主持人:e-works PLM編輯部主任涂彬
嘉賓:北京航空航天大學(xué)喬立紅教授
上海聯(lián)宏創(chuàng)能信息科技有限公司技術(shù)總監(jiān)張磊
清軟英泰制造業(yè)解決方案部經(jīng)理袁仕東
Altair大中國(guó)區(qū)總經(jīng)理戚國(guó)煥
應(yīng)創(chuàng)云相制造信息系統(tǒng)專家楊顯榮
吉利控股集團(tuán)主任工程師譚居逸
數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造一體化技術(shù)論壇圓桌討論
問題1 現(xiàn)在加工中心、機(jī)器人、無人搬運(yùn)等智能裝備在企業(yè)的廣泛應(yīng)用,這些應(yīng)用對(duì)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)模式將會(huì)帶來哪些改變?
楊顯榮:這種生產(chǎn)線我設(shè)計(jì)過。電子業(yè)尤其是面板生產(chǎn)有很多這種產(chǎn)線,食品加工業(yè)在這方面的應(yīng)用也蠻多的,尤其機(jī)器人。在精密制造的加工業(yè)中,加工中心也非常普及。
智能裝備的應(yīng)用會(huì)使企業(yè)發(fā)生一些變化。在應(yīng)用智能裝備之前,工藝跟工序的設(shè)計(jì)都是單一的,一個(gè)動(dòng)作一個(gè)工序,現(xiàn)在的工序,一個(gè)工序里面形成多設(shè)備,包括IT設(shè)備都會(huì)集成在一個(gè)工序里,工序的幅度被加寬了。另外還有一個(gè)重點(diǎn),當(dāng)IT化以后,這段的工序會(huì)跟整個(gè)工序的控制中心,控制器,可能會(huì)形成一個(gè)控制器或者是一臺(tái)PC,一臺(tái)PC專門指揮的動(dòng)作在移動(dòng),那它指揮移動(dòng)的過程,會(huì)透過數(shù)據(jù)采集反饋質(zhì)量信息,無論是反饋至PDM、PLM、MES、或者ERP,它都是通的,這會(huì)帶來一些工藝設(shè)計(jì)上的改變。
喬立紅:加工設(shè)備的不同,肯定會(huì)對(duì)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)帶來一定的影響。以工藝設(shè)計(jì)的資源-工裝來說,設(shè)備肯定是考慮的因素,而且也是工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容。自動(dòng)化的裝備使工序更加集中了,將來編程不僅僅是數(shù)控機(jī)床編程,還會(huì)有機(jī)器人編程,特別是飛機(jī)的加工,會(huì)大量使用機(jī)器人,也不是簡(jiǎn)單寫工藝線路就行了,而且一定要到末端執(zhí)行裝置。
胡崗:我覺得如果說加工中心集群比較多的話,首先是單道工序的工藝卡片這些環(huán)節(jié)會(huì)減少,而且由于設(shè)備的復(fù)雜度越來越多,越來越多的設(shè)備可以在一個(gè)工序里完成,這樣更多是做工藝指令的發(fā)布,然后做模擬仿真,相應(yīng)的原來由人操作的過程都會(huì)被機(jī)器人替代。
譚居逸:其實(shí)對(duì)于汽車的話,加工中心,機(jī)器人,AGV的這種小車的應(yīng)用都比較廣泛。目前談的最多的就是建立數(shù)字化工廠,建了數(shù)字的工廠,可以進(jìn)行工序的仿真,以及物流的仿真,進(jìn)行生產(chǎn)線的仿真,并且通過焊接機(jī)器人仿真,可以直接把仿真代碼做一些微調(diào),機(jī)器人就根據(jù)仿真情況運(yùn)行,我想這也是帶來的一個(gè)改變。
問題2 請(qǐng)各位舉例說明數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造一體化技術(shù),如何幫助企業(yè)縮短新產(chǎn)品的研發(fā)與上市周期。
