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　　一、一流制造技術(shù)與中國機床金融行業(yè)

　　的高速產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　機床工業(yè)是當(dāng)代制造業(yè)及當(dāng)代工業(yè)的基礎(chǔ)，機床工業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動了制造業(yè)和工業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。對一個國家來說，亞洲地區(qū)的機床工業(yè)與亞洲地區(qū)的制造業(yè)及工業(yè)緊密相連，高水準(zhǔn)的亞洲地區(qū)機床工業(yè)有助于提高亞洲地區(qū)制造業(yè)及工業(yè)的水準(zhǔn)。20世紀(jì)前80年長期雄踞電動汽車金融行業(yè)

之首的英國，到1980年被日本超過，是由于制造技術(shù)滯后了。80年代，英國制造一輛電動汽車須要214 人時，日本只需133人時。而自80 年代中后期開始，英國政府開始對影響工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與軍事實力的機床工業(yè)大力扶持，英國機床金融行業(yè)亞洲地區(qū)銷售額由1986年的18.83萬美元上升到1994年的43.5萬美元，英國電動汽車工業(yè)也在1994總出口量達至1226.5萬輛，重新奪回當(dāng)今世界出口量第一的位置。

　　由于武器裝備水準(zhǔn)低等原因，我省制造業(yè)表現(xiàn)出勞動制造率、市場競爭力低下等特征。在第三次工業(yè)普查中，我省機械工業(yè)

大中型民營企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)燕縣，金切機床屬于亞洲地區(qū)一般水準(zhǔn)和亞洲地區(qū)滯后水準(zhǔn)的竟占89％，屬于國際一流水準(zhǔn)的僅占1.5%，屬亞洲地區(qū)一流水準(zhǔn)的也只占9％。而數(shù)控機床作為信息技術(shù)與機械制造技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，代表了當(dāng)代基礎(chǔ)機械的技術(shù)水準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)行業(yè)發(fā)展趨勢，自然正式成為振興國家武器裝備制造業(yè)的重點。自2003年開始，中國就成了全球最大的機床消費國，也是當(dāng)今世界上最大的數(shù)控機床進口國。在旺盛市場消費需求推動下，我省數(shù)控機床工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，目前已有數(shù)控機床制造廠百余家，總綜合規(guī)模、重點種類方面，我省都已進入當(dāng)今世界前幾名，數(shù)控機床2006年的出口量達至85000多臺，種類共約1500多種，機床工具全金融行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達至1500億元，出口量增速保持在15％左右。

　　未來五年，在電動汽車及零組件、航空中國航天和軍事工業(yè)、造船

　　和電站設(shè)備等大型武器裝備制造業(yè)的消費需求牽引下，我省機床制造黎初朝往高精度、高工作效率、高可靠性、性格化、通用化、智能化、綠色環(huán)保等方向產(chǎn)業(yè)發(fā)展，大大改變大型、高速、高精度數(shù)控機床大部分依賴進口的現(xiàn)狀，迎國民經(jīng)濟建設(shè)和制造業(yè)技術(shù)改造的高潮。

　　二、機床武器裝備金融行業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級迎PLM技術(shù)普及化應(yīng)用領(lǐng)域時代

隨著機械制造業(yè)性格消費需求產(chǎn)業(yè)發(fā)展，機床金融行業(yè)怎么適應(yīng)環(huán)境制造業(yè)性格消費需求的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、迎合制造業(yè)的性格消費需求，正式成為機床設(shè)計制造民營企業(yè)永無止境的產(chǎn)品創(chuàng)新推動力；同時，隨著電動汽車、航空中國航天等工業(yè)輕合金材料的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域，具有延長加工天數(shù)、提高加工精度和耐酸性等優(yōu)點的高速加工已正式成為制造技術(shù)的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)行業(yè)發(fā)展趨勢；而當(dāng)代化制造組織的運營商業(yè)模式和精益制造管理工作，也對機床設(shè)備提出了減少加工遠距天數(shù)、工序A43EI235E到機能A43EI235E、通用化等要求，要求延長加工操作過程鏈和遠距天數(shù)，減少機床臺數(shù)，簡化物料流，提高制造設(shè)備的柔性，制造總占地面積最小，使投資更加有效。

