一、企業(yè)簡介

　　河北太行機(jī)械工業(yè)有限公司隸屬于中國兵器工業(yè)集團(tuán)凌云集團(tuán)，成立于1968年，位于河北省石家莊市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，是一家軍民結(jié)合型機(jī)械制造企業(yè)。擁有軍品、紡機(jī)、機(jī)械、熱表、置業(yè)、計量六家分子公司及泰明頓摩擦材料合資公司。公司以軍品為主，民品包括紡織機(jī)械、鐵路配套產(chǎn)品、無石棉摩擦制動片等產(chǎn)品。公司目前擁有各類設(shè)備2000余臺，主要生產(chǎn)設(shè)備數(shù)控化率達(dá)40%，包括德馬吉五軸加工中心等具有國際先進(jìn)水平的柔性加工中心，海克斯康三坐標(biāo)測量機(jī)等精密計量檢測設(shè)備，擁有QPQ、達(dá)克羅等多條表面處理生產(chǎn)線，具有國內(nèi)領(lǐng)先的精鑄、機(jī)加、表面處理、裝備制造能力，公司計量檢測中心、理化室均通過了國家級實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可。2014年實(shí)現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入6億元，利潤2800萬元。

圖1 河北太行機(jī)械工業(yè)有限公司

二、企業(yè)信息化應(yīng)用總體現(xiàn)狀

　　（一）管理信息化建設(shè)

　　1、辦公自動化系統(tǒng)（OA）

　　公司建立了基于B/S結(jié)構(gòu)的OA系統(tǒng)，成為公司各業(yè)務(wù)部門日常辦公不可缺少的工具，現(xiàn)有用戶500多人，每天運(yùn)行包括通知公告、收發(fā)郵件等上百條信息流。主要應(yīng)用了通知公告、內(nèi)部公文等信息發(fā)布模塊；建立內(nèi)部郵件系統(tǒng)；結(jié)合公司的業(yè)務(wù)流程，應(yīng)用流程管理，實(shí)現(xiàn)部分業(yè)務(wù)網(wǎng)上審批；在OA平臺上，自助開發(fā)了適合公司需求的功能模塊；建立了內(nèi)部論壇，成為員工交流平臺。

　　2、ERP系統(tǒng)應(yīng)用

　　公司于2003年開始實(shí)施ERP系統(tǒng)，實(shí)施了進(jìn)銷存、財務(wù)、生產(chǎn)、人力資源等模塊，積累了大量的數(shù)據(jù)，為公司的發(fā)展決策提供了一定的數(shù)據(jù)支持。通過ERP系統(tǒng)的實(shí)施，使公司對各類資源的管理更加高效規(guī)范，極大的提高了公司的管理水平。

　?。ǘ┕こ碳夹g(shù)信息化建設(shè)

　　1、CAD、CAM軟件應(yīng)用

　　公司較早的應(yīng)用了二維CAD軟件，完成了甩圖板工作，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品圖紙全部電子化。在軍品公司實(shí)施了Siemens NX三維CAD軟件，民品公司實(shí)施了SolidWorks三維CAD軟件，完成了部分產(chǎn)品三維數(shù)字樣機(jī)的制作，實(shí)現(xiàn)了裝配仿真、運(yùn)動仿真，提高了設(shè)計準(zhǔn)確性和設(shè)計效率。

　　2、CAPP軟件應(yīng)用

　　公司實(shí)施了CAXA二維CAPP軟件，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品加工工藝的快速編制，并通過工藝匯總功能，實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)的快速匯總統(tǒng)計，自動生成各類報表，保證產(chǎn)品從設(shè)計階段快速轉(zhuǎn)入到生產(chǎn)階段。2014年公司建設(shè)了基于Teamcenter的三維CAPP系統(tǒng)，公司的工藝設(shè)計將逐步由二維過渡到三維。

