朱輝杰


建于 1908年的南京浦鎮車輛有限公司(下簡稱浦鎮公司),是中國南車旗下最重要的軌道車輛裝備研究和制造企業,在城市 /城際軌道交通車輛的研制和生產方面,占據優勢地位。從 2004年開始,隨著我國鐵路線路改造、城市 /城際軌道交通的大發展,浦鎮公司進入了超高速發展期。2004年,浦鎮公司的年銷售收入還不足 20億,而 2014年其銷售收入已經突破百億。2015年,中國南車旗下的南京浦鎮車輛有限公司,正式開始批量生產時速 200公里以上的廣東城際高速動車,這家百年車輛企業進入了第二次轉型、發展期。
這家百年、百億大型軌道車輛企業的迅猛發展,除了有賴于整個軌道交通裝備業的持續景氣外,在研發和制造方面持續不懈地提高自主創新能力,也是企業能抓住機遇的重要原因。浦鎮公司較早就開展了精益管理的實施,并在研發、制造等環節采用 CAD、CAM、PDM和 ERP等先進的信息化、數字化系統,以推動設計、制造的高效和協同一體化,從而應對日益激烈的國內外同業競爭。
2013年,浦鎮公司正式選擇 Siemens PLM Software的數字產品生命周期管理解決方案 Teamcenter和數字化制造軟件 Tecnomatix,以加強設計開發項目的計劃管控,改進設計工藝的流程協同,提升工藝質量和生產效率。經過兩年的部署實施和應用,浦鎮公司已經在設計、制造全生命周期協同等方面,取得了不錯的成績,初步打造了統一完整的研發、制造信息化流程,推動了產品的創新研發和制造。
一、緣定西門子
浦鎮公司在企業的技術研發和管理信息化建設方面,有著優良的歷史傳統和工作基礎。近十年來,浦鎮公司隨著具體項目的運行,持續開展數字化設計、制造平臺的建設工作。借助二、三維 CAD軟件、仿真分析軟件進行產品的數字化設計,并先后投資數百萬元建立 PDM數據管理系統,實現設計資源的共享。通過循序漸進的努力,浦鎮公司已經建立了適應企業精益管理理念的研發體系和試驗平臺。在企業的信息化規劃中,制定并執行了科學的、可操作的業務信息系統戰略規劃。借助數字化、信息化技術,浦鎮公司實現了整車的集成創新,在網絡控制、鋁合金、不銹鋼車體制造、轉向架和制動機等核心技術方面,掌握了核心技術。
但是,原有的各種數字化軟件工具和 PDM系統,缺乏足夠的規范性,應用深度也存在不足,需要進行系統性的提升。浦鎮公司前期所采用的 PDM軟件,雖然具有輕量和便捷的特點,能基本滿足數據流程的管理,但其在向工藝、制造生產等業務范圍擴充時,系統的完整性和深度就比較欠缺。為此,浦鎮公司下定決心引入更為完整、強大的 PLM系統,輔助企業實現從研發設計到工藝規劃、生產制造的協同一體化。
在企業高層領導的支持下,通過各部門人員的通力協助,浦鎮公司的信息科技部對國內外市場的同類產品進行了長期的、詳細的調研分析,通過比較技術能力、行業經驗、服務能力、價格成本等各方面因素,最終發現 Siemens PLM Software的解決方案能較好地滿足浦鎮公司的中長期應用需求。Siemens PLM Software的Teamcenter和 Tecnomatix最終花落浦鎮公司。
Siemens PLM Software的 Teamcenter是強大的協同產品數據管理解決方案(cPDM),在世界各國的大中型制造企業中得到了廣泛的應用。Teamcenter可以幫助企業加速實施過程、提高生產力,并加強企業內外的協同,擴展對全產品生命周期過程的控制范圍,其統一的架構可以為企業提供完整的端到端的 PLM解決方案。Tecnomatix則是數字化制造解決方案系統,它把產品研發設計和工藝布局規劃、工藝過程仿真和驗證、制造執行連接起來。兩套系統恰好滿足了浦鎮公司在研發、制造深度協同方面的需求。
浦鎮公司選擇 Teamcenter和 Tecnomatix,除了解決方案強大,功能符合需求外。Siemens PLM Software在大中型企業、特別是軌道交通裝備制造企業的豐富經驗和實施、售后團隊的技術服務能力也是重要原因。Siemens PLM Software的PLM解決方案已經擁有海爾、長虹、北汽福田、一汽、奇瑞、大眾、中航工業發動機、西北機電工程研究所、滬東重機及齊齊哈爾軌道交通裝備等知名制造企業,具備豐富的 PLM項目規劃和實施經驗。同時,西門子公司自身也是軌道交通全球市場的重要參與者,對軌道交通裝備制造企業的業務流程特點和信息化規劃,具有現實的工程經驗。
通過兩年多的合作,浦鎮公司這樣評價 Siemens PLMSoftware:Siemens PLM Software在與我們的合作過程中,能在項目前期規劃時提供比較全面的、基于國內外各個行業的先進 PLM經驗、實施方案選項和咨詢服務,在中期部署和實施過程中,通過高效的項目管理拉動,保證項目順利執行。在整個合作過程中,無論產品和服務都比較高效,實施服務團隊的整體解決能力和職業素養也較高,為我們建立了長期合作的信心。
