上海电科：智能化改造工业生产

作者：上海电科集团总裁 陈平    来源：中国电子报

欢迎访问e展厅 展厅 3 CIO信息化管理展厅 电子商务/企业门户, IT运维管理, 制造执行系统MES, 流程管理BPR/BPM, SOA/SaaS/云计算, ... 我们要逐步整合企业的软件和数据资源，完善研发过程中知识和资源的配备，逐步打造具有低压电器行业特点的产品研发平台和研发流程。 上海电器科学研究所(集团)有限公司(以下简称“上海电科集团”)是由科研院所转制而成的技术密集型企业。上海市依托上海电科集团的技术优势，建立了两化融合重点实验室。上海电科集团在信息化建设方面，不仅起步较早，而且基于自身的技术资源，具有较强的二次开发能力。作为原机械工业部下属的研究院所，上海电科集团这个已经深耕低压电器、中小电机领域50多年的科研单位，努力运用信息技术改造传统产业，不仅完善了自身的生产、研发和管理流程，也为传统机械装备工业的智能化、数字化和信息化转型作出了贡献。 以信息化跟踪生产和管理 作为一家由科研院所转制而成的技术密集型企业，上海电科集团一直高度重视信息化建设，目前，其信息管理系统已经全面覆盖集团总部及其下属子公司，运用信息系统能够掌握涉及经营管理、内部协作、生产研发、技术管理、检测业务等企业运行的各个方面的情况。 “我们非常重视信息化在内部管理方面的应用，很早就开始做财务信息化。”上海电科集团总裁陈平告诉记者，“我们先后建立了企业资源计划管理系统(ERP)、办公自动化系统(OA)、人力资源管理系统(e-HR)。” 在三个系统的支撑下，上海电科集团建立了财务管理、合同管理、采购、销售、应收、应付等供应链管理一体化的综合管理系统，集团公司及各级子公司内部管理的流程全面实现网络化，大大提高了集团公司的办公效率，使管理工作更加规范和高效。 为了更好地记录研发过程，保存研发资源，上海电科集团在研发部门全面实施了PDM(产品数据管理)系统，将研发过程中产生的各种研发资料归档，有效地保护了研发过程中的无形资产，提高了研发效率。“为了更好地进行研发产品生命周期的管理，提高科研水平和工作效率，上海电科集团还建立了产品设计平台系统、有限元分析系统、产品设计仿真系统等。”陈平向记者介绍，“现在，我们能够通过产品设计平台对所有的产品设计流程和知识管理实现集中管控，大大缩短了产品研发周期，加快了产品升级换代的速度。” 由于集团拥有多个国家级检测实验室，上海电科集团专门建立了实验室业务管理系统(LIMS)，以客户为导向，全程监控业务的管理过程。“我们通过信息化缩短了实验室的实验流程，实现了文档的自动化和无纸化。”陈平表示，“为了进一步利用信息化支撑科研，我们在国内较早建立了网上内部数字图书馆系统和科技信息平台，将数百种杂志，数百万种科技图书、专业标准、专利以及产品信息都上传到这个系统，加强了知识的共享。” 依托自身力量完善仿真平台 上海电科集团虽然是一家转制而来的科技型企业，但是其业务特点是知识密集，企业自身在电子信息技术、数字化智能化系统集成、自动控制系统技术等方面都具有较强的研发实力。早在上个世纪90年代中期，上海电科集团就开始引进UG、Pro-E等三维设计软件，设计人员在低压电器研究中全部使用计算机进行三维结构设计，积累了大量参数化设计的经验，锻炼出一支稳定的复合型UG团队。目前，三维CAD(计算机辅助设计)软件已经成为产品研发不可缺少的工具，实现了从抽象的二维设计到立体的三维设计的转变。 “我们拥有一个由10名行业技术专家和12名仿真分析专职人员，以及30多名产品研发人员等三个层次的人才组成的仿真研发团队。”陈平告诉记者，“我们结合新一代低压电器产品的研发，开展集电、磁、热、机等多物理学科以及学科耦合的低压电器产品数学模型构建和求解研究工作。” 