　　3、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）

　　公司實(shí)施了PDM系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對產(chǎn)品相關(guān)的電子數(shù)據(jù)科學(xué)規(guī)范的管理。通過實(shí)施PDM系統(tǒng)，將產(chǎn)品相關(guān)的CAD圖紙、工藝文件、產(chǎn)品更改通知書等電子文件納入圖文檔系統(tǒng)中，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范管理，解決了原來分散在各個電腦中的文件無法有效管理的問題，有效的保護(hù)了公司的產(chǎn)品數(shù)據(jù)安全，保護(hù)了公司的知識產(chǎn)權(quán)。解決了產(chǎn)品設(shè)計階段數(shù)據(jù)共享的問題，提升了產(chǎn)品設(shè)計能力。圖文檔系統(tǒng)的應(yīng)用，使公司的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計管理正在朝產(chǎn)品的全生命周期管理模式逐步推進(jìn)。

　　（三）信息化基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)及信息安全建設(shè)

　　1、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

　　公司建設(shè)有涉密信息系統(tǒng)、非密信息系統(tǒng)兩套辦公網(wǎng)絡(luò)，其中涉密信息系統(tǒng)通過了保密局的涉密信息系統(tǒng)測評。形成1000M帶寬的主干網(wǎng)，百兆帶寬到桌面的辦公網(wǎng)絡(luò)。建設(shè)有中心機(jī)房，配有門禁系統(tǒng)、防雷設(shè)備、新風(fēng)系統(tǒng)、UPS供電系統(tǒng)、煙霧檢測及報警系統(tǒng)等安全設(shè)施。公司現(xiàn)有服務(wù)器20余臺，終端電腦400多臺，打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等100多臺，基本實(shí)現(xiàn)了辦公人員日常辦公電腦化。

　　2、網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)

　　作為軍工單位，網(wǎng)絡(luò)安全必不可少，公司的網(wǎng)絡(luò)中配置的均為可網(wǎng)管交換機(jī)，并配有防火墻，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的分網(wǎng)段控制和對各網(wǎng)絡(luò)端口的控制。網(wǎng)絡(luò)中配有信息安全管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對各用戶的網(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)對USB端口等終端設(shè)備的控制，最大限度的防止泄密事件的發(fā)生。各服務(wù)器和終端電腦安裝有殺毒軟件，實(shí)時保護(hù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全。

三、參評信息化項目詳細(xì)情況介紹

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　　當(dāng)前國家正在大力推進(jìn)開展工業(yè)化與信息化融合工作，我國工業(yè)化正處于轉(zhuǎn)型升級的攻堅階段，推動兩化融合，以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化轉(zhuǎn)型升級，對當(dāng)前形勢具有十分重要的意義。

　　該項目是在大力推進(jìn)兩化融合項目的背景下，針對提高軍品公司的某產(chǎn)品生產(chǎn)能力而提出。該產(chǎn)品隸屬于某新型武器系統(tǒng)，是公司“十二五”重點(diǎn)發(fā)展的核心產(chǎn)品，榮獲國家國防科工局國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎及兵器工業(yè)集團(tuán)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎。是公司未來一段時間的重要收入來源之一，其合同訂貨量已超出公司的生產(chǎn)能力。為保證該產(chǎn)品批產(chǎn)任務(wù)的順利完成，在提高產(chǎn)能的同時，提出通過信息化技術(shù)提高產(chǎn)品的設(shè)計、制造效率。

　　作為傳統(tǒng)的機(jī)械加工企業(yè)，公司正處于生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，隨著公司的產(chǎn)品不斷升級換代，生產(chǎn)設(shè)備的不斷更新，傳統(tǒng)的機(jī)加設(shè)備被自動化程度很高的數(shù)控設(shè)備代替，隨之而來的是設(shè)備的管理問題、設(shè)備使用率與設(shè)備成本之間的問題。同時在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，原材料成本、人力資源成本等不斷上漲，已經(jīng)影響了公司的收益。新產(chǎn)品的投產(chǎn)，加工難度越來越大，質(zhì)量要求越來越高，對生產(chǎn)效率的影響也越來越大。如何更加高效的組織生產(chǎn)，更加有效的降低成本已經(jīng)是公司急需解決的問題之一。

　　公司的信息化建設(shè)起步早，發(fā)展快，成效顯著，實(shí)施了OA、ERP、CAD、基于二維的PDM等軟件，但是仍然主要集中在管理信息化方面。在三維CAD應(yīng)用、三維工藝設(shè)計、生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，信息化應(yīng)用還比較弱，尤其是生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，還處于空白狀態(tài)。如何快速的為生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)支持，如何對生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的監(jiān)管，如何提高生產(chǎn)加工效率，降低輔助成本，如何提高產(chǎn)品加工質(zhì)量等是現(xiàn)在丞待解決的問題，是對信息化工作提出的新的要求。