二、構建研發、工藝、制造的信息化一體平臺
浦鎮公司上馬 Siemens PLM Software解決方案的初衷是“優化設計、工藝管理流程,提高研發效率,提升工藝仿真能力,以應對市場快速發展的要求,滿足公司內部精益生產的需求?!睘閷崿F這一目標,浦鎮公司的高層領導對PLM項目實施非常重視,多次在企業重要會議上宣講項目并督促執行,以提高全員對于項目的重視程度。在重要的項目節點,企業領導還會主動聽取實施團隊的專題匯報。浦鎮公司的領導要求:PLM項目要基于現狀、突破現狀,總體規劃、分步實施,并充分結合公司的業務特點,將精益研發的管理思想固化到實處。
在浦鎮公司領導的重視和支持下,企業上下各管理、技術層級,進行了全員的動員和參與。PLM項目具體由技術信息部主導,并組建了包括信息部門、設計部門和技術部門等業務骨干組成的全職項目實施團隊。技術信息部在項目實施的各階段進行全程把控、管理和推進,而設計技術部門重點放在配合解決業務問題及相應的用戶測試工作。
項目實施期間,Siemens PLM Software作為解決方案提供方和技術支持方,在技術、業務、知識培訓和團隊管理等方面進行了全程的引導和支撐。
通過浦鎮公司的上下協作,陸續開展了設計項目管理、工藝項目管理、試驗項目管理和仿真項目管理等信息化項目。這些信息化項目主要用于支撐公司城軌車輛、動車組和鐵路客車產品線的設計和工藝過程,目前正在向制造現場等方面延伸。
截止 2015年中期,從初期的 PDM系統基礎搭建、推廣應用到功能拓展,PLM系統已基本完成設計、工藝、仿真和試驗四大平臺的構建,應用效果良好。項目中累計上線項目達102個,積累和使用了大量的平臺數據,提高設計質量,同時顯著縮短了設計和工藝周期,降低了制造和采購成本。
兩年多來,在 Siemens PLM Software的支持下,浦鎮公司的 PLM系統形成了信息流閉環,實現了六個統一、一個打通:統一基于項目管理的產品設計數據源,統一研發流程控制。統一設計資源平臺(編碼、標準件通用件庫和模板),統一技術更改平臺,統一圖紙發放歸檔的電子圖紙檔案管理,統一設計仿真試驗驗證平臺,打通了設計、工藝和生產的數據鏈集成。
具體而言,六個統一、一個打通使浦鎮公司實現了:
(1)打造了設計、工藝和仿真三大平臺,形成數據流程閉環管理。
(2)設計管理平臺實現了文件編碼管理、文件審批管理、設計資源管理、文件模板管理、項目數據管理和電子歸檔管理等功能。
(3)實現了基于全三維模型的輕量化研發和工藝規劃。
(4)EBOM-PBOM-MBOM一體化、平臺化,確保數據源頭的唯一性和輸出的規范性。
(5)結構化工藝設計。建立了結構化裝配工藝,使參與裝配工藝設計的各小組工程師,能夠直接查看和利用設計零部件信息,包括三維設計數據,并且能夠完整地查看上下游裝配關系和順序,為工藝設計提供實時、充分的信息支持,快速實現工藝決策。
(6)建立了車間仿真布局圖。以虛擬現實和仿真技術為基礎,對產品某一個設計、生產過程統一細致建模,在計算機上實現了數字化的產品設計、加工和裝配、檢驗,對產品生命周期進行模擬和仿真。在分析研究的基礎上,找出生產系統潛在的瓶頸和關鍵路徑 ,以及物流制約環節,為生產實際改善提供決策依據 ,并最終實現提高設備利用率、降低成本、提高企業競爭力的目標。
三、看得見的未來
Siemens PLM Software的 PLM系統,對浦鎮公司內部的業務數據管理、業務流程固化和高效產品設計提供了很大的支撐作用,對外則搭建了統一的、規范的數據共享平臺,有助于進行高效的業務數據交流。以 Teamcenter PLM協同設計平臺為例,該平臺提高了浦鎮公司跨業務組、跨部門間數據交互的便捷性,解決了前期項目實施過程中商討的問題難于撲捉、評審資料難于準備和數據容易丟失等問題,使數據有較好的可追溯性,留存明確的管理痕跡。
未來,浦鎮公司的信息化建設將著眼于平臺化、信息流、智聯互動和智能制造等方面,建立超級 BOM平臺,打通全業務流程,構建浦鎮公司信息化高速公路。浦鎮公司的領導表示,希望 Siemens PLM Software能繼續推薦和引入更多的國內外先進行業、技術理念,提供更多切實可行的解決方案,并保持優良的實施團隊服務質量。浦鎮公司很高興能與這樣的實施團隊合作,能夠在“同一平臺、同一語言”下進行業務技能溝通。隨著項目的持續深入,浦鎮公司和 Siemens PLM Software的合作關系一定會更加緊密,相互支持,共同推進項目深化實施,共同成長,實現雙贏。 IM
(感謝南車鋪鎮公司技術信息部陳鋒部長和張士昆主管對本文的大力支持)