北京科銳：從實際業(yè)務需求出發(fā)

丁海驁

一段時間以來，工業(yè)企業(yè)效率提高的動力主要有兩方面：首先是生產加工技術的突飛猛進，而更重要的另一方面，是信息化系統(tǒng)的大量應用，使得企業(yè)的實際業(yè)務流程具備了實現(xiàn)自動化的基礎，從而最大程度地減少了各個業(yè)務環(huán)節(jié)的人為干預。

因此，信息化系統(tǒng)本身能夠發(fā)揮多少的作用，很大程度上，就會直接影響應用企業(yè)最終效率提高的比例。而信息化系統(tǒng)作用的發(fā)揮，核心是數(shù)據(jù)——無論是與產品相關的設計研發(fā)數(shù)據(jù)，還是與加工生產相關的采購數(shù)據(jù)，亦或是與產品改進升級相關的市場反饋數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)越及時、可靠，對提高應用企業(yè)實際效率的作用就越大。

在所有的這些數(shù)據(jù)中，居于核心位置的，自然是與產品相關的 CAD數(shù)據(jù)——以產品為核心的信息化系統(tǒng)，CAD數(shù)據(jù)是觸發(fā)一切業(yè)務流程的開始。

具體到工業(yè)企業(yè)，由于業(yè)務模式、企業(yè)規(guī)模、所處的領域，尤其是最終產品的特點不同，對 CAD系統(tǒng)的要求各不相同：有的產品結構相對簡單，但是需要快速響應市場，因此對CAD系統(tǒng)本身的效率要求嚴格；有的產品相對復雜和精密，更重視最終產品的質量，因此對 CAD系統(tǒng)對產品開發(fā)過程的管控能力要求更高……所以，并非功能強大、價格高昂的CAD系統(tǒng)就一定符合應用企業(yè)的實際業(yè)務——選擇一個合適的 CAD系統(tǒng)，對于工業(yè)企業(yè)來講，至關重要。而判斷一個CAD系統(tǒng)是否“合適”，則考驗著每一個工業(yè)企業(yè)的管理者判斷能力。

北京科銳配電自動化股份有限公司（以下簡稱北京科銳）在選擇和應用 CAD系統(tǒng)過程中，不可避免地遇到了相同的問題。但憑借其務實的思路和方法，最終使得所選擇的CAD系統(tǒng)不僅充分發(fā)揮了其本身的價值，而且還為企業(yè)信息化系統(tǒng)之間的融合提供了充分的數(shù)據(jù)基礎。北京科銳的成功經驗，值得各種類型的企業(yè)借鑒。

北京科銳是一家技術導向型配電設備制造企業(yè)，其1988年創(chuàng)建于中國電力科學研究院，現(xiàn)為國家火炬計劃重點高新技術企業(yè)、北京市高新技術企業(yè)、中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)十百千工程重點培育企業(yè)和海淀區(qū)重點企業(yè)。剛剛發(fā)布的 2014年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，北京科銳在報告期內實現(xiàn)營業(yè)收入 13.48億元 ，同比增長 35.67%。

作為一家成功的制造業(yè)企業(yè)，北京科銳產品的專業(yè)性頗高：20多年來，北京科銳專注于配電系統(tǒng)的技術進步，主要技術創(chuàng)新產品有箱式變電站（美式、歐式）、非晶合金變壓器、戶外環(huán)網柜（美式、歐式）、永磁機構真空開關柜、永磁機構真空重合器、柱上負荷開關、故障指示器、配電終端裝置、GRC環(huán)保箱體和中壓電纜附件等，已形成了中低壓開關、配電變壓器、配電自動化、電纜附件和靜態(tài)無功補償?shù)?5個產品系列，應用遍及全國各個省區(qū)的配電網，及鐵路、冶金、石化和煤炭等傳統(tǒng)領域和風電、光伏等新能源建設領域。

“公司在產業(yè)化發(fā)展中，為提高開關柜柜體設計與加工的效率，希望通過三維鈑金設計，進行仿真計算，并自動轉入數(shù)控加工設備，避免編程導致的錯誤，同時提高生產效率。”北京科銳配電自動化股份有限公司總工辦主任劉大祥日前在接受本刊采訪時談到，從二維 CAD到三維 CAD的升級需求，實際上是來自于企業(yè)現(xiàn)實的業(yè)務發(fā)展。

