中國(guó)制造業(yè)的數(shù)字化進(jìn)階

丁海驁

現(xiàn)代工業(yè)最具代表性的一點(diǎn)，是能源提供方式的改變：電力能源的提供，為人類(lèi)的生產(chǎn)生活提供了前所未有的充足動(dòng)力。到今天，供電系統(tǒng)本身不僅成為影響一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)架構(gòu)，而且在很大程度上，也成為限制該地區(qū)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展前途的關(guān)鍵。

作為國(guó)內(nèi)重要的低壓電器設(shè)備提供商，成立于1974年的常熟開(kāi)關(guān)制造有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)常熟開(kāi)關(guān)）是一家名副其實(shí)的國(guó)有參股的電器研發(fā)制造領(lǐng)軍企業(yè)。在過(guò)去的40多年時(shí)間里，常熟開(kāi)關(guān)一直立足于自主創(chuàng)新，對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)電器產(chǎn)品，不斷在核心技術(shù)領(lǐng)域取得突破，開(kāi)發(fā)了一代又一代具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)高端電器產(chǎn)品。其研發(fā)和制造的中低壓配電電器、工業(yè)控制電器、中低壓成套裝置、光伏發(fā)電配套電器和智能配電監(jiān)控系統(tǒng)及配套測(cè)控器件，被廣泛應(yīng)用于電力、機(jī)械、礦山、冶金、石化、建筑、船舶、核電和新能源發(fā)電等領(lǐng)域。

信息化基礎(chǔ)是企業(yè)需求

事實(shí)上，成立之初的常熟開(kāi)關(guān)，面對(duì)的是一個(gè)我國(guó)自主設(shè)計(jì)的低壓電器從無(wú)到有的建立過(guò)程。當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品研發(fā)，基本是由一個(gè)研究所研制，全行業(yè)生產(chǎn)，采用統(tǒng)一型號(hào)的模式。到了上個(gè)世紀(jì)80年代末期，隨著技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)低壓電器產(chǎn)品被引入中國(guó)市場(chǎng)，企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求自主開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)模式逐漸成為主流。

“工欲善其事，必先利其器”。領(lǐng)先的產(chǎn)品是常熟開(kāi)關(guān)進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)影響力的關(guān)鍵，面對(duì)市場(chǎng)的改變，常熟開(kāi)關(guān)最早將關(guān)注的重點(diǎn)放在產(chǎn)品研發(fā)環(huán)節(jié)：1992年開(kāi)始，常熟開(kāi)關(guān)花費(fèi)巨額外匯引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的CAD/CAM軟件以及數(shù)控加工設(shè)備，從事開(kāi)關(guān)電器產(chǎn)品的研發(fā)和制造。

1994年，常熟開(kāi)關(guān)又在全行業(yè)率先引進(jìn)兩套西門(mén)子CAD/CAM軟件及圖形工作站（當(dāng)時(shí)稱(chēng)為UGII軟件，為西門(mén)子工業(yè)軟件NX的前身），用以解決產(chǎn)品研制中用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的難題，并在行業(yè)當(dāng)中培養(yǎng)了一支CAD應(yīng)用的骨干隊(duì)伍。隨后，又針對(duì)國(guó)際上先進(jìn)斷路器性能指標(biāo)高，產(chǎn)品體積小，機(jī)構(gòu)復(fù)雜精巧，零件精密可靠的特點(diǎn)，提出了全面普及CAD應(yīng)用的戰(zhàn)略規(guī)劃。

“專(zhuān)注、精深”被稱(chēng)之為“常開(kāi)之道”，而技術(shù)創(chuàng)新是常熟開(kāi)關(guān)的核心動(dòng)力。

到了1998年，在常熟開(kāi)關(guān)就已經(jīng)全面采用了UGII三維軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。同時(shí)，對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程的管理方面，常熟開(kāi)關(guān)還實(shí)施了IMAN產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（Teamcenter軟件的前身）——以設(shè)計(jì)BOM為核心，三維CAD為手段，建立了一整套可查、可控可共享的電子化研發(fā)體系。在當(dāng)時(shí)，憑借從設(shè)計(jì)工具CAD到產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PLM，常熟開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品研發(fā)系統(tǒng)比傳統(tǒng)的方式，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期上縮短了60%以上，降低開(kāi)發(fā)成本50%，圖紙查詢(xún)速度提高20倍，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率30%，在制品減少20%，圖紙更改可以減少55%。

不僅如此，采用信息化手段對(duì)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的管理，也為企業(yè)的質(zhì)量管理提供了足夠的數(shù)據(jù)支持，為企業(yè)在后端流程當(dāng)中建立先進(jìn)的制造管理系統(tǒng)和引進(jìn)一批先進(jìn)的智能化、數(shù)字化的研發(fā)和制造設(shè)備提供了必要的支持。有數(shù)據(jù)顯示：從1994年以來(lái)，參加產(chǎn)品質(zhì)量責(zé)任保險(xiǎn)的常熟開(kāi)關(guān)所有產(chǎn)品，無(wú)一理賠，產(chǎn)品質(zhì)量深受用戶(hù)信任。

順理成章的數(shù)字化進(jìn)階

進(jìn)入到新世紀(jì)，智能配電網(wǎng)建設(shè)為整個(gè)低壓電器行業(yè)的發(fā)展提出了全新的要求：智能化、電子化、組合化、模塊化的產(chǎn)品要求，使得整個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品都面臨更大的產(chǎn)品升級(jí)和轉(zhuǎn)型。與此同時(shí)，整個(gè)IT領(lǐng)域?qū)τ谥圃鞓I(yè)企業(yè)的支持也在持續(xù)推動(dòng)行業(yè)領(lǐng)先的公司不斷從內(nèi)部和外部，升級(jí)自己在產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)等方面的創(chuàng)新能力。

