世界經濟正在進入一種新的經濟形態――知識經濟。信息產業是知識經濟的支柱產業,其中軟件產業具有很高的戰略地位,是我國在知識經濟時代的戰略制高點和信息產業圖強的重點。elecworks,全球領先的高端電氣設計軟件,全球首款2D-3D無縫集成的機電一體化設計軟件,自2009年進入中國市場后,對電氣設計領域掀起一場革命性的軒然大浪,為中國冶金、石油機械、供配電系統等多個行業的電氣設計提供完美的解決方案!
本文分享了elecworks在石油機械行業的部分案例以及成功在行業內電氣設計領域應用的革新。
關于中國石化集團江漢石油管理局第四機械廠
中國石化江漢石油管理局第四機械廠(四機廠)地處湖北荊州,是一家專業的石油鉆采裝備制造企業,固定資產凈值2億多元,年產值20億元以上。現有用工2675人,其中工程技術人員近500人,產品覆蓋全國各陸上油田、海洋油田所屬單位,并保持了較高的市場占有率;在國外主要產油區建立常駐服務站和4S銷售服務體系,產品先后出口到美國、加拿大等30多個國家和地區,是國內出口鉆、修井機數量最多的企業。
這場革命的起點是電氣原理設計方式的改變!
國內早期的電氣設計方式源于俄羅斯。之后,通過與國外企業的合作,慢慢的融合美國、歐洲等不同的設計方式,不斷的學習和改進。最終,現在的設計方式五花八門,其中最常見的一種就是為了快速生產而直接將“接線圖”當成“原理圖”的。
以中國石化集團江漢石油管理局第四機械廠(以下簡稱為四機廠)為例,電氣工程師設計的圖紙為了讓一線工人能夠快速完成接線,所設計的圖紙直接為接線圖,也即表達設備的不同引腳接到何處。如下圖所示:
工人在得到接線圖后,可以不假思索的直接根據圖紙信息完成設備接線工作。
但是,接線圖在完成快速接線的同時,存在一個相當致命的缺陷:原理不清晰。
在四機廠實施的過程中,一個相當大的難點在于如何讓電氣工程師適應從接線圖到原理圖的轉換。但真正在完成轉換的那一刻,經過審圖發現,原來兩路互為交替的控制系統在電源通上的那一刻是同時帶電的。也就是說,當一組設備在運行的時候,另一組不需要運作。但如果不需要運作的一組設備也同時帶電,那么所有的電容設備就相當于時刻保持充電狀態,這將會對電容的壽命造成影響。使用elecworks完成原理設計后,通過原理圖可以看到的不僅僅是設備自身的接線關系,很重要的是可以看到設備與設備之間連接的邏輯關系。工程師也正是通過原理才能察覺到電池帶電的問題。這個改進,至少可以讓設備機組延長一倍的運作壽命!
僅僅有原理圖是不夠的,還是需要有接線圖供工人快速生產的,工程師可以通過elecworks的“接線圖”功能自動生成接線圖。
由此,elecworks成功完成了工程師在電氣設計方式上的轉型。
如果說接線圖到原理圖的轉變是革命的起點,那么統計數據則是這場革命的蓬勃發展。
傳統設計方式中,數據的統計一直是由人工的Excel完成。通常都是在圖紙完成之后,人工數數的方式統計設備的數量,摘錄企業中數據的信息。在統計完成后進入企業的ERP或PDM系統。
但是這種人工統計方式的致命點在于,一方面企業管理系統在收集信息時一旦存在人工干預就會存在數據錯誤的風險;另一方面,后期修改圖紙后,所有的數據不能同步更新,這會造成信息化數據統計的混亂。
在這點上,elecworks為企業的整體信息化發展提供了戰略性的解決方案!
elecworks不僅僅可以根據原理圖自動統計設備,還可以在原理設計發生變更的時候,通過數據庫將整個信息化管理模式中的數據做流程性更新。
四機廠采用的是Siemens的PLM系統Teamcenter進行企業項目數據管理,在對電氣圖紙,液壓圖紙,機械設計圖紙進行管理的時候,也有效的將elecworks的圖紙,清單,項目文件,三維模型文件等同步集成到PLM系統中,這在四機廠的信息化管理中,起到決定性作用,真正實現了數據平臺化管理!
這場革命的真正爆炸體現在設計“可視化”!
設計可視化,也即與2D設計與3D設計方式實現無縫對接的全新設計理念,讓所有的電氣設計全球性的第一次實現三維可視化。所有的企業都會面臨一個問題:所設計的原理是正確的,但是需要多大的柜體才能夠裝下這些設備以及設備的布局位置如何定位?
在以前,由于都是和外界的企業合作,所以設備結構的設計一般都是平面完成。但是中國在從“生產加工基地”到“設計生產一體化”轉變的過程中,已經意識到設備的平面視角存在很多設計誤區,并成功轉型到三維視角來屏蔽一些設計過失。可是,沒有任何一款軟件能夠將電氣設計和結構設計有機的結合起來。
第一次!elecworks,第一次革命性的將原理設計和結構設計有效的無縫集成!這掀開了機電一體化設計的新的篇章。
四機廠正是需要這樣的解決方案,將紊亂的不同設計階段和設計部門聯成一體。電控所在完成原理之后,可以根據2D的elecworks原理數據自動轉移至3D的SolidWorks結構數據中,從而實現高效而高精度的完成實物模擬。電控所只是整個系統的一部分,其他的部分,例如鉆修所等各自完成后,再將多個獨立的部分整理為一整套系統。可視化設計方式,讓設計者能夠在設計階段真實的模擬設計的內容的可生產性,提前屏蔽風險。
自動布線并自動統計線長,是這場革命的最大碩果!
elecworks的自動布線功能,可以在SolidWorks中直接完成布線工作,并將電線的長度數據反饋回電線連接清單。這項功能,完全顛覆以往依賴“經驗數據”統計線長的方式,直接用軟件真實的模擬并統計所有電線電纜的長度。讓不可量化的經驗數據變成可以量化的實際生產數據。工程師可以提前對成本做正確預算的同時,有效的控制成本。
生產不再是依賴老工人給出經驗的建議,而是完全源自信息化數據!
這是一場偉大的革命,其提升的不僅是電氣設計的快速而高效,更為重要的是輔助整個信息化產業中數據平臺化搭建的順利進行。Elecworks正在努力創造新一代的設計方式,也在引領著機電一體化信息平臺的發展邁向新的方向!