戚國(guó)煥:首先,3D打印技術(shù)的出現(xiàn),使得我們?cè)O(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品不用經(jīng)過實(shí)驗(yàn),試制階段,而是真正實(shí)質(zhì)性直接打印出來,這個(gè)速度上的改變可想而知。
其次,在設(shè)計(jì)階段,我們強(qiáng)調(diào)在概念設(shè)計(jì)當(dāng)中能夠很好的引入性能設(shè)計(jì),對(duì)于要強(qiáng)調(diào)的產(chǎn)品的后續(xù)打好基礎(chǔ),這是很關(guān)鍵的,否則,在后續(xù)設(shè)計(jì)的過程中出現(xiàn)問題,就得反復(fù)修改,這會(huì)導(dǎo)致周期的失控和成本的大量的增加。
袁仕東:縮短產(chǎn)品上市周期,工具產(chǎn)品的應(yīng)用很重要,在此,我給大家講幾個(gè)PDM的應(yīng)用案例。2000年左右,廈門金龍?jiān)谏螾DM系統(tǒng)之前,訂單因?yàn)檫M(jìn)口上有批量,一個(gè)訂單從設(shè)計(jì)圖紙有很多導(dǎo)入,大概需要十四天;05年上了PDM之后,包括BOM等等只需要三天的時(shí)間。
第二個(gè)例子,中汽集團(tuán)駐馬店的汽車改裝廠,很多用戶改裝都有個(gè)性,但是個(gè)性都不大,很多板加長(zhǎng)一點(diǎn),加高一點(diǎn),他們?cè)O(shè)計(jì)人員在用PDM普通功能的時(shí)候,改一個(gè)訂單,哪怕做微小的改動(dòng),需要四個(gè)小時(shí)的時(shí)間,比較長(zhǎng)的改動(dòng),需要16個(gè)小時(shí)左右(這也算是比較快的)。但去年用了我們做的一個(gè)面向BOM的計(jì)算的功能后,他們現(xiàn)在一個(gè)訂單的生成需要五到十分鐘的時(shí)間。
第三個(gè)案例,就是我們國(guó)內(nèi)做發(fā)電設(shè)備行業(yè)的北重,是一個(gè)典型的國(guó)有企業(yè)。它的產(chǎn)品的比較快的準(zhǔn)備周期是6個(gè)月左右,從研發(fā)的角度,從技術(shù)周期,到生產(chǎn)。在上PLM系統(tǒng)之前,他們的工作模式是工藝不見藍(lán)圖,絕對(duì)不開始干活,這是很多的企業(yè)的現(xiàn)狀。用了PLM之后,準(zhǔn)備周期縮短了兩個(gè)月。
喬立紅:對(duì)于設(shè)計(jì)和工藝環(huán)節(jié)來說,信息化的手段的應(yīng)用,單點(diǎn)的技術(shù)應(yīng)用,依然是很有用的。另外,就是整體的PLM系統(tǒng)、知識(shí)化的應(yīng)用,使得數(shù)據(jù)的形成關(guān)聯(lián)和共享。航空的主機(jī)廠以及很多企業(yè),都在這方面有很多實(shí)踐了,工藝的快速編程,已經(jīng)確實(shí)是大大縮短了周期。
譚居逸:我講一個(gè)例子,就是關(guān)于整車的總布置設(shè)計(jì),我們以前都是在CATIA中通過正常的方式來做,后面我們用了工程支持模板,開發(fā)了三十幾個(gè)法規(guī)檢查的模板,總工程師檢查模板,效率提升了60%以上。所以大家如果做設(shè)計(jì)一定要研究的話,我建議大家可以研究下這個(gè)模板。
楊顯榮:從企業(yè)的制造系統(tǒng)的組織系統(tǒng)運(yùn)作的過程,來解析它的運(yùn)營(yíng)效率。現(xiàn)在PLM/PDM產(chǎn)品,工藝流程開發(fā)軟件,應(yīng)該都算成熟了,差異也不大,但是如果要讓它變得非常有效益,其實(shí)跟組織的分工是有很大關(guān)系的,開發(fā)部門與制造的工藝流程部門,務(wù)必要緊密的配合,這樣,才不會(huì)在開發(fā)的過程里面有發(fā)生斷層。這樣才會(huì)提升效率。
問題3 各位認(rèn)為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造一體化進(jìn)一步發(fā)展有哪些主要方向?
