逸萊軻軟件貿(mào)易（上海）有限公司 王瑞

眾所周知，中國(guó)制造2025的提出，大數(shù)據(jù)時(shí)代到來(lái)，企業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)兩化融合。兩化融合是以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化的深度結(jié)合。從企業(yè)的角度講，信息化更關(guān)注業(yè)務(wù)流程與數(shù)據(jù)，即與產(chǎn)品相關(guān)的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)。

隨著PLM和ERP的快速發(fā)展，以及三維設(shè)計(jì)、仿真分析工具的大量應(yīng)用，大部分企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了提高效率這一業(yè)務(wù)目標(biāo)。隨著企業(yè)從信息化走向數(shù)字化，企業(yè)不僅需要提高效率，還希望通過(guò)數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式的改變，電氣制造類企業(yè)隨之而來(lái)的不僅關(guān)注，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造，核心競(jìng)爭(zhēng)力也取決于電氣系統(tǒng)。此時(shí)，企業(yè)更多的開(kāi)始關(guān)注機(jī)電一體化的數(shù)字化業(yè)務(wù)。

電氣標(biāo)準(zhǔn)化和機(jī)電一體化誰(shuí)才能促進(jìn)企業(yè)數(shù)字化？

最初，行業(yè)內(nèi)討論的重點(diǎn)是如何將電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，從傳統(tǒng)的CAD繪圖轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化繪圖，而這僅僅是電氣標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)中最為基礎(chǔ)的一環(huán)，即實(shí)現(xiàn)繪圖工具的升級(jí)。電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化在有了平臺(tái)的支持，可以快速搭建標(biāo)準(zhǔn)化工作環(huán)境，為實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化提供有力的保障。

TraceSoftware技術(shù)總監(jiān)王金認(rèn)為：“標(biāo)準(zhǔn)化有四大目的：技術(shù)儲(chǔ)備、提高效率、防止再發(fā)，以及教育訓(xùn)練。Elecworks的作用是建立電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的平臺(tái)，如果你設(shè)計(jì)的圖樣在交給工人后，工人按照?qǐng)D樣完成接線后沒(méi)能讓機(jī)器正常動(dòng)起來(lái)，那么無(wú)論你的圖做得多漂亮，都無(wú)濟(jì)于事。所以標(biāo)準(zhǔn)化只是一個(gè)手段，其目的還是圍繞著最終成效來(lái)開(kāi)展。應(yīng)用Elecworks的真正目的是在設(shè)計(jì)中，關(guān)注設(shè)計(jì)的周期和設(shè)計(jì)的產(chǎn)出，在規(guī)定的環(huán)境和規(guī)定的工時(shí)內(nèi)，完成符合生產(chǎn)和其他部門(mén)數(shù)據(jù)需求的產(chǎn)品……因此，我們必須對(duì)作業(yè)流程、作業(yè)方法和作業(yè)條件加以規(guī)范，并貫徹執(zhí)行，使之標(biāo)準(zhǔn)化。”

王金在2015年出席某標(biāo)準(zhǔn)化論壇時(shí)曾談到，Elecworks努力的方向就是解決企業(yè)信息化過(guò)程中的電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。事實(shí)上，電氣標(biāo)準(zhǔn)化的話題討論了超過(guò)10年之久，目前仍有很多企業(yè)在摸索這條路。

在2017年4月26日，TraceSoftware技術(shù)總監(jiān)王金在物聯(lián)網(wǎng)與智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上，做了Elecworks在機(jī)電一體化和先進(jìn)線束制造領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用主題演講，闡述了電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化在實(shí)際應(yīng)用上的另一個(gè)高級(jí)層面——實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的前提是實(shí)現(xiàn)電氣數(shù)字化和參數(shù)化設(shè)計(jì)。

2016年底，基于長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累，TraceSoftware推出了Elecworks for PTC Creo機(jī)電一體化解決方案，滿足企業(yè)在電氣標(biāo)準(zhǔn)化后的機(jī)電一體化需求。如果說(shuō)Elecworks在電氣標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)方面，解決了作業(yè)條件標(biāo)準(zhǔn)化（統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)一命名規(guī)則和統(tǒng)一圖形模板等），以及作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)化（設(shè)計(jì)流程、審核流程、資料產(chǎn)出及管理、操作權(quán)限等），那么Elecworks for PTC Creo就解決了最終生產(chǎn)和工藝流程的標(biāo)準(zhǔn)化（電氣2D與機(jī)械3D數(shù)據(jù)集成，自動(dòng)布線產(chǎn)出接線工藝表，以及線纜折彎、輔料添加等工藝規(guī)則從設(shè)想轉(zhuǎn)為虛擬執(zhí)行）。

