系统有效推动设计标准化自动化

      四川宏华石油设备有限公司,构建起以产品结构为核心的、集中统一的产品数据管控和协同平台，实现权限控制范围内的产品数据共享。同时，可以通过三维CAD工具和PDM系统平台有效的推动了设计标准化、自动化，提高了设计效率。

世界第二大陆地石油钻机制造商

     四川宏华石油设备有限公司（简称宏华）是香港联交所上市公司——宏华集团所属的一家专业从事石油钻机及石油勘探开发装备研究、设计、制造、总装成套的大型设备制造企业。

      公司自 1997 年成立以来，始终坚持“创新、创造；和谐、进取”的企业文化精神，利用专业加工优势，完善研发生产体系；现已发展成为世界第二大陆地石油钻机制造商，年出口创汇产值位居中国同行业第一。

       公司在境内外拥有包括四川宏华友信石油机械有限公司、成都宏天电传工程有限公司和四川宏华国际科贸有限公司；宏华美国有限公司，宏华金海岸设备有限公司等多家控股公司；员工总数达4000人。其中，公司本部位于中国重装工业基地德阳市境内，占地面积 600 余亩，员工 2112人，拥有亚洲最大的钻机总装测试场，先进的组装车间和铆焊车间，现已具备年产石油钻机 120 台（套），产值规模达 50 亿的生产能力。

       公司主要产品包括钻深 1000 至9000 米的直流电驱动钻机、交流变频电动钻机、机械驱动钻机、复合驱动钻机、拖装钻机和转盘独立电驱动钻机，以及与之配套的钻井泵，游吊系统、固控系统、电控系统等产品。由公司自主研发的 DBS 系列数控变频电动钻机，第一次在国产钻机上成功建立起数字化、信息化、智能化平台，实现安全、高效、优质、低成本优化钻井。 DBS 系列数控变频电动钻机作为公司主导产品，全面进入国际国内市场，推动了全球陆地钻机的升级换代。

         展望未来，公司将坚持“出海、下海、上市，持续科学发展”的战略目标；加强陆地钻机制造成套，把广汉本部建设成为配套完善、设施一流、技术领先、产能第一的全球最大陆地钻机制造基地；同时，借宏华集团上市东风，进军海洋石油工程领域；充分利用国际资本平台，实现多元化经营，实现企业的新一轮跨越发展。

落后的产品研发平台制约发展

         2007年前宏华公司的产品设计主要建立在二维AUTOCAD平台之上，三维设计应用不广泛，只有个别的技术人员使用三维软件进行产品建模和分析，没有在公司内形成规范化的体系；产品的标准化、模块化设计也没有系统支持。由于企业产品订单式设计小批量制造特点，设计工作量非常巨大，并且经常由于业主对图纸理解上不同造成返工。随着产品研发与先进企业水平的不断缩小，落后的产品开发平台越来越制约宏华公司的创新设计。 

         由此需要建立适应创新设计的产品开发平台，通过结合宏华公司的现状和国内外的先进技术和经验，开发面向产品全生命周期的、网络环境下的数字化三维设计，计算机辅助工程分析集成的开发平台，实现以三维设计为基础的数字化产品开发体系，从而显著提升宏华公司的产品开发能力，增强公司的自主创新能力和核心竞争力，以适应宏华集团发展壮大为具有核心自主知识产权的大型的跨国集团。

三维产品设计为核心的产品研发体系

         项目以产品数字化开发为主线，基于CADCAECAMPDM集成技术，实施以实现三维产品设计为核心、以Windchill系统为基础管理集成平台的产品研发体系，实现宏华公司产品开发的初步数字化，达到产品研发流程的标准化和自动化。实施步骤如下：

1、组建队伍

       由于项目影响重大，牵涉范围广，由公司领导牵头组织了多个业务部门的领导和骨干建立起项目队伍，在项目实施的不同阶段，其他相关部门业务人员也积极的参与到项目当中。

2、需求分析 

         需求分析是项目最为关键的环节之一，从项目实施开始的CAD软件选型到PDM系统的方案设计，项目小组多次召集技术领导、设计以及工艺人员开会研究讨论，对宏华公司的产品特点、业务流程、管理模式作了详细地了解、分析、梳理，为项目的科学实施打下良好基础