由于企业自身具备强大的研发实力，上海电科集团能够省去产学研各环节的转化过程，将仿真研发团队所取得的最新成果在最短时间内应用于产品设计和分析当中，快速解决产品设计中出现的难题。“我们仿真实验室的特点就是研发与生产紧密结合，能够实现研发、产业化生产和市场推广并行，通过市场反馈来指导研发，形成研发与市场各环节的闭环。”陈平对记者表示。 以三维CAD软件为例，CAD软件具有强大的造型功能，但是利用其将三维模型的生成用于二维图纸，特别是将其用于要满足国际要求的图纸并不便利。为此，上海电科集团依托自身力量，结合低压电器产品的设计和制造特点，围绕二维图纸的生成、尺寸标注以及图框信息的填写，进行了二次开发，简化和固化了软件的操作。 在谈及对仿真分析研发工作的构想时，陈平告诉记者：“我们要通过常用软件的二次开发，逐步把设计知识内置并固化到日常的设计工作中，通过流程管理，不断完善产品数据和研发数据管理，注重共性知识的提炼和总结。在此基础上，我们要逐步整合企业的软件和数据资源，完善研发过程中知识和资源的配备，逐步打造具有低压电器行业特点的产品研发平台和研发流程。” 这个构想的实现需要大量复合型人才的加入，以及计算机软硬件和实验室设备的不断投入。在这个过程中，围绕低压电器触头系统的电动力、气体流动、顺势放热以及电弧运动等产品核心技术的研究要在进一步理顺运行流程和数据架构的同时，一步步向前推进，分阶段逐步实施。 重点突破网络集成控制系统 上个世纪90年代，国际大公司纷纷开始研究工业通信技术，也就是通过现场总线技术与传统的低压电器进行联网通信，实现输配电设备的信息化和可视化。而当时我国的自动化部门主要负责系统集成，在工业通信和数字化控制方面几乎没有任何研究基础。“我们当时认识到，现场总线是未来工业产品实现智能化和网络化的必然选择。”陈平告诉记者，“我们从当时的电器分所和自动化分所抽调技术骨干，成立了总线技术研发中心。” 上海电科集团的这个决定非常具有战略眼光。作为一项基础技术，网络化集成控制系统的市场基本被外国大公司所垄断，几乎所有的工业通信产品都由外国大公司生产。在可变程序控制器这个工业控制的关键设备上，国际大公司垄断了98%以上的市场份额。 我国是机械装备制造大国，但不是强国，一个关键因素就是机械装备控制技术为国外公司所垄断，例如现在热门的风力发电机控制系统就需全部进口。 为了在总线技术方面形成突破，上海电科集团建立了50人的研发团队，先后投入资金超过5000万元。“我们先后承担了一批国家项目，获得了大批科研成果，而且这些成果大部分已经开始了产业化进程。”陈平告诉记者，“现在，网络化控制技术已经成为我们各业务板块的基础技术，正在为各专业技术的发展提供智能化网络支撑。” 现在，网络化通信已经应用于上海电科集团的各类产品中，包括新一代低压产品、检测设备、军工产品以及智能家居、智能交通、智能楼宇等。 但是网络化集成控制技术在西方已经有了数十年的研究和应用历史，技术和解决方案已经非常成熟。由于技术水平上的巨大差距，我国的高端网络化控制市场基本被外国公司占领，市场进入门槛非常高，可以说我国的高端网络化控制市场已经成为外国大公司的竞技场，且竞争十分惨烈。 针对这种情况，上海电科集团在积极跟踪国际先进技术的基础上，“以我为主，扬长避短”，结合自身优势，在网络化控制技术和低压电器、中小型电机、检测设备以及军工产品等方面进行融合，研发具有自主特色的技术。 陈平告诉记者，工业通信技术发展迅速，包括现场总线、工业以太网、工业无线网、OPC、FDT等多种技术规范，基本上两到三年就会有新概念和新技术出现。有的技术短短几年就被淘汰，而有的技术经历数十年发展仍旧需求强劲。在这样的背景下，上海电科集团就需要紧跟国外技术的发展步伐，经常审视国际技术的发展趋势，避免“一步走歪”所造成的时间和金钱的浪费。 (end)

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