東方汽輪機：數字化制造應用，有效管理、提高效益

導讀：

通過CAXA網絡DNC系統+CAPP軟件，以PLM系統為數據源頭， DNC&CAPP系統為應用平臺，車間作業為任務管理來源匯集，逐步實現生產執行過程與物流過程的統一，實現工藝資源與質量信息的跟蹤，提高車間調度對數控設備能力的預測。通過對數控設備的信息采集及統計分析，得到設備的第一手有效資料。對這些數據的處理與分析，給車間的生產組織、安排提供有效的決策依據。

一、創新發展的東方汽輪機

東汽始建于1966年，隸屬于中國東方電氣集團，是我國從事電站動力設備和新能源領域開發與制造的國有大型骨干企業、我國最大的發電設備制造企業之一和四川省重大技術裝備龍頭企業，名列全國機械工業企業百強。

2006年12月，改制成為東方汽輪機有限公司、東汽投資發展有限公司，四十多年來，東汽歷經了艱苦創業、創新發展、體制改革、5.12汶川特大地震、金融危機及災后重建等重要時期和坎坷，幾代東汽人培育起“人和”文化和“東汽精神”，一路披荊斬棘、開拓奮進，使東汽從無到有、由弱變強，最終成長壯大為年工業總產值超過200億元，核心制造能力達2800萬瓦的中國電力設備制造業領軍企業。

東汽產品種類涵蓋火電、核電、氣電、工業透平、電站輔機及新能源等多個領域。東汽以PDM、CAPP、ERP等系統集成制造和核心透平設備加工上的全面數控化，成為國內乃至世界最為先進的發電設備制造基地。擁有350噸轉子高速動平衡試驗臺、多級透平試驗臺、燃機壓氣機試驗臺、軸承試驗臺、油系統試驗臺、蠕變持久試驗機等一批行業領先的實驗設備，完成了核電焊接轉子研制中心、重型燃氣輪機轉子研制中心的建設，具備了強大的產品研發能力。

（左：工業透平 上：燃氣輪機組 下：汽輪機）

二、方案實施

1、向管理要效益

隨著以PLM（PDM）的應用為基礎，以ERP的實施為核心的信息化管理的不斷深化，東汽公司信息化的單元應用逐漸加強，集成應用迅速拓展，企業向精細化管理邁進。近幾年來，特別是東汽公司向新廠區搬遷以來，生產任務量逐年加大，數字化設計成為提高研發能力的必要手段，設備數控化率急劇增加，生產計劃納入了信息化管理，使得引入數字化技術，打造數字化制造中心，解決企業面臨的生產瓶頸和管理瓶頸成為當務之急。為打造數字化制造中心，以信息為紐帶，建立覆蓋東汽公司整個加工車間的數控機床聯網（DNC）系統，建立數控技術文件管理和設備數據采集和監控的網絡化管理系統，建立和應用面向計算機輔助裝配工藝規劃的CAPP過程管理系統，建立加工執行過程和質量跟蹤的綜合管理平臺。通過先進的計算機網絡信息化手段，對數控機床運行的重要數據和參數進行數據采集和處理，并且協助使用人員通過計算機網絡技術對生產、維修、計劃進行管理。提高設備運行的透明性，減少設備不必要的停機時間，提高加工程序的管理方式和效率，科學地對設備進行計劃維護，實時監視設備的運行狀況

2、數字化手段解決工藝問題

通過以上的用戶需求，CAXA現場多次調研、分析后得出結論，借助計算機輔助工藝技術使葉片分廠工藝從原材料加工成產品所需的一系列加工動作及其對資源需求全部實現數字化，為葉片分廠工藝準備加工工藝編制、加工工藝優化、加工程序編制、工藝路線安排和刀具資源配置的并行作業。解決葉片分廠多工序卡插圖、工藝信息不能提取的問題，通過建立經驗數據庫和典型工藝庫，提高工藝設計質量和工作效率，并為其他系統提供基礎數據。同時將工藝加工數據通過DNC系統傳遞到實際生產制造車間。在此基礎上實現DNC系統與CAPP系統和PLM、ERP系統的集成應用。

三、信息采集效率提高超過8%

1、數控代碼傳輸效率提高

所有數控設備完成統一聯網及加工代碼傳輸，有效提高設備及工藝人員的效率。以前傳輸一個加工代碼的時間從平均15分鐘縮短到現在5分鐘以內，花費時間是以前的三分之一。

2、工藝文件編制效率提升

工藝文件的高效編制、發放。通過專門的工藝軟件完成工藝文件的快速編制。實現工藝資源的兩個有效“重用”。一個是工藝資源庫（設備、刀具等），另一個就是典型工藝資源的重用。比原有傳統方法提升20%以上。

3、工藝文件管理規范化

工藝文件及加工代碼管理的規范、有序化。通過統一的管理平臺，實現了產品、版本、流程等的統一管理。并且管理平臺可以直接指派加工代碼給相關設備。管理同設備代碼的傳輸關聯起來，實現管理、通訊的一體化。

4、提高系統運行效率

通過數據接口的集成，打通PDM——CAPP——ERP的數據通道，保證關鍵數據的正確傳遞。提高整個系統的運行完善度。

5、實現管理平臺的權限控制

通過權限管理，不同的人員擁有各自的權限范圍有效提高了企業數據的安全。

6、實現高效的設備信息采集與統計分析

實現數控設備的信息采集與統計分析。通過對數控設備的信息采集及統計分析，得到設備的第一手有效資料。對這些數據的處理與分析，給車間的生產組織、安排提供有效的決策依據。

下圖為整個數字化制造項目完成后的車間現場。車間工人的整個加工過程所需代碼文件全部通過服務器通過網絡傳遞到現場數控設備上。同時，規范化的工藝管理手段，讓現場盡量減少紙質文件的傳遞。加上后臺設備加工信息的采集與分析，讓生產安排、調度更加優化、合理。給整個車間生產現場帶來新的活力與動力。

（車間現場：通過設備信息采集提供的數據，優化后的效率提高超過8%）