Машиностроительный завод «Чжефу» Комплексная интеграция PLM-, ERP- и CAPP-систем

Эксперт по производству гидротурбинных установок

Машиностроительный завод Zhejiang Fuchunjiang Hydropower («Чжефу»), основанный в 1970 году, принадлежит государству и находится в ведении Министерства охраны окружающей среды и водных ресурсов Китая.

Первая гидротурбинная установка, разработанная на заводе «Чжефу», — блок номер три для ГЭС на реке Фучуньцзян, была запущена в эксплуатацию около 40 лет назад. Сейчас компания занимается полномасштабными разработками и производством гидротурбинных установок средней и высокой производительности.

Предприятие «Чжефу» является ведущим производителем в этом сегменте рынка, его годовой объем продаж составляет 1 млрд юаней. Гидроэнергетическое оборудование имеет множество типов и характеристик, поэтому его нужно специально настраивать для каждого варианта использования. «Любую гидроэнергетическую установку необходимо проектировать с учетом особенностей конкретной ГЭС, — говорит Чжао Чжи Цян (Zhao Zhiqiang), заместитель генерального директора завода «Чжефу». — Отсутствие стандартизации существенно влияет на наши бизнес­процессы, тем более что в целях защиты клиентских заказов мы заключаем договоры путем участия в тендерах».

Г­н Чжи Цян поясняет: «Изделия для гидроэнергетики сначала разрабатываются в конструкторском бюро, затем проверяются и утверждаются в отделе испытаний и, наконец, передаются отделу проектных работ для закупки материалов и производства; готовое изделие передается заказчику в эксплуатацию. Послепродажное обслуживание зависит от требований клиента, которые могут существенно различаться в зависимости от специфики проекта. Более того, технический этап подготовки к производству изделия иногда занимает много времени, так как в процессе изменяются многие характеристики и условия. Для такого сложного изделия с длительным жизненным циклом очень важна возможность использовать проверенные технологии и накопленные знания, но этими знаниями необходимо управлять с помощью передовой информационной технологии».

Сохранение конкурентных преимуществ благодаря совершенствованию научно­исследовательских и опытно­конструкторских работ

Несколько лет назад предприятие «Чжефу» взяло на вооружение системы автоматизированного проектирования (САПР), системы разработки управляющих программ для станков с ЧПУ (CAM) и системы инженерного анализа (CAE). Однако они приобретались у разных поставщиков, не были интегрированы между собой и применялись для быстрого решения отдельных задач на этапе разработки. Наиболее широкое применение приобрели системы 2D­моделирования. Завод «Чжефу» принадлежит к числу компаний, способных найти способы наиболее продуктивного распределения ресурсов. На заводе достаточно эффективно использовали имеющийся производственный потенциал, однако руководство пришло к выводу, что дальнейшее развитие, повышение доходности предприятия и сохранение лидирующих позиций на рынке возможны только при условии внедрения новых технологий. «Мы понимали, что наш процесс исследований и разработки изделий необходимо обновить, — отмечает г­н Чжи Цян. — Мы видели, что отрасль развивается, и не намерены были сдавать передовые позиции».

Компания всесторонне изучила свою среду разработки изделий и беспристрастно определила, что лучше всего отвечает ее потребностям. «Мы хотели отслеживать данные об изделии в течение всего его жизненного цикла, начиная со стадии НИОКР до проектирования, производства, установки и в период послепродажного обслуживания, — рассказывает г­н Чжи Цян. — Перед нами стояла задача наладить сквозную цепочку передачи данных между процессами и одновременный доступ к информации специалистов на всех производственных площадках.

Мы задались целью создать единую информационную среду разработки. Нам также требовалось организовать процесс управления жизненным циклом изделия в секторе производства гидроэнергетического оборудования».

С учетом этих потребностей компания приняла решение внедрить PLM­систему, систему управления ресурсами предприятия (ERP) и систему автоматизированной технологической подготовки производства (CAPP) путем организации специального центра, который бы координировал процесс интеграции систем и упростил электронные бизнес­процессы, в том числе автоматизированную передачу данных. Предприятие «Чжефу» было заинтересовано в создании цифровой платформы для НИОКР.

Чжао Чжи Цян поясняет: «Требования к платформе для НИОКР были простыми и ясными: переход к 3D­моделированию, стандартизация деталей, изготавливаемых в соответствии с национальными стандартами и стандартами предприятия, повышение качества чертежей и сокращение затрат. Это, в свою очередь, означало, что новая платформа должна совмещать в себе возможности PLM, CAPP и ERP».

Стратегический PLM­проект

В апреле 2009 года представители «Чжефу» подписали долгосрочное соглашение с компанией Siemens PLM Software, официально объявив о начале реализации разработанного «Чжефу» стратегического PLM­проекта.

К этому времени руководство компании уже осознало потребность в значительной модернизации процессов управления данными об изделии и ведения проектов, а также в унификации и оптимизации используемых САПР и систем инженерного анализа.

