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智能制造之路：数字化工厂 [:1704014210]
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智能制造之路：数字化工厂 产品全生命周期管理案例
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1.利用Solid Edge实现从二维到三维设计的转变
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通过应用三维计算机辅助设计（CAD）软件Solid Edge，济南二机床集团有限公司得以在竞争激烈的全球市场上立于不败之地。济南二机床始建于1937年，是目前中国规模最大的工业机械制造基地，位列中国机械工业百强，是锻压行业的领军企业，同时也是世界三大冲压装备制造商之一，主要生产数控（CNC）锻压设备、数控金切机床、自动化设备、铸造机械、数控切割设备等产品。
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作为一家拥有近80年历史的国企，济南二机床之所以能在激烈的市场竞争中始终屹立不倒，与其一直恪守的技术创新、管理创新理念是分不开的：一方面通过创新驱动不断提升核心产品的市场竞争力，另一方面通过信息化手段来提高企业管理水平。自20世纪80年代起，济南二机床就已开始应用CAD，并自主开发了电气CAD、机构分析、企业资源规划（ERP）及产品数据管理（PDM）等软件系统。
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济南二机床的工程师发现，若能扩展三维CAD技术的应用，就有机会进一步提高企业的产品设计质量，但公司原有的CAD系统已远远不能满足其要求，于是，工程师决定引入市面上更加成熟的三维CAD软件，助其实现全三维应用。
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2.选择Solid Edge
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济南二机床的产品是按订单生产的，产品品种多、技术含量高、结构复杂，单台产出涉及的零部件达一万种左右，设计和制造过程的难度非常大。因此，工程师希望更好地利用同类性能好的产品设计，重用装配设计和BOM信息。
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于是，济南二机床对各种商业软件系统进行了详细的比对分析，最终选择了产品生命周期管理软件专家Siemens PLM Software的Solid Edge，因其最契合公司的需求。
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“Solid Edge促进了零部件模型和装配模型的设计变更，并具有很好的扩展性，使我们可以根据公司的实际业务需求来扩展应用。”济南二机床的CAD经理表示，“它的价位比较适中，最重要的是它所提供的零部件设计、装配设计、焊接设计、钣金设计、曲面设计等功能基本满足济南二机床的产品设计要求。”
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这位CAD经理指出，“Solid Edge的实用性很强，所提供的互操作体验简化了CAD三维的操作，易学，易用。同时，Solid Edge还提供二维制图模块。Solid Edge使得我们可以根据三维模型自动创建工程图和更新图纸。不仅如此，在三维建模过程中，Solid Edge还使得我们可以直接使用二维CAD数据，从而解决了二维、三维设计脱节问题，有助于企业平滑地过渡到三维应用。”
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3.实现二维到三维的过渡
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三维CAD软件的引入是企业实现全三维技术应用的基础。为了推进Solid Edge的部署，济南二机床管理层制定了从二维走向三维的三步规划。
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第一步，搭建三维应用的基础数据框架，包括建立外构件库、通用件库和标准件库，并通过Solid Edge软件的产品数据管理功能逐步导入使用。
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第二步，积累新产品三维设计的应用经验，即对于一些新订单产品（如变型产品）采用三维Solid Edge设计，逐步增加产品三维模型和数字化设计的数量。
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第三步，在企业内部全面推广应用三维CAD。当公司有1/2的产品应用Solid Edge设计之后，就开始逐步甩掉二维，完成由二维到三维的转换和升级。
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目前，济南二机床已完成了基础数据框架的搭建工作，建立了基于Solid Edge的PDM平台，大部分产品都开始应用三维设计，平均每年有十多个新产品在Solid Edge中进行设计。
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然而，济南二机床三维应用推广的过程也并非一帆风顺，公司项目在实施初期并未能达到预期目标。为了找出造成该问题的根本原因，济南二机床的工程师与Siemens PLM Software的顾问组成了实施团队。西门子为工程师组织和提供定期的培训与技术支持，使他们能够更加熟练地掌握Solid Edge的应用。此外，西门子还通过版本升级和二次软件开发等手段进一步契合企业的需求。
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济南二机床已应用了Solid Edge的所有基本功能，包括应用Solid Edge的零部件设计和装配设计功能。工程师应用装配设计功能并通过自顶向下或自底向上的设计技术，根据装配关系装配已有的零部件，而且同一个装配项目还能由多个工程师共同操作，实现协同设计。
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应用Solid Edge的钣金设计功能，工程师得以快速完成各种钣金零部件的设计。同样来自Siemens PLM Software的Femap软件也被应用于装配环境中，以对零部件和钣金进行简单的应变或模态分析。基于Solid Edge的二维制图功能，可以根据三维模型自动创建和更新图纸，并迅速创建标准视图和辅助视图。另外，公司还应用了Solid Edge的其他功能，如图纸浏览、BOM搭建、Web发布等。
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除此之外，济南二机床还实施了Siemens PLM Software的Teamcenter和NX Nastran软件。这三款来自Siemens PLM Software的软件解决方案紧密集成，共同搭建起了济南二机床的数字化产品开发平台。Solid Edge主要用于产品的三维设计，NX Nastran定位于专业级的有限元分析（FEA）、结构曲线分析及仿真，而Teamcenter提供完整的产品生命周期管理。
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4.BOM信息自动提取，消除信息孤岛
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济南二机床的产品BOM复杂，单台产出涉及的零部件达一万种左右。在激烈的市场竞争推动下，产品设计和更新速度加快，产品设计通常会被反复修改和完善，其产品的BOM也会随之发生相应的变化。为此，工程师希望可以最大限度地利用设计阶段的BOM信息，消除“信息孤岛”（如PDM与ERP）的数据存储问题。
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济南二机床的工程师进行了一定的二次开发，根据其自身需求实施Solid Edge。基于Solid Edge与Teamcenter之间的紧密集成，利用装配BOM信息的自动提取能力，可以轻易地对装配及包含于装配体中的零部件进行分析。利用Solid Edge完成装配设计后，可以在Teamcenter系统中直接添加装配图，再从装配图上自动提取装配BOM信息。然后，可将装配BOM作为基础数据以生成中间数据表，进而提交到ERP。
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