隨著企業(yè)的發(fā)展，二維 CAD軟件的不足逐漸成為影響企業(yè)整體效率的短板：從設計的角度講，二維設計軟件對設計結果的表現(xiàn)非常不直觀，沒有辦法直接表達零部件之間的裝配關系、干涉情況和實體效果，設計師很難直接從軟件當中得到設計結果的反饋。更重要的是，對于北京科銳來講，由于產品本身具有天然的系列化特點，因此如果利用參數(shù)化設計，則能夠大大提高設計效率，但是，二維設計軟件普遍難以表現(xiàn)參數(shù)化設計的優(yōu)勢。另外，在裝配階段，利用二維 CAD軟件進行裝配圖的繪制非常繁瑣，標準件使用也不規(guī)范，這都影響了產品設計的最終效率。同時，二維 CAD軟件最終的產品效果圖也難以滿足產品出廠前的市場宣傳需要。因此，從二維 CAD軟件升級到三維 CAD系統(tǒng)，成為在工具層面提高產品設計效率最直接的選擇。

“2000年左右，國外絕大多數(shù)企業(yè)已經使用三維設計軟件，國內高端企業(yè)也開始普及三維設計軟件。因此我們注意到三維設計軟件在企業(yè)的技術發(fā)展中的必要性，因此希望通過三維設計軟件的引用，來提升企業(yè)的核心競爭力。”劉大祥說。

對于三維 CAD系統(tǒng)的選擇，如果僅從產品角度考慮，北京科銳產品的類型化、模塊化和系列化都相對完備，而且產品的機械結構也都不復雜，只是產品的專業(yè)化程度比較高，對專業(yè)化功能的需求比較突出（例如對 CAD系統(tǒng)的鈑金功能等）。但同時，相對產品本身對 CAD系統(tǒng)需求的簡單，北京科銳相對緊湊的業(yè)務模式對將來應用的三維 CAD系統(tǒng)有更高的要求。

在實際的業(yè)務當中，北京科銳的用戶大部分是各地的電力局或供電公司，這些機構在接到相關建設電站的項目后，就會向北京科銳訂購相關的產品。北京科銳接到訂單，就會根據(jù)產品分類和客戶需求，組織設計生產。北京科銳業(yè)務的特殊性在于：一方面，來自用戶的需求彈性都很小，交貨期往往是不可更改的；另一方面，事實上在與用戶簽訂合同時，往往關于電站的很多技術細節(jié)并沒有被最終確定，因此北京科銳需要先開工生產已確定的部分，待后期方案確定后，再進一步完善整個產品。

顯而易見，雖然北京科銳的業(yè)務類型屬于典型的小批量、多品種、按單裝配生產的制造業(yè)企業(yè)類型，但相對更加復雜的用戶需求，使得北京科銳的業(yè)務流程必須是邊設計邊生產。也就是說，在每個業(yè)務項目的全過程中，三維 CAD系統(tǒng)不僅需要應付大量的設計工作，而且要時刻保持與所有參與該過程的信息系統(tǒng)保持協(xié)同——設計的工作從接到訂單開始，一直持續(xù)到項目結束。

綜合產品設計工作本身和整個業(yè)務流程對最終三維CAD系統(tǒng)的需求，北京科銳在選擇 CAD系統(tǒng)時，對 CAD系統(tǒng)的要求是非常明確的：簡單易用、高效，且具有針對性，同時，還要對整個業(yè)務流程具有充分的支撐能力——無論是對產品數(shù)據(jù)的管理，還是對工藝規(guī)劃的支持，亦或是對ERP等其他信息化系統(tǒng)，該三維 CAD系統(tǒng)都需要提供充分的協(xié)同工作的能力——以便在整個業(yè)務流程的順暢，效率不會因為該系統(tǒng)受到影響。

