案例研究唐車數(shù)字化設計與制造平臺構(gòu)建概要

1、客戶成功案例 中國北車唐山軌道客車有限責任公司關(guān)于中國北車唐山軌道客車有限責任公司唐山軌道客車有限責任公司(簡稱:唐車隸屬于中國北車股份有限公司。始建于1881年,是中國第一家軌道裝備制造企業(yè)。在跨越三個世紀的發(fā)展歷程中,唐車曾制造出中國第一臺機車“中國火箭”號,中國第一輛客車“鑾輿龍車”,研制了中國第一輛貨車、第一輛軌道檢查車、第一輛特種車和第一輛高級公務車,創(chuàng)新開發(fā)出中國第一列雙層內(nèi)燃動車組、第一列擺式列車、第一列70%低地板輕軌車、第一輛常導中低速磁懸浮列車創(chuàng)造了一批又一批領(lǐng)先于國內(nèi)外同時代的機車車輛,為中華民族培養(yǎng)了一批又一批堅韌有為的鐵路工業(yè)棟梁。1994年至今,唐車為中國六次鐵路大

2、提速批量提供了快速新型的鐵路客車,累計生產(chǎn)各型客車逾萬輛。今天,唐車抓住國家鐵路技術(shù)裝備現(xiàn)代化的歷史機遇,傳承百年造車的深厚底蘊,不斷創(chuàng)新發(fā)展,搭建起了世界一流的研發(fā)制造平臺,成為軌道裝備高端產(chǎn)品制造基地。市場、產(chǎn)品及服務自2003年起,唐車確立了加快新產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)改造、實現(xiàn)公司跨越式發(fā)展的總體目標,大力實施技術(shù)改造,以生產(chǎn)200km/h及以上鐵路客車為主線,調(diào)整工藝布局,新增并不斷完善工藝手段,形成了較強的生產(chǎn)和交付能力。2008年,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)首列時速350公里“和諧號”CRH3動車組在唐車下線,中國由此成為世界上僅有的幾個掌握時速350公里高速鐵路裝備技術(shù)的國家之一。20

3、10年,唐車進一步自主創(chuàng)新研制出國產(chǎn)新一代“和諧號”CRH380BL動車組,最高運營時速達380公里,采用16輛長編組,全車定員1043人,在運營速度、安全可靠性、舒適性、節(jié)能環(huán)保等技術(shù)指標以及全壽命周期成本等經(jīng)濟指標方面達到世界領(lǐng)先水平。2011年1月9日,CRH380BL動車組在京滬高鐵運行試驗中,創(chuàng)下了每小時487.3公里的“世界鐵路運營試驗最高速”,驗證了其技術(shù)先進、性能可靠。目前,CRH3動車組在京津城際鐵路投用20列,占運營車輛總數(shù)的100%;在廣深高鐵投用7列,占運營車輛總數(shù)的100%;在武廣和廣深高鐵投用53列,占運營車輛總數(shù)的67%;此外,新一代CRH380BL高速動車組已在

4、京滬、滬杭、武廣等高鐵投用35列。作為國家首批91家創(chuàng)新型企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè),唐車擁有國家級企業(yè)技術(shù)中心、國家工程實驗室,是科技部命名的國際科技合作基地。先后通過了ISO9001質(zhì)量管理體系、ISO14001環(huán)境管理體系、GB/T28001職業(yè)健康安全管理體系認證和EN15085-2國際焊接體系認證。依托科技部與鐵道部中國高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動計劃的有力支撐,實施“國家863計劃”產(chǎn)學研用合作方式,積極承擔863課題、國家科技支撐課題,建立起具有自主知識產(chǎn)權(quán)、時速350公里以上、國際競爭力強的中國高速列車標準體系和技術(shù)體系,具備高速動車組系統(tǒng)集成、鋁合金車體、轉(zhuǎn)向架、網(wǎng)絡控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)的