經(jīng)歷了第一輪的信息化建設(shè)，實(shí)際上常熟開(kāi)關(guān)已經(jīng)在同行業(yè)當(dāng)中，對(duì)于信息技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、行業(yè)知識(shí)的儲(chǔ)備，都已經(jīng)到了一個(gè)非常成熟的階段。于是當(dāng)整個(gè)外部環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，常熟開(kāi)關(guān)總是樂(lè)于嘗試挑戰(zhàn)，并憑借不斷的自我優(yōu)化，在行業(yè)當(dāng)中保持相對(duì)的領(lǐng)先位置。

2012年以后，常熟開(kāi)關(guān)開(kāi)始嘗試升級(jí)和擴(kuò)展其全生命周期管理方案應(yīng)用，完善研發(fā)體系：將在CAD/CAM/PDM領(lǐng)域的信息化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，拓展到CAE領(lǐng)域及數(shù)字化制造領(lǐng)域的應(yīng)用。以期獲得更快的產(chǎn)品研發(fā)速度，和更具競(jìng)爭(zhēng)力的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2012年，常熟開(kāi)關(guān)引入西門(mén)子Tecnomatix尺寸質(zhì)量模塊VSA，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中廣泛采用該模塊進(jìn)行分析，在一系列尺寸鏈中，找出關(guān)鍵尺寸及公差要求，改變了以往靠反復(fù)物理樣機(jī)試驗(yàn)確定關(guān)鍵尺寸及公差的模式，確保在物理樣機(jī)試制之前滿(mǎn)足尺寸要求。

“全面采用西門(mén)子數(shù)字化解決方案，常熟開(kāi)關(guān)產(chǎn)品研發(fā)周期又縮短了三分之一的時(shí)間，一次成功率也大大提高。這對(duì)促進(jìn)企業(yè)掌握產(chǎn)品研發(fā)的核心競(jìng)爭(zhēng)力大有裨益。”常熟開(kāi)關(guān)副總經(jīng)理、總工程師管瑞良強(qiáng)調(diào)，常熟開(kāi)關(guān)正在將數(shù)字化仿真模擬分析作為一個(gè)不可或缺的流程納入產(chǎn)品研發(fā)流程，基于Teamcenter的仿真數(shù)據(jù)和過(guò)程管理目前正在實(shí)施中。

在產(chǎn)品生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)，常熟開(kāi)關(guān)受物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的啟發(fā)，決定建設(shè)自己的智能制造模式，將新開(kāi)發(fā)的電器產(chǎn)品向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向升級(jí)。

2016年，常熟開(kāi)關(guān)引入西門(mén)子Teamcenter制造模塊（TCM）以及Tecnomatix產(chǎn)線(xiàn)裝配仿真和人機(jī)操作仿真解決方案。這就使得在常熟開(kāi)關(guān)的業(yè)務(wù)架構(gòu)當(dāng)中，產(chǎn)品研發(fā)、工藝規(guī)劃以及與ERP系統(tǒng)都能夠通過(guò)西門(mén)子全生命周期管理（PLM）解決方案進(jìn)行無(wú)縫集成，從而實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品研發(fā)到生產(chǎn)制造信息的無(wú)障礙傳遞，不僅能夠?qū)脑O(shè)計(jì)到生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行貫通與集成，而且更是實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品工藝的可追溯。

現(xiàn)在在常熟開(kāi)關(guān)成功投產(chǎn)的兩條智能裝配線(xiàn)，通過(guò)產(chǎn)品裝配設(shè)計(jì)仿真、產(chǎn)品裝配工藝仿真、產(chǎn)線(xiàn)仿真、工廠仿真以及布局?jǐn)?shù)字化建模，虛擬與現(xiàn)實(shí)得以一一映射：TCM編制三維結(jié)構(gòu)化裝配工藝，結(jié)合Tecnomatix構(gòu)建的智能生產(chǎn)線(xiàn)模型、三維工裝和夾具和機(jī)器人編程等，即可真實(shí)模擬智能裝配生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)裝配的運(yùn)行過(guò)程及生產(chǎn)節(jié)拍。而人機(jī)操作仿真可以模擬智能裝配中部分需要人工操作的工序。從而不僅為智能裝配生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)和建設(shè)，提供了數(shù)字化三維驗(yàn)證和測(cè)試能力，確保了首次投產(chǎn)一次成功；而且也從企業(yè)整體業(yè)務(wù)流程上，最大程度地縮短了研發(fā)周期、提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的全生命周期管理。

寫(xiě)在最后

回顧從1992年以來(lái)常熟開(kāi)關(guān)發(fā)展的歷史，這就是典型的中國(guó)制造發(fā)展的縮影?！背Ｊ扉_(kāi)關(guān)發(fā)展到今天的高度，得益于中國(guó)的改革開(kāi)放，得益于兩代常熟開(kāi)關(guān)領(lǐng)導(dǎo)層的高瞻遠(yuǎn)矚，得益于常熟開(kāi)關(guān)員工不懈的努力，也得益于西門(mén)子數(shù)字化解決方案的助力?！惫苋鹆紡?qiáng)調(diào)，目前常熟開(kāi)關(guān)所取得的成績(jī)，只是一個(gè)新的起點(diǎn)，常熟開(kāi)關(guān)的研發(fā)體系要向機(jī)、電、軟緊密集成一體化方向發(fā)展，企業(yè)智能化制造要向更高層次發(fā)展?！拔覀兤诖c西門(mén)子進(jìn)一步的合作。”管瑞良說(shuō)。