王金，法國(guó)Trace Software International 技術(shù)總監(jiān) ，王金先生從事智能電氣設(shè)計(jì)及優(yōu)化解決方案15年，在電氣解決方案領(lǐng)域擁有10年企業(yè)咨詢經(jīng)驗(yàn)。

從傳統(tǒng)布線方法到機(jī)電一體化自動(dòng)布線技術(shù)

對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，如果涉及到布線過(guò)程，傳統(tǒng)做法是根據(jù)電氣原理圖，進(jìn)行線的選型，確立接線關(guān)系、接線方式，并進(jìn)行物料輸出，再轉(zhuǎn)化換為XML格式，交給機(jī)械設(shè)計(jì)部門(mén)，在機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)中進(jìn)行器件關(guān)聯(lián)、路徑設(shè)置和電線選型，完成手工模擬布線。這種方法的缺陷就是各部門(mén)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)無(wú)法共享，電氣原理設(shè)計(jì)變更后會(huì)造成大量的時(shí)間和資源浪費(fèi)，出錯(cuò)率過(guò)高。

圖1 Elecworks for PTC Creo機(jī)電一體化自動(dòng)布線技術(shù)

Elecworks for PTC Creo機(jī)電一體化自動(dòng)布線技術(shù)，是將機(jī)械與電子、信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合，各種技術(shù)的整合程度和信息共享程度，對(duì)機(jī)電一體化的程度起到了決定性的作用。為了適應(yīng)企業(yè)信息化的趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)計(jì)部門(mén)與機(jī)械設(shè)計(jì)部門(mén)的協(xié)同設(shè)計(jì)，信息無(wú)縫整合勢(shì)在必行。Elecworks for PTC Creo的推出讓電氣工程師與機(jī)械工程師協(xié)同設(shè)計(jì)成為可能，實(shí)時(shí)工作在同一數(shù)據(jù)庫(kù)下，電氣設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)無(wú)縫集成到機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)中，兩端工程師在無(wú)需溝通的情況下，就可以完成電氣元器件的選型、三維布局和自動(dòng)布線。

總體來(lái)說(shuō)，Elecworks for PTC Creo的機(jī)電一體化模式將電氣設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行整合，取代傳統(tǒng)的結(jié)果階段的整合，將多部門(mén)工作流程從串行模式轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿心Ｊ?，讓設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在信息化通路上直接對(duì)話，代替人與人的口口相傳。這種模式，經(jīng)過(guò)企業(yè)的實(shí)際驗(yàn)證，相比傳統(tǒng)工作模式工作效率提升了40%。

圖2 機(jī)電一體化協(xié)同設(shè)計(jì)

在王金看來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)的成熟應(yīng)用還需要企業(yè)經(jīng)歷一個(gè)陣痛期。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化之后，企業(yè)將會(huì)對(duì)工藝和生產(chǎn)提出更高的標(biāo)準(zhǔn)化要求，這勢(shì)必要改變一些企業(yè)傳統(tǒng)的工藝流程。這個(gè)過(guò)程需要循序漸進(jìn)，但不能停止，“有痛點(diǎn)”才會(huì)去思考解決的方法。

王金指出，“機(jī)電一體化設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是終點(diǎn)，只是企業(yè)信息化平臺(tái)建設(shè)的冰山一角。”隨著企業(yè)信息化系統(tǒng)的完善，PLM和ERP系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)的整合不再是孤立的，而必須“融合”。例如，電氣設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與Windchill、SAP的數(shù)據(jù)對(duì)話，成為目前實(shí)施企業(yè)所追求的更高需求。使用Elecworks完成電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，繼而實(shí)現(xiàn)Elecworks與PTC Creo的機(jī)電一體化，再實(shí)現(xiàn)PDM/ERP數(shù)據(jù)管理的信息一體化，是必經(jīng)的三個(gè)步驟。那么機(jī)電一體化數(shù)據(jù)如何整合進(jìn)入信息系統(tǒng)中，成為企業(yè)下一步戰(zhàn)略關(guān)注的重點(diǎn)。

圖3 機(jī)電一體化模式下，PLM和ERP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成

寫(xiě)在最后

Elecworks for PTC Creo的機(jī)電一體化方案是否完善，只有經(jīng)過(guò)市場(chǎng)和用戶的檢驗(yàn)才更具有說(shuō)服力，至少他代表著目前企業(yè)級(jí)電氣設(shè)計(jì)追求的更高標(biāo)準(zhǔn)。而對(duì)于Elecworks，它將迎來(lái)新一批PTC Windchill用戶的深度檢驗(yàn)。