5、自主創(chuàng)新能力。適應軌道裝備現(xiàn)代化需要,唐車構(gòu)建了以鋁、鋼材質(zhì)為主導的2條車體生產(chǎn)線,形成了由高速動車組、城軌車、中低速普通客車、特種車4個系列的產(chǎn)品體系,制造技術(shù)平臺設備通用化、工裝柔性化、模具專業(yè)化,工藝先進完備,鋁合金車體、組裝生產(chǎn)線,調(diào)試試驗線的技術(shù)和規(guī)模都達到了世界一流水平。市場競爭2000年,根據(jù)中央有關(guān)精神,中國鐵路機車車輛工業(yè)總公司被分拆為中國南方機車車輛有限公司和中國北方機車車輛有限公司。南車集團下屬27個子企業(yè),分布在全國10個省、市;北車集團注冊資本為人民幣81.6億元,成員單位包括17個全資企業(yè)、8個控股企業(yè)和4個參股企業(yè),職工10萬余人。隨著我國鐵路建設加快,各客運專線

6、的陸續(xù)建成,對機車車輛的采購也將陸續(xù)展開,招商證券發(fā)布報告認為,我國鐵路設備的技術(shù)水平也處于快速發(fā)展階段,機車車輛的國產(chǎn)化率仍有很大提升空間,這一方面會助其獲得更多的國內(nèi)市場份額,同時也會增強其在國際市場中的競爭能力。上述情況使得南車、北車集團下屬子企業(yè)競爭激烈。作為北車重點子企業(yè)的唐車,鑒于未來城市公共交通一體化發(fā)展的趨勢,按照國家“十二五”持續(xù)發(fā)展的需求,提出了綠色智能人文一體化交通解決方案提供商的戰(zhàn)略構(gòu)想。將通過科技創(chuàng)新、模式創(chuàng)新、自主創(chuàng)新,實現(xiàn)價值鏈的延伸,創(chuàng)造體現(xiàn)綠色智能人文理念的軌道交通裝備、創(chuàng)新運營維護服務新模式,形成獨特的管理、技術(shù)和具有唐車底蘊的品牌文化優(yōu)勢,堅定不移地走創(chuàng)新

7、發(fā)展之路,提升核心競爭力,引領(lǐng)軌道裝備制造業(yè)的發(fā)展。合作自2005年起,唐車公司與西門子公司合作,開始研制時速300公里以上的CRH3型“和諧號”高速動車組。同時按照“引進先進技術(shù),聯(lián)合設計生產(chǎn),打造中國品牌”的自主創(chuàng)新戰(zhàn)略使命,開始了打造高速動車組高端技術(shù)平臺的步伐。正是在這一戰(zhàn)略發(fā)展期,唐車開始了與畢普科技在研發(fā)體系、設計工具、管理平臺、產(chǎn)品開發(fā)方面的全面合作。為了有效支撐唐車打造自主研發(fā)創(chuàng)新平臺,畢普科技成立了專門的戰(zhàn)略服務團隊,與唐車的產(chǎn)品研發(fā)團隊、管理信息化團隊以及企業(yè)管理團隊等一起密切合作,從產(chǎn)品開發(fā)管理優(yōu)化和IT系統(tǒng)實施部署兩個層面進行了深入的探討、嘗試和最終推廣應用。通過近七年

8、時間的緊密合作,唐車的研發(fā)、制造體系建設成效顯著,產(chǎn)品研制、開發(fā)能力大大提升。唐車不僅成功成為國家首批創(chuàng)新型企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè),也建立起了國家級企業(yè)技術(shù)中心和國家工程實驗室,搭建起了世界一流的研發(fā)制造平臺。今天,唐車已經(jīng)成為國內(nèi)軌道裝備行業(yè)高端研發(fā)制造基地的突出代表。成功案例面臨挑戰(zhàn)隨著我國鐵路行業(yè)的幾次大提速戰(zhàn)略的推進、城市軌道交通建設進入快速發(fā)展期、以及城市間高速軌道客運專線的陸續(xù)建設和擴容,對機車車輛的采購量也持續(xù)攀升,我國鐵路設備的技術(shù)水平也處于快速發(fā)展階段,唐車要在此時期搶占市場高地,獲得更多的市場份額,就必須努力在更短時間內(nèi)開發(fā)出更高質(zhì)量的產(chǎn)品,提供更加及時和更高品質(zhì)的售后服務保障

