e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAD

智慧设计系统助博瑞电力智慧研发

2020/1/15    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:智慧设计  e-works岁末盘点  智能制造  博瑞电力  
本文为“2019年度中国智能制造最佳实践奖”参评案例。本次活动将评选出2019年度,在智能制造各领域有实践案例,或者有突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业实施智能制造的过程、步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,有效推动中国智能制造应用,供广大制造业行业企业学习供鉴。

一、企业简介

    常州博瑞电力自动化设备有限公司(以下简称博瑞电力),主要从事特高压直流换流阀、多端柔性直流换流阀、统一潮流控制器(UPFC)等一系列高端电力装备及各类FACTS产品、超特高压测量系统的设计、生产、试验和服务,结合科研优势和地方经济、产业环境优势,不断转型升级,逐步形成了拥有自主知识产权的系列高端产品。公司目前占地400余亩,员工1600余人,持续为客户创造价值,实现健康稳定成长,2018年公司营业收入24.4亿元。

    公司现为常州市输变电协会副会长单位和江苏省轨道交通产业技术协会理事单位,设有江苏省企业院士工作站、江苏省柔性输变电装备工程技术研究中心等,建有CNAS认可检测中心,并自主研发建立柔性直流输电系统试验平台﹑静止无功发生器系统试验平台等电力电子综合试验平台,具备国内领先的系统联调及仿真试验能力,拥有1650kV交流﹑2400kV直流的特高压电气试验室。近年来陆续承担了多个国家重大工程核心装备的研制供货,产品已广泛应用于电网、电厂、新能源、轨道交通、工矿等领域,并出口至40多个国家和地区。

常州博瑞电力自动化设备有限公司

图1 常州博瑞电力自动化设备有限公司

二、企业在智能制造方面的现状

    博瑞电力公司采用了基于西门子PLM系统的产品开发、设计、工艺全过程管理。近年来通过三维设计工具Creo与TC集成设计,三维可视化工艺等等工作的不断落地,实现了产品设计全三维设计、精确仿真、车间三维工艺文件看板等一系列改进。在成本与效率优先的激烈市场竞争环境中,客户对企业需求不断提升,公司也在不断的寻求着新的方式提升工作效率与质量。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

    1.项目背景介绍

    由于博瑞电力的研发设计人员众多,设计主要依赖于工程师的设计经验,同时由于每位工程师对企业设计规范的理解不一致,使得设计结果存在不一致的情况,部分设计问题反复重复发生;同时研发工程师在进行柜体结构设计、紧固件选型设计、母排设计、二维出图方面效率不高,工程师花费了大量时间在重复性的建模和出图上,而没有更多的时间进行产品的优化创新。

    博瑞电力虽然实施了PLM系统,但工程师在进行零部件的重用查找时并不方便,企业标准化工作难以有效开展。新增的物料使得研发工程师需要重复进行出图,工艺工程师需要重复编制工艺文件,生产人员需要重复编程,使得企业的研发和成本较高。

    基于以上问题,博瑞电力开展了智慧设计项目的实施,项目主要的目标是实现基于企业产品设计规则的结构设计、零部件的快速选型设计、紧固件的快速选型设计、铜排的快速设计、钣金的自动出图和自动下料计算;同时实现Creo通用件库和与企业PLM系统三维数据库互通,自动查重调用。促进企业的研发设计效率和标准化水平的进一步提升,同时助力企业人才梯队的建设。

    2.项目实施与应用情况详细介绍

    本项目作为博瑞电力提效降本的重要信息化项目,主要从标准化设计、设计效率提升、物料重用降本、缩短人才培养周期入手,实现柜体自动生成、零部件的快速选型、铜排快速设计、设计自动查重、紧固件智能装配、钣金自动开孔、钣金类零件自动出图等。

    项目实施过程通过对企业产品设计规则和工艺相关规范进行梳理和数字化的转换并集成到智慧设计平台,工程师基于智慧设计平台进行快速设计,企业通过设计规则和工艺规范的不断迭代更新,实现产品的不断优化创新。项目实施的主要功能如下:

    柜体设计模块实现了输入柜体设计参数后柜体的检索重用,以及基于设计参数的柜体结构的自动生成,设计参数变更时实现柜体的自动变更,同时在设计过程中实现了零部件的自动重用;

柜体设计

图2 柜体设计

    零部件的快速选型模块实现了零部件的分类管理、模糊搜索和精确搜索、零部件的详细信息以及缩略图和可视化的显示、零部件的快速安装和调整、零部件的安装自动开孔等功能;

零部件设计

图3 零部件设计

    紧固件的快速选型设计模块实现了输入规格自动匹配螺栓、螺母、垫片等自动组合和配合长度的计算计算以及零部件上的自动开孔;

紧固件设计

图4 紧固件设计

    铜排的快速设计模块实现了母排的快速绘制、快速编辑、快速复制、叠并排的快速设计、铜排的自动开孔、铜排的自动查重替换等功能;

铜排设计

图5 铜排设计

    钣金的自动出图和下料模块实现了钣金零件批量的视图创建、标注尺寸、展开图的创建,以及自动增加图框、技术要求和钣金下料尺寸的自动计算等功能。

钣金出图

图6 钣金出图

    3.效益分析

    通过智慧设计项目的实施,使得柜体设计效率提升80%以上,紧固件设计效率提升50%以上,母排设计效率提升50%以上,出图效率从平均平均十几分钟/张提升到几十秒甚至十几秒/张。产品综合设计效率提升3倍以上。智慧设计项目的实施博瑞电力的产品研发能力得到了大幅提升,同时产品研发周期的缩短和产品设计质量的提升,提升公司产品订单交付客户满意度,进一步提升公司品牌度。

某实例模型出图效率对比

图7 某实例模型出图效率对比

    同时,通过智慧设计项目的实施,零部件标准化效率有所提升,改变了以往靠人事后把关来进行零部件标准化的方式,实现了产品过程中的实时自动查重调用,通过零部件标准化减少了重复出图、重复工艺、重复编程等一系列重复性的工作,为企业节约了大量人力成本、制造成本和管理成本。

    当前是数据为王的时代,传统制造业也需要迎面转型升级。博瑞电力将结合智慧研发系统设计的思路,不断梳理设计经验与规则,累积设计知识库,通过系统开发将知识转化为智慧研发平台,以此不断滚动升级提升工作效率;通过设计与工艺协同维护的系统功能,进一步消除设计与工艺的信息不对称,推进设计工艺一体化;通过Creo通用件库、成套产品模板等效率与查重引用优势,引导员工主动向通用设计靠拢,进一步推进研发标准化进程。未来,除不断推进智慧系统落地应用外,将继续在产品设计检查、工艺性检查等方面开展深入探索,不断提升企业综合竞争力。

责任编辑:程玥
本文为e-works原创投稿文章,未经e-works书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴,应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