戚國(guó)煥:這個(gè)問題實(shí)際上黃總上午已經(jīng)講過了,從數(shù)據(jù)上來看,增長(zhǎng)比較快的技術(shù)需求中,仿真驅(qū)動(dòng)的增長(zhǎng)是最快的,22%的增長(zhǎng),這是很重要的概念,F(xiàn)在,企業(yè)對(duì)于云的需求,對(duì)于計(jì)算的需求,越來越高,仿真技術(shù)的深化應(yīng)用是整個(gè)進(jìn)一步深化發(fā)展上是很重要的方向。
張磊:作為西門子來講,也注意到這樣一個(gè)發(fā)展方向,所以在軟件中提到了第四代設(shè)計(jì)。我們的第四代設(shè)計(jì)就是這種大規(guī)模和超大規(guī)模的設(shè)計(jì)平臺(tái),剛才大家討論CATIA,Pro/E,NX,在大規(guī)模,超大規(guī)模設(shè)計(jì)的時(shí)候可能是多公司的協(xié)同設(shè)計(jì),分工領(lǐng)域會(huì)越來越細(xì)化,如何將這些平臺(tái)或者是公司管理起來,也可能是我們的發(fā)展方向。
再有就是從軟件來講,它還會(huì)細(xì)分定位,從行業(yè)我們更多的關(guān)注行業(yè)的解決方案,客戶的需求變得更具體化,軟件某些功能的模塊開發(fā),更傾向于某些具體的行業(yè)和具體的解決方案。
主持人:我們這個(gè)問題,就是說下一步的方向還需要加入仿真設(shè)計(jì)制造、仿真一體化的主要的方向。
問題4 推進(jìn)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造一體化的應(yīng)用,如何與設(shè)計(jì)方法和研發(fā)流程的改進(jìn)結(jié)合起來,真正幫助企業(yè)提升自主創(chuàng)新能力?
袁仕東:其實(shí)剛剛喬教授分析的非常好,其實(shí)對(duì)于信息化對(duì)于我們業(yè)務(wù)的優(yōu)化和提高來自于兩個(gè)方面,一個(gè)是工具軟件,一個(gè)是管理流程。對(duì)于工具軟件這塊,坦白來說國(guó)內(nèi)和國(guó)外的差距很大,協(xié)同方面國(guó)內(nèi)軟件是有很多的機(jī)會(huì)來做的,剛剛我講到,對(duì)于設(shè)計(jì)方法的改進(jìn),通過一些系統(tǒng)應(yīng)用,可以減少重復(fù)犯錯(cuò),比如一個(gè)圖形,可以統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)部門的人設(shè)計(jì)更改的原因,把設(shè)計(jì)過程結(jié)構(gòu)化,有設(shè)計(jì)更改,有工藝更改,以及設(shè)計(jì)錯(cuò)誤造成的原因,把這些結(jié)果分析之后才能幫助我們從工具化的角度來創(chuàng)新,減少錯(cuò)誤,提高效率。
對(duì)于流程的優(yōu)化,有一個(gè)用戶案例。某杭州的上市公司,在PLM剛剛實(shí)施完40個(gè)模板流程后,用戶加了100多個(gè)流程模板,企業(yè)的ISO9000,都往里面加,加了之后加重了系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。后來要求每個(gè)月減少大概一個(gè)流程,進(jìn)行流程合并和優(yōu)化。通過協(xié)同平臺(tái)之后,可以定期將流程模板進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,包括哪個(gè)節(jié)點(diǎn)經(jīng)常卡殼,哪個(gè)節(jié)點(diǎn)經(jīng)常拖了后腿都可以知道,來幫助我們從管理制度和流程設(shè)計(jì)上來進(jìn)行優(yōu)化。