9、等。與畢普科技合作之前的唐車,在產(chǎn)品開發(fā)方面主要面臨如下緊迫的業(yè)務挑戰(zhàn):(1因市場需求的大幅增加,交貨期和質(zhì)量要求提升,必然導致唐車產(chǎn)品開發(fā)團隊和人員的快速擴展。而團隊和人員的快速擴展,對于管理提出了更高的要求(2與西門子公司合作進行動車的生產(chǎn)和技術(shù)引進,迫使唐車在產(chǎn)品開發(fā)過程、產(chǎn)品執(zhí)行標準、供應商協(xié)同、以及信息系統(tǒng)等方面都要有相應的改善和提升(3唐山、北京、長春三地進行協(xié)同開發(fā)的業(yè)務實際,要求三地的產(chǎn)品數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r共享,信息溝通及時、順暢(4高鐵產(chǎn)品的復雜度,對多學科協(xié)同、數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)整合、知識的積累、設計仿真、分析、驗證等等提出了非常高的要求(5產(chǎn)品的高質(zhì)量、高可靠性必然要求確保研發(fā)、設

10、計、工藝、制造、服務各環(huán)節(jié)的緊密銜接和信息無縫流動以及閉環(huán)反饋(6一方面面臨這些挑戰(zhàn),另一方面唐車當時還處于二維圖紙設計階段,設計方式和方法還主要繼承于原有技術(shù)體系和平臺。數(shù)據(jù)均以2D紙質(zhì)圖紙形式存在,沒有開展三維設計,其三維設計基礎較差,沒有科學、規(guī)范的三維設計過程,在和西門子公司合作生產(chǎn)300km/h高速動車組項目后,唐車引進并實施了SAP系統(tǒng),用于管理西門子發(fā)放的制造數(shù)據(jù)。在國外先進技術(shù)的引進、消化、吸收、再創(chuàng)新的指導思想下,唐車急需建立自己的三維設計規(guī)范以支撐能適應高速動車組復雜產(chǎn)品設計的設計體系,并逐步構(gòu)建完整的數(shù)字化設計、生產(chǎn)平臺來管理過程和數(shù)據(jù),實現(xiàn)公司部門之間及與合作伙伴的數(shù)據(jù)

11、傳遞和共享。并將設計數(shù)據(jù)源從設計管理系統(tǒng)直接發(fā)布到SAP系統(tǒng)中,實現(xiàn)產(chǎn)品的設計、工藝、制造、維護的全生命周期的過程管理。解決方案為了有效地解決唐車面臨的上述業(yè)務挑戰(zhàn),搭建新的動車研發(fā)平臺。畢普科技針對性的設計了研發(fā)能力提升路徑規(guī)劃,并采取統(tǒng)一規(guī)劃、分布實施的策略,提供從高端產(chǎn)品開發(fā)咨詢到引入3維CAD,PLM產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)落地運行的完整解決方案。具體提供的解決方案包括如下:(1研發(fā)流程咨詢和優(yōu)化通過對產(chǎn)品研制現(xiàn)狀進行詳細調(diào)研,結(jié)合西門子、阿爾斯通等交通運輸產(chǎn)品研制的先進理念和最佳實踐,針對唐車產(chǎn)品研發(fā)現(xiàn)狀及未來發(fā)展總體戰(zhàn)略,整體規(guī)劃并設計了支撐不同產(chǎn)品類型的高速列車研發(fā)管理高階流程。高

12、速列車研發(fā)流程的提出,明確了不同產(chǎn)品研發(fā)項目的管理方法及管控流程;固化了相應關(guān)鍵環(huán)節(jié)的輸入輸出及編制規(guī)范;明確各職能部門的工作職責,強化了跨職能部門的協(xié)同開發(fā)能力;同時也為后續(xù)PLM項目的建設奠定了堅實的基礎(2三維設計引入Creo產(chǎn)品,推動全三維設計。并建立起了完整的三維設計規(guī)范,導入了全車Top-Down(自頂向下設計方法和模塊化設計,進行管路電纜三維設計,支持機電一體化協(xié)同設計。實現(xiàn)基于三維模型的設計、評審、分析和數(shù)據(jù)仿真。對整車大模型、大數(shù)據(jù)的可視化和數(shù)據(jù)發(fā)布處理進行了全面優(yōu)化。根據(jù)需要自動出符合國標和行標的工程圖。(3協(xié)同開發(fā)建立協(xié)同設計工作空間,不同項目團隊圍繞產(chǎn)品進行機電一體化協(xié)

