歐特克機械設備行業(yè)高層研討會嘉賓合影
“這些新特征意味著制造企業(yè)的角色已經發(fā)生變化，不再簡單的是制造產品，更要服務于產品，服務于產品全生命周期。”中國航天科技集團總工程師、國家863計劃現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)信息專家組組長、制造業(yè)信息化工程總指揮長楊海成表示，“在這種情況下，企業(yè)在其所處產業(yè)鏈中的價值進一步延伸，向服務型制造企業(yè)轉變顯得尤為重要。”作為制造業(yè)的重要分支，機械設備行業(yè)的信息化實踐現(xiàn)狀和痛點無疑是具有思考價值和代表意義的。
數(shù)據破“墻”是關鍵
來自第三方研究分析機構Tech-Clarity的一份調查報告顯示了機械設備行業(yè)的重要發(fā)展趨勢。黃志銘介紹，在企業(yè)業(yè)務戰(zhàn)略層面，通過創(chuàng)新實現(xiàn)產品差異化、通過定制實現(xiàn)產品差異化和直接參與全球競爭是業(yè)績出眾企業(yè)中排名前三的策略重點。在工程設計與產品開發(fā)方法的執(zhí)行層面，業(yè)績最佳公司與普通公司的差距則主要體現(xiàn)在平臺設計、模塊化設計和基于規(guī)則的設計方法等方面。在設計和產品開發(fā)技術方面，績優(yōu)企業(yè)與普通企業(yè)的差距主要體現(xiàn)在仿真分析、配置器、設計自動化及工廠布局、仿真等方面。
從圖紙到模型再到數(shù)據，工業(yè)產品表達方式的變遷清晰可見。然而，橫亙在CAD、CAE等產品設計環(huán)節(jié)之間的是一堵無形的“數(shù)據之墻”。“數(shù)字化樣機是未來表達產品所有狀態(tài)最根本的依據。”楊海成認為，“在三維模型狀態(tài)下，產品的性能、功能、狀態(tài)、相互的關聯(lián)、相互的修改都是圍繞著產品模型進行的，這是未來定義所有產品的一個基本依據。因此，產品數(shù)據在后續(xù)的使用過程中非常關鍵。要將描述產品功能和性能的數(shù)據轉換成描述產品生產加工過程的數(shù)據，以及將來可用于維護、維修等后續(xù)服務狀態(tài)的數(shù)據。產品的全生命周期管理是構建企業(yè)產品最佳使用和服務狀態(tài)的最根本的需求。”實現(xiàn)數(shù)據關聯(lián)與共享的關鍵是設計和定義好的模型、標準和流程體系，并將這些工具規(guī)定在有效的框架內實施。
在快速應變的數(shù)字化設計和制造領域，通用標準的制定實際上是落后的。然而，企業(yè)的產品數(shù)據是需要持續(xù)和長久保留的，毫無疑問它是企業(yè)最重要的知識和財富。在制造業(yè)數(shù)字化樣機相關技術的驅動下，歐特克的解決方案正越來越成為一種事實上的工業(yè)產品標準。哈爾濱電氣集團副總經理苗立杰表示，在產品數(shù)字化設計的全生命周期中，標準化的數(shù)據接口和模塊化的、集成的平臺非常重要。在此基礎上，產品在其設計制造的流程中才能有效實現(xiàn)數(shù)據的關聯(lián)、共享，進而實現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新。從二維到三維、從仿真、分析到設計、制造，歐特克的數(shù)字樣機正全面覆蓋產品設計的全生命周期。
全數(shù)字化研發(fā)打通信息脈絡
在機械設備行業(yè)，產品研發(fā)過程的一個關鍵點就是CAD與CAE工程師的協(xié)作問題。三一重型裝備有限公司研究本院、數(shù)字化樣機中心主任閆炳雷介紹說，在設備交付過程中，產品對設計的準確性、可靠性的要求非常高，總體設計和詳細設計階段都需要CAD和CAE工程師的全程參與。在此基礎上，將數(shù)據上傳到PDM系統(tǒng)中，并實現(xiàn)統(tǒng)一的規(guī)劃和管理。包括三維模型、CAE的分析報告等都可以在PDM中進行歸檔、管理。
實際上，在數(shù)字化工具協(xié)同設計領域，數(shù)據使用的關鍵點無外乎模型、集成、共享、管理幾個方面。在制造業(yè)，產品差異化也是體現(xiàn)企業(yè)競爭力的通用標準。具體而言，創(chuàng)新和定制化是實現(xiàn)差異化的重要手段。“從技術角度看，平臺化、模塊化和全自動化的設計可以有效幫助企業(yè)達成這一點。最優(yōu)秀的企業(yè)能夠提高設計效率，快速地響應市場。” 歐特克技術經理劉雪冬表示，“這一切的核心是基于模型的企業(yè)信息管理系統(tǒng)，歸根結底是設計模型。設計模型需要攜帶足夠豐富的信息，并且可廣泛地使用于任何系統(tǒng)中。”如何建立有效的大模型?打通數(shù)字流程的全數(shù)字化研發(fā)是基礎。
機械設備研發(fā)流程需要的不僅是各式各樣的設計工具，更包括各種設計工具的整合。當前，在工業(yè)設備設計與開發(fā)過程中，滿足客戶的交付時間表和變更管理是兩大重要挑戰(zhàn)。借助平臺化、模塊化和自動化的設計方法，能夠建立面向機電一體化的全數(shù)字化研發(fā)平臺，在銷售、設計制造和管理環(huán)節(jié)實現(xiàn)招投標、設計層面的充分協(xié)作，進而實現(xiàn)差異化和定制化創(chuàng)新。具體而言，包括工程設計、技術文檔、可視化、仿真分析、協(xié)作等在內的設計模型正在重塑重型機械行業(yè)的數(shù)字化平臺。
在傳統(tǒng)設備制造商轉向系統(tǒng)集成和服務提供商的背景下，企業(yè)更加關注創(chuàng)新和成本控制。在招投標過程中，技術展示能力至關重要。歐特克制造業(yè)解決方案能夠處理系統(tǒng)集成時的大裝配，提供強大的大裝配和可視化能力，并將設計數(shù)據和業(yè)務系統(tǒng)進行集成。通過重用和維護現(xiàn)有二維數(shù)據、涵蓋從二維到三維的底層至頂層設計、模擬鋼結構的應力分析、仿真分析、供應鏈協(xié)同、渲染和可視化等流程減少設計錯誤、加速上市并提高產品質量。
云、移動化的技術趨勢進一步強化了設計模型的工具屬性。這一特質不僅體現(xiàn)在面向特定設計步驟的精準模擬和完整流程的集成化定義上，更體現(xiàn)在按需、實時化的設計體驗和產品交付上。未來的數(shù)字化設計可以讓用戶隨時隨地訪問近乎無窮的計算能力，優(yōu)化工作協(xié)作，增強計算能力，從而大大改善其工作方式。歐特克將設計套件與云服務整合，通過Autodesk Vault軟件，可將工作組在同一個位置集中組織、管理并跟蹤工程CAD數(shù)據、制造物料清單以及變更流程。
歐特克云讓設計者和工程師更好地獲取高性能渲染、優(yōu)化設計、仿真分析和協(xié)作等改良功能，而這些功能以前僅供那些能訪問本地高端計算資源的機構使用。此外，歐特克云還能加快設計渲染、以更少的時間和資源生成更多設計迭代，實現(xiàn)更加輕松便捷的無縫協(xié)作，從而大大改善整體設計及創(chuàng)意過程。
