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西变公司大规模实施三维CAD工程获得良好成效 |
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作者：西变公司 李毅 陈向军 来源：UGS |
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成功实施三维CAD工程作为西电西变公司信息化建设“三步走”计划的第一步有着举足轻重的意义，其成败直接关系着后续两步的实施。对此，西变公司领导给与了高度重视，成立了三维CAD实施领导小组，直接指导并参与CAD工程的实施。作为软件服务商的UDS公司也对应成立了由公司总经理亲自领衔的项目服务团队，定人定向，不计成本地提供全面及时和高水平的售后实施服务。
一、项目的实施
实施三维CAD的目的是为了提高企业竞争力，提升产品设计开发能力，缩短产品设计周期，减少设计成本，推进企业的设计标准化，建立产品从设计到装配到生产的数字化平台。因此，必须使三维CAD软件能够真正的用起来。
在系统应用之前，结合西变公司单件小批量，产品复杂，设计人员众多的特点，西变和UDS双方联合精心制定了涵盖设计开发部、信息中心、组件组、标准化室在内的详细的培训计划，分批，分类的对设计和开发人员进行集中培训。培训包括基础培训，高级培训和开发培训以及现场导入式培训，为了保证培训的效果每批培训的人员人数都有一定的数量限制，并且在培训过程中保证人手一机，保证培训的效果。
1.基本培训
安排在系统实施初期，主要针对企业相关业务部门的中高级技术人员，系统讲解三维CAD软件原理、三维CAD软件的实现方法和功能增强之处;内容涵盖NX基础知识、草图与曲线的创建、实体特征创建、基本曲面特征创建、工程制图、装配等部分内容，预计经过该培训，学员能够掌握使用NX的基本技能，把握三维造型的基本思路与方法，能够较熟练地完成形状较规则的产品的三维造型及装配、制图。
图一:器身绝缘3D模型
2.高级培训
在进行完基础培训后，为主要核心设计开发人员提供与其设计任务关联的特殊技能，将包括:大装配设计;工业渲染设计机;管路及线缆设计;钣金设计。
图二:使用NX钣金模块功能设计的油箱
3.开发培训
主要为信息中心的技术人员提供NX系统管理的理论和技巧，以及KF开发的必备技能。通过培训及后继的合作开发，最终达到让信息中心的技术人员能够独立管理系统，独立进行KF开发的综合要求。并在UDS的支持下完成了三项五柱的铁芯参数化开发工作，极大提升了铁芯产品的设计效率和质量。
图三:使用管路及线缆设计模块利用高级装配技术完成的引线设计
4.导入式培训
在完成前期的培训后，特别由UDS安排针对性极强的进阶实训，即结合西变公司典型产品，由UDS技术人员现场为公司有关技术人员进行设计过程讲解，确保实用性和针对性。经过针对性极强的培训，使得公司的设计开发人员能够较熟练地使用NX软件，完成设计开发中的大部分三维造型与装配工作。
图四:三项五柱式铁芯参数系列化装配模型
为了巩固培训效果，培训与生产实际相结合，以设计班组为单位，每个设计班组拿出一台已经生产过的产品共计十台具有典型代表性的产品，按部件分拆到每一位设计人员，让每一位设计人员都有练兵的机会，让所有人员都参与进来，学以致用。
在西变公司领导的支持下还制定了设计人员的奖罚激励措施去调动大家的积极性。
5.CAD标准化定制
培训开始，信息中心就在UDS技术人员的帮助下结合企业自身的特点制定出企业的三维设计、制图规范。主要包含以下部分:种子零件(seed。prt)、UG产品设计总则(产品坐标系)、UG建模的通用规定(单位、图层、属性)、零部件UG模型特征构成的通用规定、装配建模的规定(并行设计、装配约束)等等，并且制定出组件、标准件的建模计划。
二、实施效果
经过两个月的培训后信息中心和标准化完成了大部分的标准件的设计工作，在UDS的支持下完成了三项五柱的铁芯参数化开发，十个设计班组在一个月内按计划完成了十台典型变压器的三维建模、装配、出工程图，克服了从二维到三维的鸿沟，完成产品设计方式的过渡。截止写文章的时候，已经又有一台变压器和一台电抗器完成了三维建模、装配、出工程图纸，并且这两台是真正的全新设计的产品，已经投入了生产车间生产。
三、取得的效益
三维CAD数字化产品设计开发系统的实施全面提升了企业产品设计能力，提高了企业的核心竞争力，树立了良好的企业形象，大大提高了公司的技术创新能力，保护企业知识资产的安全和再利用能力，取得了明显的社会效益和经济效益:
● 提高了企业的技术创新能力。知识是现代企业竞争力的源泉，通过先进的三维CAD产品设计，更好的积累企业的产品知识，并且在统一的平台下更好的分享知识、协同开发提升研发团队的知识利用能力，从而增强企业的知识创新能力。
● 降低产品设计、生产成本，提高工作效率。由于我公司的产品均属于单件小批量，每台产品都有不同的要求，都须要重新设计，通过三维CAD产品设计，能够快速、准确的生成产品三维实体模型和材料明细表。缩短了设计周期，提高零件的重用性。
● 在设计过程中就可以进行预装配，及时发现生产中可能会遇到的问题，避免废品和重新设计的风险减少损失。
● 提高了产品研发的质量。采用先进的三维CAD设计产品，对产品的质量特性，设计参数，运动分析，干涉检查和其他的都能够快速进行提取，帮助开发人员实现更好的设计理念，优化产品的性能和可靠性。
● 为企业的下一步CAE/CAM/PLM等信息化建设打下了坚实的基础。
图五:兰州东750kV500MVA单相变压器ODFPS-500000/750的3D模型，共计9360个零部件
四、项目实施过程中遇到的困难和存在的问题
由于三维CAD的实施，涉及设计开发部，信息中心，组件组，标准化，档案处和各生产车间，牵扯的人员较多，协调各个部门的配合显得尤为重要，但是初期个别部门不理解，配合不是很好，在公司领导的重视下召开动员大会，让大家都认识到实施三维CAD的重要性，并给项目实施小组足够的权力奖罚分明，采用有效的激励机制，使大家都有积极性。
其次，就是公司设计、生产任务繁重而培训需要一定的时间，并且好需要一定的时间来适应三维设计。如何既能保证培训的效果又不耽误生产?为了解决这一问题，把设计人员分成4批，培训，参加培训的这期人员在培训时专门培训，其他人员则照常生产，培训完成后立即开始用三维软件和老的软件结合设计。在人员分配上，让第一批参加培训的人员选择是个班组接受新知识比较快，动手能力比较强的，他们培训完成后回去立即就可以使用新的三维软件设计，起到了很好的，模范带头作用，带动大家。
当然系统推广时，也存在一些问题，比如组件的三维模型由于有些配套厂家没有三维模型，并且提供的数据有限或不完整，还要进一步的CAD建模积累。在工程图方面，采用新的三维软件实现一些企业特殊标准和国标上还比较麻烦。但相信这些问题应该都可以通过解决。
五、总结
企业的发展一方面要向管理要效益，引进先进的管理方式，更需要加强自身的竞争力，要提高产品的设计研发水平，要从根本上提升和培育企业的创新能力，促进企业开发生产拥有自主知识产权的产品，参与国际竞争。只有企业信息化是制造型企业的必由之路，以信息化带动企业的发展，加快企业的现代化管理，提升企业的核心竞争力。(end)
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(6/10/2007) |
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