13、同設計。在唐山、北京、長春三地構(gòu)建主從服務器,進行遠程同步復制。確保數(shù)據(jù)在三地按照業(yè)務需要進行同步。(4專家導航以典型產(chǎn)品,推進基于設計知識的導航設計。通過深入分析和總結(jié)設計知識,沉淀到產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)中。實現(xiàn)基于關(guān)鍵參數(shù)、模塊化模型的快速選裝選配。引導設計人員把精力集中在最具有創(chuàng)造性的工作上,同時對于初級設計人員可以起到知識引導的作用。規(guī)范設計主管和設計工程師兩類核心角色的標準工作流程和工作交付。建立柔性的可配置交付模板,實現(xiàn)了設計基礎的標準化。(5數(shù)據(jù)和過程管理以項目為主線,以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為核心組織管理產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)和過程。建立唐車研發(fā)核心PLM 平臺,落地產(chǎn)品開發(fā)流程,管理異構(gòu)設計、分析、仿真、試

14、驗、可靠性等數(shù)據(jù)。實現(xiàn)工藝BOM、工藝路線、工藝資源的統(tǒng)一管控,支持作業(yè)指導書的創(chuàng)建和按需發(fā)布。(6ERP系統(tǒng)集成發(fā)布設計、工藝數(shù)據(jù)到唐車的SAP系統(tǒng),實現(xiàn)業(yè)務過程和業(yè)務數(shù)據(jù)與SAP系統(tǒng)的雙向緊密集成。打通設計、工藝、制造、服務各流程環(huán)節(jié),為生產(chǎn)制造服務提供唯一準確的數(shù)據(jù)源。實施成效通過協(xié)同設計開發(fā)管理平臺,唐車建立起了一套完整的三維協(xié)同設計管理標準規(guī)范,同時依托該平臺實現(xiàn)了業(yè)務過程和業(yè)務數(shù)據(jù)與SAP 系統(tǒng)的雙向緊密集成,確保設計過程與制造過程的無縫銜接,支撐了多地圍繞同一列車項目的協(xié)同研發(fā)與協(xié)同,大大提高了企業(yè)的數(shù)字化協(xié)同研發(fā)和制造水平。在雙方的共同努力通過下,通過上述項目的實施部署和應用推

15、廣,唐車逐步打造了一套標準化的研發(fā)體系,建立起一個完整的產(chǎn)品研發(fā)管理PLM平臺,培養(yǎng)了一大批既懂管理又熟悉業(yè)務和信息化的骨干人員。對于唐車研發(fā)平臺的系統(tǒng)化、規(guī)范化、知識化、過程自動化、系統(tǒng)集成化起到了極其重要的推動作用。從而大大提升了唐車的產(chǎn)品開發(fā)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性、對于客戶的快速響應和及時服務。媒體報道唐車多年在研發(fā)管理能力提升和信息化建設方面的投入,為整個北車集團的研發(fā)大協(xié)同和數(shù)字化制造奠定了基礎,樹立了典范。同時也為唐車打造全球軌道客車一流品牌的戰(zhàn)略核心提供了有力的業(yè)務指導和技術(shù)支撐。多年來,各類媒體對唐車在研發(fā)創(chuàng)新方面的成就都進行了全方面的報道。中央電視臺2009/06/30新聞聯(lián)

16、播視頻大國重器開播儀式在唐車車間舉行大國重器唐車劇照各方觀點“中國制造企業(yè)也同樣面臨著激烈的市場競爭,必須努力在更短時間內(nèi)開發(fā)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。因而他們需要不斷審視自身的產(chǎn)品開發(fā)流程以保證更好地利用所有資源?！薄白鳛樘栖嚨暮献骰锇?PTC非常重視在PLM領(lǐng)域與唐車的緊密合作,我們?yōu)樘栖囂峁┑漠a(chǎn)品具有可靠而且性能卓越的體系架構(gòu),使企業(yè)如虎添翼,在全球化競爭中贏得優(yōu)勢。”原PTC公司亞太區(qū)銷售副總裁John Condon“作為唐車的重要戰(zhàn)略合作伙伴,我們非常重視在產(chǎn)品研制管理和PLM領(lǐng)域與唐車的緊密合作,我們非常榮幸能在唐車的戰(zhàn)略發(fā)展期參與唐車研發(fā)體系和管理平臺的建設。面對唐車未來向綠色、智能、人文一體化