在市場競爭惡化和顧客性格化消費需求日漸產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形勢下，機床設(shè)備產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度將大力推進，專用機床的可重構(gòu)性和制造控制系統(tǒng)的可并購性日漸關(guān)鍵。通過數(shù)控加工單元和機能組件的模塊化，可以對制造控制系統(tǒng)進行快速并購和實用性，以適應(yīng)環(huán)境變型產(chǎn)品的制造須要。機械、電氣和電子

　　、液和氣、和控制軟件的接口規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化是同時實現(xiàn)可并購性的關(guān)鍵。而基于計算機遠距設(shè)計控制系統(tǒng)的新的設(shè)計方法和手段的運用，通過三維建模和仿真大力推進新產(chǎn)品的開發(fā)速度，并逐步同時實現(xiàn)CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM的集成，構(gòu)筑虛擬化的產(chǎn)品開發(fā)周期管理工作（PLM）平臺，則正式成為機床民營企業(yè)利用現(xiàn)有產(chǎn)品科學(xué)知識資源快速并購和實用性，大力推進新機床的開發(fā)速度和提高產(chǎn)品質(zhì)量的工作效率科水狼。在PLM技術(shù)的推動下，傳統(tǒng)的制造商業(yè)模式將從“產(chǎn)品=原料+制造操作過程”變革為以產(chǎn)品創(chuàng)新為核心理念的當(dāng)代制造商業(yè)模式“產(chǎn)品=科學(xué)知識+原料+制造操作過程+服務(wù)”，機床制造業(yè)的增值主要體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計、軟件開發(fā)、市場開拓和回收再造等各個環(huán)節(jié)。

另外，數(shù)控機床是繁雜的機電一體化產(chǎn)品，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)繁雜、種類規(guī)格繁多，須要由技術(shù)性很強的物流配送提供各種機能組件。因此，機床金融行業(yè)提高自主創(chuàng)新能力，不論是機床制造商本身來說，還是、嘴螺、數(shù)控控制系統(tǒng)

、機能組件等上下游產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié)，都必須以產(chǎn)品創(chuàng)新作為未來十年獲得核心理念競爭優(yōu)勢的指導(dǎo)思想。目前，我省機床產(chǎn)業(yè)鏈還沒形成像電動汽車金融行業(yè)那樣的分級配套供應(yīng)關(guān)系，制造方法大而全、小而全，不論多大規(guī)模的機床制造商，都要同時直接采購與管理工作上千種零組件，供應(yīng)商共約400~500家，以至專業(yè)化、規(guī)?；哪芰Σ粔?。隨著網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的普及化應(yīng)用領(lǐng)域，民營企業(yè)運作戰(zhàn)略也正在從亞洲地區(qū)向全球化、民營企業(yè)內(nèi)部協(xié)作向外部物流配送協(xié)同、價格大戰(zhàn)向產(chǎn)品創(chuàng)新變革。成功構(gòu)筑起虛擬化產(chǎn)品全開發(fā)周期管理工作平臺的機床制造商，將同時實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計操作過程管理工作與制造個操作過程管理工作有機融合，從原來以制造者為主導(dǎo)力量的少種類、大批量制造商業(yè)模式，向以顧客為主導(dǎo)力量的多種類、小批量、短澤列涅制造商業(yè)模式變革，正式成為精益、敏捷、信息化和網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字化工廠，由較少的資源和制造能力滿足市場消費需求。

　　三、CAXA V5面向機床武器裝備金融行業(yè)的設(shè)計工藝一體化PLM應(yīng)用領(lǐng)域方案

數(shù)控機床一般根據(jù)顧客訂單進行設(shè)計與制造，包括機械、電氣、液壓、自動化控制等各類機能組件，技術(shù)難度高，設(shè)計、制造周期都比較長。對銷售部門來說，最大的難題是無法按照顧客的要求及時交貨；對設(shè)計部門來說，由于業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展太快，產(chǎn)種類類、規(guī)格型號非常繁雜、顧客消費需求變更頻繁，導(dǎo)致設(shè)計工作量大、項目管理工作和更改管理工作得不到有效控制；對制造與物料管理工作部門來說，面對機床產(chǎn)品零組件種類多、制造流程繁雜，制造操作過程所需機器設(shè)備和工裝夾具種類也繁多，各種制造方式如庫存型(MTS)、訂單型(MTO)、訂單工程型(ETO)和訂單裝配型(ATO)共存，單件、小批量、批量、項目型制造齊頭并舉的狀況，最頭痛的事情莫過于在設(shè)計更改和計劃變更頻繁的情況下快速應(yīng)變與科學(xué)排產(chǎn)，既控制住成本，又保質(zhì)保量地按期交貨。