Компания рассматривала эти задачи в положительном ключе, намереваясь реализовать на одной платформе полный набор интегрированных решений: программное обеспечение Solid Edge®, Teamcenter® и NX™ — NX CAM и NX Nastran®. Предприятие «Чжефу» рассматривало технологии Siemens PLM Software как оптимальную платформу для достижения поставленных целей. Подобно многим другим предприятиям, взявшим на вооружение PLM­технологии, «Чжефу» на этапе нововведений пришлось столкнуться с проблемами, связанными с нежеланием людей менять устоявшиеся привычки. И хотя с точки зрения производственных перспектив компания ожидала от новых процессов значительных преимуществ, руководство осознавало, что сотрудникам отделов, на которые повлияют изменения, придется отказаться от годами выработанных методик и полностью перестроиться на новый подход, что особенно важно для успешного внедрения PLM­системы.

Просмотр сборок нижних рам гидроустановки в Teamcenter

«Мы не испытывали ни малейших сомнений в принятом решении, — отмечает Чжао Чжи Цян, — но мы понимали, что нужно донести до рабочих преимущества нового подхода. Поэтому мы сформировали команду из самых опытных инженеров, которые спроектировали ряд изделий в кратчайшие сроки. Это стало наглядным свидетельством того, что новая система снижает процент ошибок, решает проблемы пооперационной сборки, дает возможность разделить данные о составе изделия, чтобы ускорить их передачу и получение по запросу, а также позволяет интегрировать несколько проектов. Наш быстрый и ощутимый успех вдохновил инженеров на использование доказавших свою эффективность технологий компании Siemens PLM Software. Очень скоро все инженеры освоили новую систему на уровне своих профессиональных задач.

Чтобы облегчить внедрение новой системы, мы разработали практический план по ее вводу в рабочий процесс, в котором использовали различные обучающие методики — от самостоятельного изучения материалов до тренингов под руководством инструктора».

Завершение интеграции, быстрый ввод в эксплуатацию, выдающиеся результаты

«Благодаря гибкости и удобству использования решений Siemens PLM Software, внедрение Solid Edge, Teamcenter, NX, NX Nastran и NX CAM происходило на редкость легко», — признает г­н Чжи Цян.

Действительно, завод «Чжефу» очень быстро и полностью перешел от 2D­ к  3D­проектированию. Получив функции управления проектными данными (PDM), весь отдел разработки «Чжефу» стал применять для проектирования только интегрированное PLM­решение.

Сборка подшипников гидроустановки, выполненная в Solid Edge с синхронной технологией

Г­н Чжи Цян добавляет: «Это позволило нам не только стандартизировать все наши данные и эффективно управлять ими, но и обеспечить интеграцию с нашими ERP­ и CAPP­системами, а также использовать PLM­данные для повышения скорости и эффективности процессов в других фундаментальных областях».

Теперь специалисты «Чжефу» могут напрямую и с минимальными ошибками преобразовывать 3D­модели NX в 2D­чертежи, добиваясь точных пропорций. С помощью инструментов анализа Solid Edge инженерный и технический персонал может выполнять анализы интерференции высоких частот, избегая погрешностей при сборке. А функция обработки после сборки позволяет исключить ошибки допуска посадки.

«Надежная и беспроблемная передача данных между Solid Edge и NX позволяет «Чжефу» производить изделия с идеальным соотношением затрат и производительности, — отмечает г­н Чжи Цян. — Мы используем Solid Edge, чтобы соответствующим образом спроектировать изделие и подготовить чертеж, а NX применяем при разработке сложных моделей и больших сборок, анализе изделий, обработке и производстве. Интеграция систем позволяет повысить эффективность проектирования и отвечает нашим требованиям к разработкам на самых разных уровнях».

Г­н Чжи Цян добавляет: «Мы ощутили существенное повышение качества проектирования. Рабочий цикл проектирования значительно сократился. Мы смогли наладить беспрепятственную и надежную передачу данных. Инженеры освоили 3D CAD­ и PDM­системы, и мы ожидаем еще более заметного сокращения времени и затрат на разработку изделий».

Ощутимые изменения в бизнес­процессах

«Современные предприятия существуют в условиях жесткой мировой конкуренции, — делает вывод Чжао Чжи Цян. — Поэтому возможность мгновенно донести новые знания до специалистов, где бы они ни находились, возможность сохранить знания и сделать их легкодоступными для повторного использования, а также возможность органично объединить людей, процессы и знания в единую систему являются критически важными для выживания.

Воплощенные в системе Teamcenter технологии Siemens PLM Software, ставшие основой нашей PLM­платформы, позволили нам добиться максимально эффективного повторного использования знаний и наработок и обеспечить совместную работу различных групп и подразделений нашей организации. Система Teamcenter сделала возможной беспрепятственную интеграцию с ERP­ и CAPP­системами. Технологии Siemens позволили нам добиться ощутимых и долговременных изменений в бизнес­процессах». 

САПР и графика 6`2016