西门子PLC 工业软件在包头市液压机械有限公司的应用

        Solid Edge和Femap with NX Nastran帮助包头市液压机械有限公司实现由二维到三维的设计转换，使设计效率提高50%，年产新产品数量翻倍，产品的中标率更高

        在风云变幻的市场中求生存求发展
        包头市液压机械有限公司是由现任公司董事长王满元于1993一手创办，发展至今，包头市液压机械有限公司不仅能够提供包括液压油缸、气缸、高效精细滤油装置、润滑过滤装置、柱塞式蓄能器、冷却器、液压胶管总成、液压附件以及液压、润滑、气动成套系统在内的产品，而且还能够根据用户的要求，对液压系统元件及系统成套设备进行设计、制造、安装和调试。

        任何企业的发展都是“遇到问题，解决问题”的过程。已处于平稳发展当中的包头市液压机械有限公司也时刻面临着来自用户和市场方面的业务挑战——进入新的发展阶段，整个通用机械行业的业态也发生了很大的改变。王满元解释说：“用户可选择的产品范围越来越大，因此对产品的要求也越来越高。尤其是液压设备，因为主要应用于各钢铁厂的关键环节，因此用户对产品和技术的要求也就更高，而且对质量的要求也更严苛，如果不能达到用户的要求，再优惠的价格用户也不会购买。”
        此时的包头市液压机械有限公司一直在使用二维CAD系统， 而众所周知，在液压设备的设计过程中，非标设备所占的比例很大。公司总工程师崔忠勤介绍说：“二维CAD设计手段功能比较简单，一方面缺乏系列化设计的能力，另一方面也缺乏对复杂产品设计的验证能力，因此为了保证所设计产品的准确性，设计师往往要花费大量的时间在图纸审核环节，这不仅致使设计周期偏长，而且由于是人工操作，因此很难保证检查彻底，所以图纸的错误率也相当高。”
        不仅如此，由于整个行业上下游的企业已经在大量应用三维系统，而且用户也要求看到更加直观的产品模型，这些显然在二维的设计环境当中很难得以实现。因此，二维CAD系统在这些方面表现出的明显劣势，成为阻碍包头市液压机械有限公司在新阶段发展的羁绊。

        对三维设计平台的期望
        快速完成产品设计、快速出图生产；提高产品质量；自动检查设计中的错误，保证图纸的正确率；由三维模型生成符合GB要求的图纸……包头市液压机械有限公司在2007年上马三维CAD设计系统的时候，全部的需求都是围绕如何更好地把技术转化为产品。
        当然，他们对三维CAD系统本身也有要求。一方面，已经有十几年产品开发经验的包头市液压机械有限公司，希望新系统不会对公司目前的设计项目带来不利影响，因此这套系统必须易于学习和使用，设计人员能够快速掌握；另一方面，作为还处于发展期的企业，包头市液压机械有限公司虽然有决心投入一定的精力和财力，但是这一切都要控制在一个可接受范围内。

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        选择Solid Edge和Femap with NX Nastran
        经过对数家厂商的三维系统进行筛选，2008年，包头市液压机械有限公司正式选择Siemens PLM Software的三维CAD软件Solid Edge®和CAE软件Femap® with NX™ Nastran。熟悉Siemens PLM Software产品线的人都知道，Solid Edge和Femap都是解决方案中的核心组成部分。Velocity Series™包含Solid Edge, Femap with NX Nastran, CAM Express和Teamcenter Express，是面向中型企业的一套完整的PLM解决方案。
        崔忠勤介绍说：“作为三维CAD软件，Solid Edge在产品设计和建模方面的功能自不必说，其最吸引包头市液压机械有限公司的关键在于，Solid Edge提供了从二维视图到三维实体转换的一流工具，因此公司无需舍弃多年积累的二维制图成果。”另一方面，Femap with NX Nastran将复杂的产品验证工作简单化，物理样机的减少能带来成本的节约以及更快的开发周期，非常合适那些没有更多CAE经验的企业进行产品的有限元分析。“数据显示，我们的设计周期缩短了40%。”
        同很多设计平台升级的企业一样，包头市液压机械有限公司在实施过程中遇到的最大的问题，在于解决工程技术人员的惯性。崔忠勤表示：“改变一个设计师的设计方法和流程，其难度比想象的要大很多很多”。不少的企业，在实施新的设计平台的过程中，往往因为工程技术人员的惰性而导致项目的失败。新的系统最终也仅仅是一个“新的系统”，没有真正带来效率的提升。包头市液压机械有限公司对此早有准备。在选定了Solid Edge系统后，公司就专门下发了指令性文件，对三维的应用制定了明确的奖惩制度。这不仅表明了公司管理层对设计平台从二维升级到三维十分重视，而且也从制度层面保证公司的设计平台能够从二维顺利升级到三维。后来的事实证明，这种类似于表态的做法对于促进全体员工全力配合此次升级起到了相当大的作用。

        获益匪浅
        正是在整个公司的共同努力下，包头市液压机械有限公司的设计平台升级很快完成，并且取得了一定的成绩。 在Solid Edge三维产品开发平台上，该公司的工程师们可以很方便地进行设计方案的交流，产品方案的完成更加快速，成本的估算更加准确，产品的中标率显著提高。对于那些大件、工艺复杂件和批量件，工程技术人员可以在产品开发阶段应用Femap with NX Nastran进行优化，从而杜绝了产品在制造阶段的返修，大幅降低成本。在对外合作中，由于能够提供产品设计的三维模型和有限元分析报告，让客户在产品生产之前就对产品的外观、功能、质量有了充分的信心，包头市液压机械有限公司赢得了更多的订单。而这些订单在没有Solid Edge和Femap with NX Nastran之前是很难获得的。“设计交流的利器，产品竞争的法宝”，崔忠勤如此评价Solid Edge和Femap with NX Nastran对于现在包头市液压机械有限公司的意义。
        有数据显示，升级后的三维产品开发平台，相比原来采用的二维设计平台生产力提高了50%，设计周期缩短了40%。而且，通过利用Femap进行有限元分析，大大减少了设计的错误率，确保了产品质量。崔忠勤总结说：“通过使用Solid Edge和Femap，我们每年能够完成的新产品数量增长了一倍，效益非常可观，这也使我们能够继续创新。”

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