華興源創:從制造走向智造

引言

隨著工業4.0的(de)提出(chu),越(yue)來越(yue)多(duo)的(de)企業不再只注重提高產品的(de)工藝制(zhi)造(zao)水平,增加了對產品的(de)電(dian)(dian)氣控制(zhi)能力提升。以蘇(su)州(zhou)華興源創電(dian)(dian)子(zi)科(ke)技有限公(gong)司為例,客戶的(de)訂單(dan)來的(de)很急,交貨周期很短,所以往往是(shi)(shi)產品已經(jing)提交給客戶,但是(shi)(shi)圖紙還沒有完成(cheng)。這樣的(de)企業運作方式不是(shi)(shi)一(yi)家,在蘇(su)州(zhou)有很多(duo)這樣的(de)例子(zi)。但是(shi)(shi)華興源創并不認(ren)為這是(shi)(shi)正確的(de)。“這是(shi)(shi)病(bing),要治,我們要改變(bian)。”——信息中(zhong)心孫主任說。

最初,華興源(yuan)創使用(yong)一款德國繪圖軟件作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)氣(qi)設計的(de)主(zhu)(zhu)導工具,隨(sui)后又轉為(wei)(wei)使用(yong)elecworks作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)氣(qi)設計的(de)主(zhu)(zhu)導工具,這(zhe)是(shi)為(wei)(wei)什么?elecworks到(dao)底(di)解決了(le)什么地方的(de)問題(ti)?如何有效管理和(he)控制(zhi)電(dian)氣(qi)設計和(he)機械設計在產品生命周期中的(de)時間段和(he)執行(xing)過(guo)程?

應用背景

帶著這些問題,我們在(zai)華興源(yuan)創(chuang)執(zhi)行elecworks項目(mu)實施半年后對用戶做了交(jiao)流,向我們的用戶取(qu)經學習經驗。以下是小編與華興源(yuan)創(chuang)項目(mu)組主(zhu)要工程師王工的交(jiao)流:

小編:

請簡單(dan)介紹您(nin)的公(gong)司.

王工:

蘇(su)(su)州(zhou)華興(xing)源創電子科技有限公司()成(cheng)立于2005年(nian)6月(yue),坐(zuo)落于蘇(su)(su)州(zhou)工業(ye)園區東(dong)坊產(chan)(chan)業(ye)園,從事液(ye)(ye)晶模組信號(hao)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)系統研發生產(chan)(chan),同時覆(fu)蓋測(ce)(ce)試、設(she)備、產(chan)(chan)品(pin)、智(zhi)能、通訊五大領域,具(ju)有年(nian)產(chan)(chan)近(jin)5萬臺套液(ye)(ye)晶模組檢(jian)(jian)測(ce)(ce)設(she)備的能力(li),研發并生產(chan)(chan)了五大類(lei)100多(duo)規(gui)格的液(ye)(ye)晶模組檢(jian)(jian)測(ce)(ce)產(chan)(chan)品(pin),是(shi)江蘇(su)(su)省高(gao)新技術企業(ye),具(ju)有很強的科技創新能力(li),在液(ye)(ye)晶檢(jian)(jian)測(ce)(ce)領域已獲(huo)得多(duo)項專業(ye)及軟件著作權(quan)。

小編:

請簡單介紹一下應用elecworks軟件的部門。

王工:

華興使用elecworks軟件的(de)(de)(de)部(bu)(bu)(bu)門主(zhu)要(yao)是研發(fa)中(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)氣部(bu)(bu)(bu)以及(ji)硬(ying)件的(de)(de)(de)機電(dian)(dian)一體化部(bu)(bu)(bu)門,其中(zhong)電(dian)(dian)氣部(bu)(bu)(bu)主(zhu)要(yao)是做產品的(de)(de)(de)設計(ji)(ji)和(he)設備(bei)(bei)程序設計(ji)(ji),機電(dian)(dian)一體化部(bu)(bu)(bu)門是專(zhuan)門因為elecworks & Creo這個項目(mu)新成(cheng)立(li)的(de)(de)(de)部(bu)(bu)(bu)門,主(zhu)要(yao)負責產品的(de)(de)(de)從二維(wei)到三維(wei)布線(xian),以及(ji)根據布線(xian)結果來(lai)進行線(xian)纜工(gong)藝準(zhun)備(bei)(bei)以及(ji)工(gong)藝安排(pai)。

小編:

以(yi)前(qian)使(shi)用何種CAD系統做設計?

