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除旧布新,中车数字化建设“三箭齐发”

—— 中国中车三家核心骨干企业启动模块化设计系统项目实施

2024年2月6日     来源:典道互联         
关键字:模块化设计  中国中车  
       近日,北京典道互联科技有限公司(以下简称“典道互联”)携手中国中车核心骨干企业中车长春轨道客车股份有限公司、中车戚墅堰机车有限公司和中车工业研究院(青岛)有限公司正式启动了模块化设计系统项目实施。

一、企业介绍

       中国中车承继了中国北车股份有限公司、中国南车股份有限公司的全部业务和资产,是全球规模领先、品种齐全、技术一流的轨道交通装备供应商。主要经营:铁路机车车辆、动车组、城市轨道交通车辆、工程机械、各类机电设备、电子设备及零部件、电子电器及环保设备产品的研发、设计、制造、修理、销售、租赁与技术服务;信息咨询;实业投资与管理;资产管理;进出口业务。

       中车长春轨道客车股份有限公司是我国知名的轨道客车研发、制造、检修及出口基地,是中国地铁、动车组的摇篮。

       中车戚墅堰机车有限公司是我国铁路客货运内燃机车的重要研发、制造和维修基地。

       中车工业研究院有限公司是中国中车科技创新管理延伸和支撑性、服务性的直属机构,以及中车科技创新公共资源服务平台。

二、项目背景

       2023年4月中国中车下发了《关于印发《关于推进产品模块化工作的指导意见》及《轨道交通产品模块化设计指导规范》的通知》,通知中强调,开展模块化设计工作是为了提高产品设计、生产、检修效率,把产品的多变性与零部件的标准化有效地结合起来,通过模块的共用和重用以满足不断变化的客户个性化需求,缩短产品设计周期,降低生产和管理成本。通过模块化工作建设,实现产品平台替代完全重构;模块重用替代全新产品设计;模块创新驱动迭代更新。近几年,众多中国中车下属企业均不同程度展开了各类轨道交通产品模块化设计相关工作,典道互联是其中重要的参研方之一。

       当前国内外用户对产品的交付周期要求越来越短,对产品质量要求越来越高,但成本要求却越来越低。在这样的趋势下,采用传统三维设计模式结合自顶向下方法设计产品已不能满足市场要求。

       采用平台化、模块化的方法进行产品开发,通过围绕平台化、模块化的数据资源,形成贯穿产品全寿命周期的有效数据,在产品设计阶段,可以有效的提升设计效率、提高数据重用率、提高设计质量。在生产制造阶段,可以有效的降低生产制造的成本。在维修等后续环节实现设备维修、维护的高效和快捷,提升价值。

       通过建立模块化设计系统,可以将产品模块数字化、对象化、参数化,便于设计师获取模块,通过引导的方式进行模块查询和设计,实现产品的平台化、标准化、通用化、系列化、模块化、信息化定义,形成有效的产品研制竞争力。

       模块化设计系统按照统一规划、分步实施的原则进行建设。目前主要解决产品设计阶段模块应用问题,后期将从设计阶段的扩展功能(如构型管理、知识管理、质量管理等方面)和新技术引进(如AI技术与产品设计相结合等)、以及面向工艺制造和检修维修阶段,开展持续实施和维护建设。

       本期模块化设计主要解决如下问题:

       缺少模块应用管理,相似件重复设计,主要依赖个人经验进行选型;

       现有模块数据散落在各个项目中,查找应用困难;

       模块数据、模块资料没有统一管理,查找数据困难;

       缺少模块数据管理流程,模块数据版本管控困难;

       产品平台参数、平台BOM结构没有实现数字化管控;

       平台BOM结构没有和模块数据关联,无法实现基于平台的模块精确选取;

       缺少基于模块选型的标准化设计流程。

三、项目目标

       1、建立典型产品平台

       1)面向细分市场,搭建典型产品平台,定义产品平台参数及产品平台BOM结构;

       2)关联产品平台BOM和车辆构型结构。

       2、构建企业级模块库

       1)根据专业需求对模块进行结构化管理;

       2)管理不同种类模块属性数据并将模块库和PDM系统进行集成;

       3)打通产品平台和模块壁垒,方便模块选型应用。

       3、优化模块选型设计流程

       1)搭建符合公司研发设计的标准化模块选型流程;

       2)将设计工作以设计包任务形式发放标准化设计动作;

       3)通过标准化设计动作将设计流程、知识、方法进行固化,将无形资产有形化。

       4、提升平台化、模块设计能力

       通过搭建产品平台、定义平台结构,根据平台结构关联模块数据,结合产品标准化设计流程及平台参数传递,实现基于产品平台的结构化选型配置设计。

       5、提升平台、模块数据管控能力

       通过模块相关管理规范及流程定义,将产品平台数据、模块数据进行流程化管控,提高平台数据、模块数据,稳定性、有效性、版本可控性,提高数据管控能力。

四、建设成果

系统功能示意图

系统功能示意图

       1、有效管理产品平台数据

       1)通过产品平台库搭建,实现产品平台参数、平台BOM结构的有效管理;

       2)通过平台模块的预配置,大大提高基于平台的设计的模块选型及数据统计。

       2、提高模块数据管控能力

       1)数据结构化管理:

       实现模块数据结构化管理,对系统专业级模块数据进行管理,提高模块数据的管理能力,方便模块查询维护。

       2)模块属性管理:

       实现模块数据属性分类管理,提高模块数据查找应用效率。

       3)模块资料管理:

       实现模块资料资料(技术条件、接口说明、工艺文件等)有效管理,将模块主数据和模块资料建立关联关系,方便应用查询。

       4)集成PDM管理:

       集成PDM系统,对模块模型、工程图、可视化数据、基本信息数据进行同步获取,实现模块数据、属性的双重有效性管理。

       3、产品平台化、模块化设计能力提升

       1)通过搭建基于平台化、模块化应用的标准化设计流程,实现产品设计条件、设计参数、资料等标准化定义;

       2)通过对各个设计阶段,不同参与角色的工作划分形成设计工作包,实现流程标准化、有利于知识传承;

       3)有利于研发资源合理利用,通过设计阶段任务发放实现了项目阶段参与角色的管控,提升研发资源利用率;

       4)通过模块库搭建,大大提高了模块数据查询、选用方便性,提高产品模块化率,减少零部件种类、降低重复设计工作量。
责任编辑:程玥
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