譚居逸:我一直在一線做這種應(yīng)用的項(xiàng)目,感受比較深。其實(shí)在我看來,技術(shù)的應(yīng)用和方法一定要結(jié)合起來,并且一定程度來講,規(guī)范和方法是首先考慮的,因?yàn)楝F(xiàn)在我們的設(shè)計(jì)非常強(qiáng)調(diào)協(xié)同,如果沒有規(guī)范話,知識(shí)的積累,還有數(shù)據(jù)的傳遞,以及數(shù)據(jù)的交換和共享,都會(huì)造成很多的問題。
喬立紅:現(xiàn)在工具和系統(tǒng)有很多,無論是國(guó)內(nèi)的軟件還是國(guó)外的軟件,都有它的特色,也是肯定可以用,可以解決問題的。最關(guān)鍵的是,企業(yè)需要行動(dòng)起來。軟件公司、學(xué)校科研機(jī)構(gòu)可以研究更好一些技術(shù)和開發(fā)系統(tǒng)來幫助企業(yè),企業(yè)的自身,也需要又足夠的動(dòng)力去很好地執(zhí)行。
戚國(guó)煥:這個(gè)問題最后一個(gè)突出的是提升能力,創(chuàng)新能力。實(shí)際上企業(yè)現(xiàn)在做的最多的是有限的改良。都是在老的產(chǎn)品上面,做一些有限的改良,距離創(chuàng)新之路還很遠(yuǎn)。我相信今天看了我的介紹,已經(jīng)有答案了,因?yàn)槲姨岢隽撕芎玫墓ぞ撸瑒?chuàng)新一定要打開思路,如果局限于原來的東西,談何創(chuàng)新。我們?cè)谶@里把技術(shù)分為兩類,一類是點(diǎn)技術(shù),一類是面技術(shù)。僅僅是提升自主創(chuàng)新能力來說,首先要把點(diǎn)技術(shù)用好,點(diǎn)技術(shù)某個(gè)人用好,只是某個(gè)人提高,要把最佳實(shí)踐固化為流程,引入這個(gè)系統(tǒng),使得整個(gè)團(tuán)隊(duì)的效率提高,當(dāng)然效率提高的同時(shí),管理面幫助積累,這個(gè)對(duì)于能力提升也有很重要作用。我相信能力提升的兩個(gè)方面,一個(gè)是點(diǎn)技術(shù),一定要很好的提升,然后形成一定的積累機(jī)制,持續(xù)的提升創(chuàng)新能力。
主持人:也就是企業(yè)一定要把自己的設(shè)計(jì)體系研發(fā)流程理順、固化,再來推進(jìn)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造一體化,這樣才能很好的實(shí)現(xiàn)企業(yè)的自主創(chuàng)新的能力。
黃總:就這個(gè)問題,我發(fā)表一點(diǎn)見解,其實(shí)剛才幾位專家也談了。昨天晚上我也在冥思苦想我們討論什么,每次這個(gè)問題也很花心思,我們也特別希望企業(yè)掌握設(shè)計(jì)方法學(xué)。我記得浙江大學(xué)的祁教授也多次呼吁,高校里還沒有這門課,不知道喬教授的學(xué)校有這門課嗎?
喬立紅:有的。
黃總:祁國(guó)寧教授講過標(biāo)準(zhǔn)化體系,但很多企業(yè)里面的員工不準(zhǔn)受標(biāo)準(zhǔn)化體系,比如選的螺栓的長(zhǎng)度其實(shí)不是很優(yōu)化的值,還非得定制,成本很高,標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化是很重要的基礎(chǔ)。模塊化分為零件級(jí)的模塊化、部件級(jí)的模塊化,產(chǎn)品級(jí)的模塊化、裝備級(jí)的模塊化,實(shí)現(xiàn)起來確實(shí)很有挑戰(zhàn)性,明天早上上海交通大學(xué)的教授會(huì)介紹這方面的內(nèi)容,也希望大家明天有更多的收獲。
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