王工:

華興曾經用(yong)一(yi)款德國(guo)繪圖軟(ruan)件進行電氣設計(ji),但由于廠商服(fu)務等原因(yin),選擇和上海沐江(jiang)進行服(fu)務合作,在合作過程中得知elecworks針對(dui)機電一(yi)體化有著獨到(dao)的優勢(shi),才逐(zhu)步轉化到(dao)Elecworks軟(ruan)件平臺。

小編:

開始(shi)階段(duan)您期望elecworks解決哪(na)些(xie)問題?

王工:

推薦了elecworks之后(hou)(hou),逐步開始明(ming)確需要用elecworks實(shi)現(xian)兩大部分的(de)問題,一個是電(dian)氣設計標準化,一個是和結構聯動(dong),實(shi)現(xian)機電(dian)一體(ti)化設計。我們(men)希望(wang)可以(yi)解(jie)決電(dian)氣設計中的(de)規范設計以(yi)及標準的(de)遵從,搭建(jian)一個將我們(men)的(de)產品從研發階(jie)段(duan)到定型階(jie)段(duan)中從設計-工藝-生(sheng)產的(de)整體(ti)流程(cheng)設計平(ping)臺,后(hou)(hou)根據(ju)我們(men)公司的(de)PLM管理(li)平(ping)臺將數據(ju)進(jin)行統(tong)一管理(li)利用。

小編:

目前使用elecworks的(de)項目完成情況如何(he)?

王工:

我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)(men)從開始了(le)解elecworks,到我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)(men)的(de)部分設計人員開始使用(yong)(yong)(yong)elecworks,有(you)6個(ge)月(yue)的(de)時間(截至2017年(nian)11月(yue)),期(qi)間有(you)調研和(he)技(ji)術驗證,初期(qi)也只是(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)elecworks設計了(le)兩個(ge)項(xiang)目進行技(ji)術驗證,通(tong)過親身驗證,我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)(men)發(fa)現,如果想(xiang)要(yao)將這個(ge)系統真正發(fa)揮作用(yong)(yong)(yong),標準化(hua)規范和(he)基礎數據庫是(shi)(shi)(shi)必不可少的(de)。我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)(men)使用(yong)(yong)(yong)elecworks已經做(zuo)了(le)AET和(he)木星(xing)項(xiang)目,這兩個(ge)項(xiang)目是(shi)(shi)(shi)我(wo)(wo)(wo)們(men)(men)(men)產(chan)品線中比(bi)較典型(xing)的(de)項(xiang)目。

在進行的幾(ji)個項目(mu)中,我們(men)要求服(fu)務(wu)商進行了(le)(le)清單(dan)模(mo)板定制,基本上滿足了(le)(le)我們(men)的生產和工藝要求,另外還有(you)部分清單(dan)需要進行定制,還在繼續應用當中。

Windchill系統正在實施過(guo)程中,包括后期的elecworks電(dian)氣數據與 Windchill也還是需要集成,因(yin)此,需要和服務商盡可能的密(mi)切(qie)合作,以(yi)達到(dao)我們的目(mu)標。

小編:

您(nin)或公(gong)司認為使用elecworks后主要的(de)幫助和提升是什么?

王工:

目(mu)前可以(yi)解決的(de)是(shi)電(dian)氣設(she)(she)計規范化,以(yi)及在設(she)(she)計過程中機(ji)械大量的(de)圖紙修(xiu)改和變化中,提供了(le)高效的(de)工(gong)具,節省(sheng)了(le)設(she)(she)計時間(jian),也將(jiang)(jiang)原有(you)的(de)粗放(fang)式的(de)設(she)(she)計進行了(le)細化,使得(de)各類(lei)型(xing)的(de)BOM更(geng)加趨于準確,將(jiang)(jiang)設(she)(she)計和采(cai)購(gou)信息盡可能的(de)做(zuo)了(le)統一(yi),使得(de)采(cai)購(gou)中浪費(fei)情況有(you)所(suo)降低。

小編:

您使用頻率較(jiao)(jiao)高的/較(jiao)(jiao)喜歡的功能是什么(me)?