　?。ǘ╉椖磕繕?biāo)與實(shí)施原則

　　該項目的主要任務(wù)是對公司某產(chǎn)品生產(chǎn)線進(jìn)行數(shù)字化改造，通過該項目的實(shí)施，提升公司在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的信息化應(yīng)用能力，使公司初步具備數(shù)字化制造能力。同時通過項目的實(shí)施，與公司的數(shù)字化設(shè)計環(huán)節(jié)銜接，使研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠更加直接、更加快捷的運(yùn)用到生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，提升產(chǎn)品設(shè)計制造一體化水平，提高工作效率。

　　項目的建設(shè)要解決公司設(shè)計、工藝、制造一體化協(xié)同的問題，利用MBD技術(shù)，建設(shè)基于三維的產(chǎn)品設(shè)計、工藝編制、加工制造一體化協(xié)同平臺，各系統(tǒng)間要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成，防止出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)孤島。

　　該項目包含的信息化系統(tǒng)包括：

　　Siemens NX CAD、CAM；

　　Siemens Teamcenter PLM系統(tǒng)，包含三維工藝模塊；

　　CAXA網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)；

　　車間現(xiàn)場終端顯示設(shè)備。

　?。ㄈ╉椖繉?shí)施與應(yīng)用情況詳細(xì)介紹

　　項目總體框架

　　該項目主要建設(shè)的信息化軟硬件包括：三維CAD、CAM軟件、基于三維的PDM系統(tǒng)及三維工藝模塊、DNC系統(tǒng)、車間現(xiàn)場顯示設(shè)備等內(nèi)容。系統(tǒng)框架圖如下：

圖2 項目框架圖

　　由于該項目涉及產(chǎn)品多為軍品產(chǎn)品，項目必須符合保密要求，因此系統(tǒng)建設(shè)涉及到兩個網(wǎng)絡(luò)，PDM系統(tǒng)建設(shè)在涉密網(wǎng)，CAD、CAM主要應(yīng)用在涉密網(wǎng)，DNC系統(tǒng)建設(shè)在非密網(wǎng)，車間一體機(jī)等終端顯示設(shè)備接入非密網(wǎng)。

　　CAD、CAM與PDM系統(tǒng)無縫集成，三維CAPP作為Teamcenter系統(tǒng)的一個模塊，數(shù)據(jù)與PDM無縫集成，實(shí)現(xiàn)圖紙、工藝、NC程序、技術(shù)文件等所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)統(tǒng)一在PDM系統(tǒng)中進(jìn)行管理，PDM系統(tǒng)再與涉密網(wǎng)絡(luò)的ERP、OA系統(tǒng)進(jìn)行集成。PDM系統(tǒng)與DNC系統(tǒng)進(jìn)行集成，將PDM系統(tǒng)中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、NC程序、輕量化的圖紙、工藝卡片等資料，通過符合保密要求的方式，導(dǎo)入到DNC系統(tǒng)中，通過與DNC系統(tǒng)相連的終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場查詢圖紙、工藝等資料。

　　項目具體實(shí)施內(nèi)容

　　實(shí)施三維CAD、CAM軟件

　　通過充分調(diào)研選型，公司最終選擇Siemens NX作為公司的三維CAD、CAM軟件，NX采用基于特征的實(shí)體造型，具有尺寸驅(qū)動編輯功能和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了CAD、CAE、CAM之間無數(shù)據(jù)交換的自由切換，具有很強(qiáng)的數(shù)控加工能力，產(chǎn)品特點(diǎn)符合公司的技術(shù)需求。在軟件實(shí)施過程中，先后組織了研發(fā)、技術(shù)部門參加的20多天的培訓(xùn)，之后又通過某產(chǎn)品進(jìn)行練習(xí)，建立了該產(chǎn)品的三維數(shù)模，進(jìn)行了三維標(biāo)注。三維裝配。