“2003年 7月，我們正式簽訂采購合同，正式使用 Solid EdgeV14版本的三維設計軟件。2004年 6月，升級至 Solid EdgeV16版本，2006年 11月，升級至 Solid EdgeV19版本，2009年升級至 Solid EdgeST2版本。”劉大祥告訴記者，當初選擇 SolidEdge，主要是 SolidEdge不僅能夠從功能、易用性和協(xié)同性上充分滿足北京科銳對三維 CAD系統(tǒng)的需求，而且其具有不可比擬的高性價比、廣泛的行業(yè)應用經驗以及在鈑金設計方面的突出的優(yōu)勢。當然，SiemensPLM Software的合作伙伴北京恒華創(chuàng)益有限公司提供的全方面技術支持，也是 SolidEdge最終入選的重要原因。

北京科銳實施 Solid Edge最初是從開關類產品開始的，目前已經普及推廣至公司的所有產品。隨著 SolidEdge的引入，北京科銳的產品研發(fā)環(huán)節(jié)發(fā)生了較大改變。

首先，SolidEdge的使用，使得企業(yè)的產品研發(fā)平臺迅速無縫遷移到三維環(huán)境，不僅提高了產品研發(fā)效率本身，而且為數(shù)據(jù)轉換和設計協(xié)同效率的提高提供了足夠的空間和技術基礎。

其次，SolidEdge作為強大的自頂向下的設計工具，能夠更好地駕馭復雜大裝配設計，加上其同步建模技術的采用，用戶對現(xiàn)有模型的重用和對供方模型的采用都更加方便，從而在設計環(huán)節(jié)極大地加速了產品設計效率。

第三，對于鈑金件居多的開關行業(yè)用戶，產品研發(fā)的核心功能需求是鈑金功能，因此 SolidEdge專業(yè)的鈑金功能（型材框架設計、鈑金展開等）對其具有相當?shù)尼槍π浴＜又?SolidEdge的鈑金件模式可以隨時轉換成零件模式，因此對于北京科銳來講，其產品開發(fā)過程中可以在兩種模式之間輕松切換，極大節(jié)省了工程技術人員對軟件操作快捷性的要求。

第四，具體到實際操作環(huán)節(jié)，SolidEdge具有內置的標準件庫，而且支持典型機械零件設計。也就是說，工程技術人員可以通過直接調用的方式，或者只需輸入參數(shù)，即可自動生成零件，并生成設計參數(shù)文件。不僅如此，對于之前繪制裝配圖的工程技術人員來講，SolidEdge自動生成準確的三視圖投影、剖視圖的功能，不僅減少了人力投入，而且也增加了最終工程圖生成的效率和準確度，為后續(xù)工藝設計和加工生產節(jié)省了不必要的等待時間。

總地說來，SolidEdge的使用，幫助北京科銳迅速而高效地完成了向三維 CAD設計平臺的轉化，同時，無論是從企業(yè)知識庫重用率的提高，還是與其他信息化系統(tǒng)的互動能力增強，都使得北京科銳的產品協(xié)同研發(fā)成為一種新的產品研發(fā)常態(tài)，從根本上，有效地縮短了研發(fā)周期，保證了企業(yè)訂單的按時履行。

事實上，與其他升級到三維 CAD的企業(yè)一樣，北京科銳在開始使用三維 CAD的最初，也經歷了設計習慣的糾偏和管理的隨意性等方面的問題。

“計算機設計的白圖管理與過去藍圖的管理模式，是技術管理上的一個理念、方式和方法的沖突，設計變更的管控也帶來管理上的難度。”劉大祥告訴記者，在使用和推廣 SolidEdge軟件時，設計效率、標準件管理和通用件管理等環(huán)節(jié)，都曾經遇到一些困難。但當時北京科銳成立了各工作小組，逐步解決上線遇到的問題，并通過技術輔導，將關鍵用戶培養(yǎng)成三維設計高手，并給予表彰和獎勵，極大地鼓勵了企業(yè)工程技術人員使用 Solid Edge的熱情。

到今天，北京科銳由于使用 SolidEdge，在企業(yè)產品設計環(huán)節(jié)已經實現(xiàn)了參數(shù)化設計、模塊化結構、產品樹結構性設計、標準件庫、通用件庫、協(xié)同設計和仿真計算分析等關鍵核心業(yè)務環(huán)節(jié)，設計的效率和正確性都得到了極大的提高，設計重用得到重視。“三維設計已經成為北京科銳必備的設計手段。”劉大祥說。