王工:

目(mu)前使(shi)用比較高的(de)功能是原理圖繪制,以及替(ti)換數據,編號,報表等功能。我們(men)比較喜歡elecworks for PTC Creo的(de)功能,基本的(de)設(she)計流程(cheng)已經走通(tong),但是還(huan)有一些細(xi)節需要進一步的(de)完善和(he)更(geng)深入的(de)培(pei)訓(xun)。

小編:

您對將來的工作(zuo)是(shi)如何看待的?

王工:

elecworks for PTC Creo這個(ge)解(jie)決方(fang)案是未來企業必須(xu)要走的(de)(de)(de)必由之路,目前(qian)雖然還有(you)部分困難,我們也(ye)希(xi)望可以軟件服務商共同努力,將(jiang)所有(you)的(de)(de)(de)技(ji)術難題客服,以達到我們初期(qi)規劃的(de)(de)(de)目標。

未來(lai)需要和(he)軟件(jian)服務商(shang)進行緊(jin)密合作,將標準化(hua)設(she)計規范制(zhi)定出(chu)來(lai),并(bing)進行實施,要求電氣部門設(she)計出(chu)來(lai)更加規范的圖紙(zhi)和(he)誰方案,對于機電一體化(hua)工(gong)作,根據軟件(jian)設(she)計產生的數據,進行電線電纜工(gong)藝安排,規范工(gong)藝流程,工(gong)藝文件(jian)。

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消失的端子—構建標準化設計
為多個(ge)企業做(zuo)信息化咨詢和(he)實(shi)施服務(wu)后,我們發現了大量的(de)客戶都(dou)存在(zai)華興(xing)源創這樣的(de)情況:制(zhi)造結果優于設(she)計過程。通俗的(de)說,企業是(shi)(shi)(shi)在(zai)不(bu)斷的(de)制(zhi)造機(ji)器(qi)設(she)備,是(shi)(shi)(shi)一(yi)個(ge)比較大的(de)“加(jia)工(gong)廠房”。什么時候才能(neng)從廠房變(bian)成(cheng)一(yi)個(ge)具(ju)有強(qiang)大競爭(zheng)力的(de)設(she)備公司?嘗試(shi)或已(yi)經(jing)開(kai)始思考這個(ge)問(wen)題的(de)企業,才是(shi)(shi)(shi)真(zhen)正能(neng)夠經(jing)得(de)起驚濤(tao)駭浪的(de)企業,才有可能(neng)在(zai)商海中(zhong)做(zuo)弄潮兒而不(bu)是(shi)(shi)(shi)舉手膜拜祈天福(fu)佑。

電氣設計(ji)(ji)類似機器的(de)(de)大腦,如果設計(ji)(ji)內容有(you)誤,則將(jiang)導致(zhi)機器運行錯誤的(de)(de)指令。我(wo)們(men)很驚訝華興原創是如何做到(dao)每次都能(neng)在(zai)沒有(you)圖(tu)紙設計(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)順利的(de)(de)將(jiang)設備(bei)交付給用戶(hu)使用的(de)(de)?信(xin)息中(zhong)心(xin)孫(sun)主任給我(wo)們(men)道出了原委(wei):“當然有(you)錯誤,我(wo)們(men)確實需要花費大量的(de)(de)人(ren)力物力和(he)時間在(zai)后(hou)期現(xian)(xian)場(chang)的(de)(de)調試和(he)更(geng)改。有(you)的(de)(de)時候,因為沒有(you)地方走線了,在(zai)現(xian)(xian)場(chang)只能(neng)從設備(bei)的(de)(de)這頭(tou)拖(tuo)一根電纜到(dao)那頭(tou),雖然很不(bu)雅觀,但是也沒有(you)更(geng)好的(de)(de)辦法(fa)。我(wo)們(men)現(xian)(xian)在(zai)就是要改變這樣的(de)(de)狀況,減(jian)少意外的(de)(de)發生,讓一切盡可(ke)能(neng)的(de)(de)在(zai)可(ke)控的(de)(de)范圍內發生。”

注意這個詞:“可(ke)控”。沒有規劃而直接生(sheng)產的產品,存在大量的不確(que)定(ding)因素。

華興源創要做的就是標(biao)準(zhun)化,只有標(biao)準(zhun)化的結果才會(hui)減少錯(cuo)誤(wu)的發生(sheng),減少意外的可能性。

孫主任給我們看了電氣設計圖紙中(zhong)的一個(ge)實際例子(zi)——消失(shi)的端子(zi)。


仔細觀察下圖,能不能發現左右兩個回路的區別?