　　通過實(shí)施CAD、CAM軟件，實(shí)現(xiàn)了公司產(chǎn)品設(shè)計由二維逐步向三維轉(zhuǎn)變，并實(shí)現(xiàn)由三維模型快速生成NC程序，提高了產(chǎn)品設(shè)計、工藝工作效率。通過實(shí)施三維軟件，研究基于三維模型的數(shù)字化定義技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的模塊化、特征化和參數(shù)化設(shè)計，解決產(chǎn)品三維模型不能直接指導(dǎo)數(shù)字化制造和檢驗(yàn)等問題，實(shí)現(xiàn)全三維模型的數(shù)據(jù)傳遞和數(shù)字化加工，提升公司自身的研發(fā)能力。

　　實(shí)施PDM系統(tǒng)及三維工藝系統(tǒng)

　　建設(shè)了基于三維數(shù)據(jù)的Siemens Teamcenter PDM系統(tǒng)以及三維CAPP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品數(shù)據(jù)按項目管理，提高了管理水平。

　　PDM系統(tǒng)的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了公司產(chǎn)品按照項目階段進(jìn)行管理，改變了原來的以文件夾的方式存放，使數(shù)據(jù)管理更加規(guī)范，符合產(chǎn)品的全生命周期管理。

圖3 按項目管理

　　PDM系統(tǒng)方便的實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享，改變了原來只能通過郵箱發(fā)送或者局域網(wǎng)共享的方式，結(jié)合權(quán)限管理，實(shí)現(xiàn)安全可控的數(shù)據(jù)共享。通過搜索功能，可以通過多種屬性組合，方便快捷的搜索到需要的零部件。

圖4 搜索界面

　　實(shí)施了Teamcenter的三維工藝模塊，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計、工藝一體化協(xié)同工作。工藝人員通過授權(quán)，獲取項目任務(wù)，直接借用設(shè)計部門的三維圖，經(jīng)過稍加修改，即可用于編制工藝，制作NC程序，真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)源唯一。

圖5 編制工藝規(guī)程

　　通過系統(tǒng)的工作流模塊，實(shí)現(xiàn)圖紙、工藝等技術(shù)資料的網(wǎng)上審批，提高工作效率。

　　實(shí)施DNC系統(tǒng)

　　建立網(wǎng)絡(luò)DNC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，數(shù)控程序集中管理、快速傳遞，機(jī)床加工信息實(shí)時采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，加快車間數(shù)字化改造進(jìn)程。

　　實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序傳遞網(wǎng)絡(luò)化，提高程序傳遞效率，同時解決復(fù)雜程序文件傳遞困難問題。

圖6 數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)布局圖

　　實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序規(guī)范化管理，通過數(shù)控程序管理系統(tǒng)對數(shù)控程序進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)對數(shù)控程序版本控制、權(quán)限管理、審批流程管理等。

圖7 NC程序管理

　　實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序仿真，使數(shù)控程序編程人員能夠在加工前檢驗(yàn)NC程序運(yùn)動軌跡是否正確，可對數(shù)控程序進(jìn)行快捷、高效的軌跡仿真，有效避免因程序錯誤帶來的機(jī)床碰撞等問題。同時可方便的定位任意程序行對應(yīng)的刀位以及任意刀位對應(yīng)的程序行，可形象、直觀、高效的發(fā)現(xiàn)干涉、過切等程序錯誤。

　　建立數(shù)控設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)（MDC），車間管理人員可實(shí)時獲取設(shè)備的各種狀態(tài)，包括數(shù)控機(jī)床的開關(guān)機(jī)、空閑、運(yùn)行、故障、功率、加工時間以及加工零件等信息，便于企業(yè)及時、準(zhǔn)確的了解到車間的生產(chǎn)狀況和生產(chǎn)能力，以采取及時、準(zhǔn)確的管理策略。

圖8 機(jī)床實(shí)時信息和統(tǒng)計分析

　　車間布置電子看板、查詢機(jī)、一體機(jī)等終端顯示設(shè)備，所需瀏覽文檔在顯示終端上查閱，及時動態(tài)反映車間所需生產(chǎn)信息，實(shí)現(xiàn)車間無紙化生產(chǎn)。

　　系統(tǒng)集成

　　該項目中涉及多個軟件，受保密工作的影響，項目中的軟件分別部署在兩套網(wǎng)絡(luò)中，PDM系統(tǒng)、CAD、CAM在涉密網(wǎng)中，所有數(shù)據(jù)源頭為PDM系統(tǒng)。DNC系統(tǒng)和車間現(xiàn)場終端設(shè)備在非密網(wǎng)中，因此該項目主要涉及PDM系統(tǒng)與DNC系統(tǒng)的集成。