CAXA V5 提供的設(shè)計工藝管理工作解決方案和制造操作過程管理工作解決方案（如圖1）采用了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，設(shè)計、工藝和制造各個各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)一次錄入后可以為后續(xù)業(yè)務(wù)流程利用，避免了數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入，減少由于手工重復(fù)錄入帶來的錯誤。同時，由于采用了統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺，各個各個環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)可以在工作流引擎的支撐下，同時實現(xiàn)跨部門、跨民營企業(yè)的協(xié)同，所有數(shù)據(jù)都在平臺的安全控制機制下共享和更新，民營企業(yè)還可以利用平臺的定制能力不斷優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，同時實現(xiàn)民營企業(yè)業(yè)務(wù)的持續(xù)改進，不斷提高競爭力。

　　CAXA V5機床金融行業(yè)設(shè)計工藝一體化PLM應(yīng)用領(lǐng)域方案具有以下機能特點：

　　*無縫集成中國CAD正版裝機量最大的CAXA電子圖板，特別針對機床武器裝備金融行業(yè)的產(chǎn)品圖紙?zhí)攸c定制開發(fā)，支持機床金融行業(yè)產(chǎn)品圖紙“在位明細”標(biāo)注習(xí)慣；提供標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的二維圖庫，規(guī)范產(chǎn)品設(shè)計管理工作，提高產(chǎn)品與零組件標(biāo)準(zhǔn)化；

*提供產(chǎn)品設(shè)計CAD工具與PDM控制系統(tǒng)的物料信息集成，嵌入式深度集成國外三維或二維CAD設(shè)計工具（SolidWorks、Pro/E、CATIA、UG NX\ Solidedge、AutoCAD），在產(chǎn)品設(shè)計和圖紙繪制各個環(huán)節(jié)同時實現(xiàn)與民營企業(yè)物料信息的集成，增強民營企業(yè)零組件的設(shè)計重用能力；

　　*適應(yīng)環(huán)境機床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)繁雜、種類規(guī)格繁多、工藝路線長的特點，提供工藝數(shù)據(jù)全開發(fā)周期管理工作方案，包括機加、沖壓、焊接、總裝、涂裝等各專業(yè)工藝編制、工藝路線編制、材料定額編制與管理工作、工藝任務(wù)管理工作、工裝業(yè)務(wù)管理工作、工藝信息管理工作、總裝明細管理工作、工藝科學(xué)知識管理工作、工藝資源管理工作等，有效延長制造技術(shù)準(zhǔn)備周期

*產(chǎn)品設(shè)計操作過程、工藝設(shè)計操作過程和產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)管理工作架構(gòu)在統(tǒng)一的PDM基礎(chǔ)平臺上，產(chǎn)品BOM信息按照不同業(yè)務(wù)視圖進行實用性、維護，大大減少物料信息的重復(fù)錄入，可為ERP控制系統(tǒng)及時提供唯一、準(zhǔn)確的產(chǎn)品物料清單，有效延長訂單交付周期。

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　　圖1 CAXA V5面向機床金融行業(yè)的設(shè)計工藝一體化PLM應(yīng)用領(lǐng)域方案

　　四、CAXA V5在北京第二機床廠的成功應(yīng)用領(lǐng)域

　　北京第二機床廠（以下簡稱“北二機床”）始建于1953年，是中國機床工具工業(yè)金融行業(yè)骨干民營企業(yè)（“十八羅漢廠”）之一，其制造的“北二”牌高精度外圓磨床、數(shù)控外圓磨床