經過(guo)實際(ji)(ji)調研,超(chao)過(guo)75%的(de)(de)(de)用(yong)(yong)戶是(shi)使用(yong)(yong)左側的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)繪制(zhi)原(yuan)理(li)圖,但是(shi)實際(ji)(ji)現場接線的(de)(de)(de)時候都是(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)右(you)側的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)通過(guo)端子轉接接觸器和(he)電機。那(nei)么,為什么會出(chu)現“消失的(de)(de)(de)端子”?為什么出(chu)現這(zhe)樣的(de)(de)(de)錯誤(wu)后生產(chan)結果(guo)有時也能正確?這(zhe)樣的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)能否(fou)一直存在?

當(dang)然不能(neng)!設計(ji)的(de)結果(guo)必須與實(shi)際的(de)生(sheng)產(chan)對應,也就是說生(sheng)產(chan)工人沒(mei)有隨意更改設計(ji)接(jie)線的(de)權(quan)力,必須根據工程師(shi)給的(de)圖紙(zhi)接(jie)線。如(ru)何讓設計(ji)者(zhe)正確設計(ji)?解決這個(ge)問題的(de)唯一方(fang)法是:將電氣(qi)(qi)設計(ji)過程、電氣(qi)(qi)設計(ji)產(chan)出(chu)實(shi)現標準(zhun)化(hua)。

這就(jiu)好比(bi)建(jian)立(li)一個模具,設(she)計(ji)(ji)師的(de)(de)操(cao)作過程(cheng)和操(cao)作結果(guo)都限定在模具規(gui)定的(de)(de)范(fan)圍內,所有工(gong)程(cheng)師使(shi)(shi)用(yong)相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)工(gong)程(cheng)模板設(she)計(ji)(ji)工(gong)程(cheng)內容,使(shi)(shi)用(yong)相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)設(she)計(ji)(ji)方(fang)法設(she)計(ji)(ji),在相(xiang)同(tong)(tong)模板上(shang)產(chan)出各種(zhong)用(yong)于生(sheng)產(chan)的(de)(de)圖(tu)紙(zhi)。

這樣的(de)方(fang)式,大大降低(di)了生產環節的(de)壓(ya)力(li),直接傻瓜(gua)式的(de)照圖執行,逼著工程師由上(shang)圖左側的(de)設計方(fang)式轉向(xiang)右側的(de)設計方(fang)式。

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機電一體化設計—構建數字化平臺
華興源創在信息化建設方面具有很強的遠見,追求的是數據的融合,而不僅僅是工作環節的對接。使用Windchill(PDM系統)來管理產品的生命周期以及產品的各個數據,要求所有設計環節的數據必須相互關聯并實現同步。這個意義是革命性的。電氣設計和機械設計,都是在產品設計過程中的重要環節。如果兩者不能銜接,后期的PDM信息化整合將會出現眾多冗余數據。

大多數的(de)企業關注(zhu)的(de)只(zhi)是(shi)能否讓電氣數據導入到機械設計中與零件建立關聯(lian),并自動(dong)布線。

但(dan)我們認為(wei):機(ji)電(dian)一(yi)體化設(she)(she)計(ji),最大的益處不(bu)在于自(zi)動(dong)布線,三維自(zi)動(dong)布線只是(shi)實現數據(ju)(ju)(ju)協同工作(zuo)的一(yi)種體現。也就(jiu)是(shi)說,除了三維自(zi)動(dong)布線節省勞(lao)動(dong)力之外,我們應該(gai)好(hao)好(hao)考慮一(yi)下:電(dian)氣設(she)(she)計(ji)與機(ji)械設(she)(she)計(ji)同步工作(zuo),任(ren)何(he)一(yi)方(fang)的變更如果(guo)不(bu)是(shi)數據(ju)(ju)(ju)實時同步,那么PDM系統最終以哪個環節提交的數據(ju)(ju)(ju)為(wei)準?