3、系统设计和实施

在充分细致、准确的需求分析基础上，制定了产品开发数字化平台的总体方案。

         在总体实施策略上，首先进行三维设计的推广应用。通过众多设计骨干对多种软件的对比选型，引进Pro/E、Solidworks等先进的三维产品开发软件，并针对宏华公司的产品特点和标准规范进行了大量的二次开发，制定了宏华自己的外购件库和标准件库，建立起了良好易用的三维设计环境；同时对设计人员通过持续进行有针对性的培训，使广大设计人员能够掌握三维设计工具，并能在产品设计中进行应用。

          在实施PDM系统时，由于要求产品研发采用三维CAD设计，其设计资料具有高度相关性，管理难度远远大于二维图纸资料，公司钻机产品巨大，一台钻机主干模型数量过万，管理起来更为困难。为此，兼顾企业信息化的长远规划，引进PTC公司Windchill系统作为宏华公司三维PDM/PLM系统基础，与PTC公司合作进行系统实施，同时组建了各个部门主要业务领导、骨干在内的项目实施队伍，按照PTC标准化的实施流程进行实施，从项目需求分析、研发流程梳理到系统二次开发、测试、推广。通过对三维设计流程详细剖析，深入研究了解PRO/E与Windchill系统集成特点，成功建立起基于三维设计的PDM系统。

实现宏华公司产品开发的数字化
 
      通过本项目的实施和领导的支持，基本实现宏华公司产品开发的数字化，目前宏华公司的产品研发方式已经发生重大改变：

1、建立起基于PRO/E的三维设计体系。以往不论新老产品开发基本上主要使用AUTOCAD进行二维设计，而目前研发部在进行新产品设计时都完全使用PRO/E进行三维设计。由于设计时建立起完整的三维模型，大大提高了后续CAE、CAM等工作效率和准确性，减少制造返工，制造效率也显著提高。

2、实现产品数据安全集中共享，初步达到了协同设计目标，新产品从开始设计研发数据就可以在整个项目团队包括不同地域内人员共享，从设计人员到工艺人员、供应人员、生产人员等都可以了解到产品设计的最新进展，产品开发过程由原来的串行转向了并行；并且设计人员可以很方便的查找、借用其他同类产品的设计经验，设计重用率大大提高；同时这些产品数据共享行为都能较好的在PDM系统中进行控制，大大提高了产品数据安全性。

3、制定了基于PDM平台的研发流程。通过数字化签审的工作流程控制固化、规范了产品研发流程，还支持异地协同流程应用；尤其是通过变更流程控制，变更方面考虑保证数据的准确、保证了数据的准确、唯一、流程闭环管理，减少了变更管理混乱的状况；同时数字化签审显著加快了流程效率。

4、奠定企业研发信息向其它系统的集成基础。利用三维CAD与PDM的良好集成，从产品研发开始就建立起以产品结构为中心的产品数据，并且通过CAD与PDM系统保证产品设计严格按照设计规范进行，保证了数据规范性，可以给其他应用系统提供非常良好的数据基础。为实现企业信息共享打下良好基础。

        从目前的情况总体来看，公司在新产品设计时进行三维设计已经成为主流，相应的规范、平台已经建立起来，能够有效管理三维设计数据的Windchill系统实施完成，新的物料编码体系也已经部署在PDM系统上。构建起以产品结构为核心的、集中统一的产品数据管控和协同平台，实现权限控制范围内的产品数据共享。同时，可以通过三维CAD工具和PDM系统平台有效的推动了设计标准化、自动化，提高了设计效率。并且随着以Windchill系统为基础的产品开发平台不断推广应用，三维数字化设计可以持续的、规范的进行下去，可视化的设计数据通过PDM系统在企业范围内得到广泛的应用，有效的提高了企业效率。