　　、超精加工設(shè)備精密等系列產(chǎn)品是我省電動汽車、航空中國航天、家電、機械武器裝備等金融行業(yè)精密制造的關(guān)鍵武器裝備，遍及全國各地并銷往當(dāng)今世界30多個國家和地區(qū)。

北二機床信息化起步較早，但隨著近幾年滿足關(guān)鍵顧客性格化消費需求的訂單數(shù)量迅速增長，單元控制系統(tǒng)（CAD控制系統(tǒng)、車間管理工作控制系統(tǒng)）目前已難以支持民營企業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也無法同時實現(xiàn)民營企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品數(shù)據(jù)的有效管理工作與流動，從而制約了虛擬化產(chǎn)品研發(fā)的工作效率。為了在中高端細分市場上構(gòu)筑北二機床特色的、獨有的、差異化的產(chǎn)品競爭優(yōu)勢，北二機床成立了民營企業(yè)信息化領(lǐng)導(dǎo)小組，總經(jīng)理毛予鋒親自擔(dān)任組長。在毛總高度重視和直接關(guān)懷下，PLM項目組在確定民營企業(yè)信息化首先應(yīng)通過PLM構(gòu)筑虛擬化的協(xié)同工作平臺的思路之后，經(jīng)過對亞洲地區(qū)外多家PLM供應(yīng)商長達一年多的精心考察、產(chǎn)品選型活動后，一致認(rèn)可CAXA十多年專注于制造業(yè)的專業(yè)積淀和長期可持續(xù)性的支持服務(wù)能力，和CAXA V5合中外之強的完整PLM機能和易擴展性，最終選擇了CAXA作為PLM解決方案供應(yīng)商和實施服務(wù)方，推動了以產(chǎn)品研發(fā)為核心理念的民營企業(yè)全面轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。

　　北二機床在實施PLM項目之前，產(chǎn)品研發(fā)操作過程管理工作存在的問題主要包括：

　　1.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理工作與實用性

在北二機床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理工作主要依賴四種明細表，分別是組組件明細表、零件明細表、標(biāo)準(zhǔn)件明細表和外購件明細表。組組件明細表記錄產(chǎn)品大的組件，并標(biāo)明借用和全新設(shè)計；零件明細表記錄產(chǎn)品的所有零件（除標(biāo)準(zhǔn)件、外購件）信息。標(biāo)準(zhǔn)件、外購件信息單獨由各自明細表體現(xiàn)。這種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理工作方式帶來以下幾個方面的情況：大量明細表之間的內(nèi)在關(guān)系不明了，工程技術(shù)人員難以了解一個產(chǎn)品完整、有序、直觀的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；難以對零組件借用情況進行統(tǒng)計，也難以清晰地了解零組件的借用范圍；建立各種明細表時須要花費大量的天數(shù)重復(fù)輸入標(biāo)準(zhǔn)件、外購件等零組件的屬性。

　　2.文檔管理工作

民營企業(yè)各個部門管理工作本部門用到的文件，電子文檔存放在服務(wù)器上，主要依靠服務(wù)器操作控制系統(tǒng)自帶的資源管理工作器，按照產(chǎn)品組織存放審核批準(zhǔn)后的文件。紙質(zhì)文件是民營企業(yè)內(nèi)部唯一合法流通文件，但由于檢索工作效率不高，借閱時難以快速獲得所需的全部資料；同時，由于紙質(zhì)文件的數(shù)量有限，須要借閱的技術(shù)人員不能及時獲得，只能參考電子文件，但電子文件并不準(zhǔn)確，入庫目錄中的文件不能保證是最終版本，很難查看到文件以往的狀態(tài)，也無法進行歷史信息回溯。有些電子文檔修改后，直接采用覆蓋的方式，須要查閱以往設(shè)計的時候，數(shù)據(jù)已經(jīng)丟失。

　　3.編碼管理工作

　　民營企業(yè)原先對內(nèi)部使用的標(biāo)準(zhǔn)件、外購件及材料，無相應(yīng)的編碼，對相關(guān)零件或是材料的描述也不統(tǒng)一，因此存在設(shè)計人員提外購件時對同一外購件描述不一樣，引起混淆的現(xiàn)象。