說個實(shi)際的(de)(de)(de)例(li)子(zi),如果(guo)整個設(she)計完成(cheng)后進入(ru)(ru)PDM系統形成(cheng)A.1版本(ben)后,電氣工(gong)程(cheng)師(shi)檢(jian)出工(gong)程(cheng)并(bing)刪除了(le)某個開關再次檢(jian)入(ru)(ru)形成(cheng)A.2版本(ben),由于機(ji)械工(gong)程(cheng)師(shi)并(bing)沒有及時修改三維結(jie)構刪除不需要的(de)(de)(de)開關零件,那么PDM中的(de)(de)(de)A.2版本(ben)豈不是(shi)存在了(le)錯誤的(de)(de)(de)結(jie)構設(she)計?誰(shui)來檢(jian)查(cha)這(zhe)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)錯誤?什么時候檢(jian)查(cha)?通過什么樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)機(ji)制觸發(fa)這(zhe)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)檢(jian)查(cha)?

機電(dian)一體化設計集成,重點關(guan)心的(de)是(shi)數據的(de)集成,其(qi)產出的(de)結果是(shi)讓(rang)設計更準確(que)效率更高,其(qi)目的(de)是(shi)構建(jian)數字化管理(li)平臺,讓(rang)所有設計數據全(quan)部(bu)連通。

以最佳的實踐從制造走向智造
華興源創在完成實(shi)施后(hou),已經(jing)獨立完成另外(wai)項目的(de)(de)設計(ji)工作,elecworks的(de)(de)效率已經(jing)彰顯出來。現在的(de)(de)設備在提供給(gei)用戶時,隨機(ji)附(fu)上設計(ji)圖紙。俗話(hua)說(shuo)內行(xing)看門道外(wai)行(xing)看熱鬧,附(fu)上圖紙這并不僅僅是(shi)流程上的(de)(de)改(gai)變,這是(shi)競爭能力的(de)(de)改(gai)變。

我們(men)看到,現(xian)在(zai)的(de)(de)(de)一個(ge)項目,工(gong)程(cheng)師首先會根據(ju)(ju)需求設(she)計布(bu)線方框圖(tu)(tu)。這(zhe)樣的(de)(de)(de)圖(tu)(tu)紙(zhi)是對(dui)項目內容(rong)的(de)(de)(de)規(gui)(gui)劃(hua),把需求轉變成(cheng)(cheng)圖(tu)(tu)紙(zhi),與客戶現(xian)場的(de)(de)(de)交流不再是指天(tian)說(shuo)地的(de)(de)(de)侃大山(shan),而(er)是基于圖(tu)(tu)形(xing)規(gui)(gui)劃(hua)項目內容(rong)。在(zai)得到訂(ding)單(dan)后,基于布(bu)線方框圖(tu)(tu)快速(su)的(de)(de)(de)同步數據(ju)(ju)到原理圖(tu)(tu)。經(jing)過簡單(dan)點調整和完(wan)善,快速(su)完(wan)成(cheng)(cheng)原理設(she)計,自動生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)生(sheng)(sheng)產(chan)所需的(de)(de)(de)BOM、接線圖(tu)(tu)、線纜(lan)表等。同時機械部門設(she)計三維空間(jian),基于電氣(qi)原理完(wan)成(cheng)(cheng)線纜(lan)的(de)(de)(de)布(bu)線,統(tong)計線長。所有(you)的(de)(de)(de)數據(ju)(ju)都通過終端快速(su)檢入到PDM系統(tong)。

華興源創從實踐(jian)中尋求(qiu)真(zhen)理,讓設計環節構建一個“虛擬的雙(shuang)胞胎(tai)”,徹底改變產品先做(zuo)樣機的狀況,真(zhen)正(zheng)從制造(zao)轉向了智造(zao)。

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后記
我們(men)(men)很好奇華(hua)興源(yuan)創(chuang)接下來將會如何規劃(hua)。孫主任(ren)說:“能夠(gou)出圖(tu)并不是我們(men)(men)的目標。我們(men)(men)是一家(jia)非標型產(chan)品的設(she)計(ji)(ji)和(he)生產(chan)企(qi)業,但是結合(he)標準(zhun)化(hua)和(he)參數(shu)化(hua)的思路(lu),我們(men)(men)要(yao)建立標準(zhun)化(hua)設(she)計(ji)(ji),要(yao)形成(cheng)模(mo)塊化(hua)設(she)計(ji)(ji)方式,無論是電氣還是機械設(she)計(ji)(ji)。”看來華(hua)興源(yuan)創(chuang)已經對(dui)未來做好了(le)規劃(hua),充滿了(le)信心。我們(men)(men)將會持續的關注并服(fu)務華(hua)興源(yuan)創(chuang),期待(dai)三年后看到(dao)更加強(qiang)壯的華(hua)興源(yuan)創(chuang)。