　　集成模式為PDM系統(tǒng)開發(fā)數(shù)據(jù)導(dǎo)出工具，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和屬性信息保存在xlm文件中，與其他物理文件（文件類型見下表）存放在一個文件夾中，再將該文件夾打包刻盤，導(dǎo)出到非密網(wǎng)絡(luò)，DNC系統(tǒng)讀取該文件夾中的xlm文件信息，將其導(dǎo)入到DNC系統(tǒng)，導(dǎo)入時判斷DNC系統(tǒng)中是否有重復(fù)，有重復(fù)時，生成新的版本。

　　通過兩個系統(tǒng)的集成，在保證數(shù)據(jù)源唯一的同時，保證了車間現(xiàn)場可方便查詢圖紙、工藝、NC程序等。

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　　1、提高管理水平

　　該項目的實(shí)施，使得公司在產(chǎn)品研發(fā)、工藝編制、生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)的管理水平顯著提高。

　　產(chǎn)品設(shè)計人員，原來的圖紙雜亂的存放在個人電腦的各個文件夾中，查找不便，共享就更難，現(xiàn)在以項目分類，按照研制階段，清晰的存放在PDM系統(tǒng)中，提升了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理水平。

　　工藝編制人員，原來是按照研發(fā)部門下發(fā)的紙質(zhì)圖紙編制工藝，需要數(shù)控程序是，再繪制三維模型，編制NC代碼，NC代碼存放在個人電腦中，現(xiàn)在工藝人員在PDM系統(tǒng)中接收任務(wù)，編制工藝時可隨時借用研發(fā)部門的圖紙和技術(shù)文件，編制NC代碼時也可借用研發(fā)部門的三維模型，NC程序集中在DNC系統(tǒng)中管理。

　　車間管理人員，通過DNC系統(tǒng)的統(tǒng)計分析功能，可隨時掌握車間設(shè)備的工作狀態(tài)，合理調(diào)節(jié)生產(chǎn)進(jìn)度。

　　2、提高工作效率

　　項目的建設(shè)，改變了工作模式，提高了工序效率。例如，產(chǎn)品設(shè)計和工藝部門同在一個PDM下工作，工作銜接更加流暢，節(jié)省了溝通和等待時間，提高效率；NC程序傳輸更加便捷，有原來的2到6個小時，提高到了十幾甚至幾分鐘。

　　3、提高企業(yè)競爭力

　　該項目的實(shí)施，符合國家大力推進(jìn)信息化和工業(yè)化深度融合的發(fā)展戰(zhàn)略，符合國家促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的發(fā)展方向，提升公司的信息化和工業(yè)化融合水平。該項目的建設(shè)，提升公司的管理水平，增強(qiáng)了公司的生產(chǎn)制造能力，提高勞動生產(chǎn)率，從而大力提升公司的綜合競爭力，為公司帶來良好的社會效益。

四、企業(yè)信息化未來發(fā)展規(guī)劃

　　公司將依據(jù)集團(tuán)公司的信息化建設(shè)發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合公司的實(shí)際，按照公司的信息化建設(shè)總體規(guī)劃，穩(wěn)步推進(jìn)信息化建設(shè)工作。建立基于MBD技術(shù)的全三維設(shè)計、仿真、試驗(yàn)、制造、檢驗(yàn)、維護(hù)一體化的工程信息化體系，實(shí)現(xiàn)與上級研究所的數(shù)據(jù)協(xié)同。大力推廣CAD、CAE、CAPP、CAM、PDM、MES等技術(shù)的應(yīng)用和普及，進(jìn)行基于三維模型的數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)研究，補(bǔ)充相應(yīng)的人員和軟硬件設(shè)施，打通數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化仿真、數(shù)字化試驗(yàn)、數(shù)字化制造之路；建立覆蓋全業(yè)務(wù)流程的管理信息化體系，深化應(yīng)用ERP、OA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對公司資源的有效管理，建立流程化的辦公平臺，實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)約的網(wǎng)絡(luò)辦公環(huán)境，實(shí)現(xiàn)與集團(tuán)公司的協(xié)同辦公與項目管控。