　　4.工藝編制

民營企業(yè)原先采用Word、Excel等通用軟件進行工藝編制，因此在工藝編制中存在以下困難：工藝任務(wù)量大，重復(fù)工作的工作量大小取決工藝設(shè)計人員對典型工藝典型工序的熟知程度；工藝文件沒有在服務(wù)器上共享，檢索工作效率較低，歷史成果借用比較困難；工藝特殊符號輸入困難，工藝人員只能采用文字描述的方法，因此工藝文件標(biāo)準(zhǔn)化程度不高；工藝編制中須要繪制附圖時比較困難，工作效率較低；工藝設(shè)計中的工藝計算缺乏有效的工具支持，如機加工余量等。

　　5. 項目管理工作

　　民營企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)的項目管理工作，主要是業(yè)務(wù)主管制定技術(shù)準(zhǔn)備進度表，僅靠人工來監(jiān)控

　　協(xié)調(diào)并行的項目，而流程的執(zhí)行和督促主要依靠人工通過電話、內(nèi)部表格進行。這種傳統(tǒng)的項目管理工作方式存在的問題主要是缺乏項目信息的共享，民營企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)、設(shè)計主管人員無法對各個項目執(zhí)行情況做到全面實時的監(jiān)控；對于參與多個項目的設(shè)計主管，要及時獲得各個項目的進展情況，項目組成員的任務(wù)飽和情況比較困難；設(shè)計人員無法了解所處項目的整體情況，很難做到有效的協(xié)調(diào)；在產(chǎn)品研發(fā)項目管理工作中，流程操作過程中的歷史信息較難進行追溯，相關(guān)的記錄文檔也沒有與產(chǎn)品建立關(guān)系。

上述問題直接影響了產(chǎn)品設(shè)計工作效率，工程技術(shù)人員耗費大量天數(shù)精力在查找圖紙、錄入產(chǎn)品信息、輸出維護各種明細表等無價值的重復(fù)勞動，以致產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計工作量大、開發(fā)周期較長、，寶貴的人力資源真正用于產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的天數(shù)得不到保障。

　　為解決上述產(chǎn)品研發(fā)管理工作的問題，在CAXA高級咨詢顧問的幫助下，北二機床PLM項目組選擇實施了CAXA V5的相應(yīng)機能模塊，如下表所示。

　　表1-2 北二CAXA V5實施范圍

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　　圖2 從MAGIC CAD統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為CAXA電子圖板的圖紙

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圖3 圖紙標(biāo)注的零組件標(biāo)號從PDM的民營企業(yè)通用零件庫選取

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　　圖4 統(tǒng)計匯總明細表按照定制的模板自動生成

經(jīng)過幾個月的實施與運行表明，CAXA V5已經(jīng)達至當(dāng)初北二機床PLM項目制定的目標(biāo)，控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，有效解決了該廠產(chǎn)品研發(fā)操作過程管理工作存在的項目管理工作、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與實用性管理工作、圖文檔管理工作、編碼管理工作、工藝編制、統(tǒng)計匯總等問題，成功構(gòu)筑出設(shè)計工藝一體化的虛擬化產(chǎn)品研發(fā)協(xié)同工作平臺。通過將原先的MAGIC CAD統(tǒng)一到CAXA電子圖板（如圖2），民營企業(yè)歷史上積累的海量技術(shù)圖紙資產(chǎn)得到繼承與保護，同時大大提高了工產(chǎn)品改型設(shè)計的出圖工作效率；在產(chǎn)品設(shè)計操作過程CAD工具與PDM緊密集成，圖紙標(biāo)注的零組件標(biāo)號統(tǒng)一從PDM的民營企業(yè)通用零件庫中選取，有效保證了物料編碼的唯一性和零組件信息的一致性；大量的統(tǒng)計匯總明細表按照定制的模板自動生成（如圖3），減輕了工藝設(shè)計人員的。CAXA V5的成功部署，使北二機床的產(chǎn)品研發(fā)操作過程管理工作從數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、更改、審核、發(fā)布到維護、重用等全開發(fā)周期得到有效控制，為北二機床做精、做專、做強的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略奠定厚實的基礎(chǔ)。

　　（北京數(shù)碼大方科技 陳斌 ）

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