齊健

從人類用0和l編寫第一條程序開始，數(shù)字化技術就注定要改變絕大多數(shù)的人類生活與生產方式。在今天的制造業(yè)中，三維CAD和數(shù)控加工中心改變了產品的設計生產流程，ERP和PLM改變了企業(yè)的管理運營模式，IoT和云技術則正在改變企業(yè)對數(shù)字化技術應用的理解與實踐方式。依靠數(shù)字化技術，用戶可以在計算機中構建與真實產品平行的虛擬產品，甚至是與真實生產環(huán)境平行的虛擬車間。在數(shù)字化的虛擬環(huán)境中對設計、生產、企業(yè)管理與運營流程等進行操作、管理與優(yōu)化，從而提高企業(yè)的整體運行效率與質量。

隨著數(shù)字化技術在制造業(yè)中的深入應用，達索系統(tǒng)推出了以體驗經濟概念為核心的數(shù)字化應用平臺3DEXPERIENCE。達索系統(tǒng)希望幫助更多用戶構建數(shù)字化的核心競爭力，利用3DEXPERIENCE平臺為用戶提供智能化、高一致性、易于操作且基于協(xié)作交互環(huán)境的3D設計、分析、仿真軟件和平臺。以更好的體驗為目標，利用數(shù)字化技術徹底改變產品的設計、生產和支持方式，改變每一個企業(yè)。

中信戴卡：利用軟件實現(xiàn)產品輕量化設計

中信戴卡股份有限公司（以下簡稱“中信戴卡”）隸屬于中信信托集團，其前身戴卡輪轂制造有限公司始建于1988年，是中國大陸第一家鋁車輪制造企業(yè)。2012年8月，正式更名為中信戴卡股份有限公司。中信戴卡經歷了產品差異化、開拓OEM市場、集團化商業(yè)模式創(chuàng)新、產業(yè)規(guī)模跨越發(fā)展及多元化、國際化五個發(fā)展階段。為多家國內外主要整車制造商配套供貨。是全球最大的鋁車輪和鋁制底盤零部件供應商;國內汽車零部件行業(yè)出口量第一;全球汽車零部件一百強第七十一名。

隨著汽車產業(yè)的整體發(fā)展，消費者需求、國家質量標準及排放標準不斷升級，對整車設計、零配件生產的技術要求日趨嚴格。從消費市場角度來看，燃油經濟性一直是各大廠商競爭的重要著力點，即使是在新能源汽車市場，通過降低能耗，提升續(xù)航里程也是廠商研發(fā)的主要方向。在政策方面，我國在2012年提出了《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》，其中要求到2020年，我國生產的乘用車百公里平均燃料消耗量降至5.0升，節(jié)能型乘用車燃料消耗量降至4.5升以下。

在消費市場和政策標準的雙重壓力下，汽車制造商們開始通過各種不同途徑尋求提高車輛能源效率的方法，其中，整車輕量化、零配件輕量化就是一種最直接有效的方法。在優(yōu)化整車設計，進行自我提升的同時，整車廠也對零配件供應商提出了綜合的輕量化設計指標。對于車輪產品設計來說，需要在輕量化設計和制造的同時，考慮車輪的承重比、剛度以及NVH等很多屬性。多年來，中信戴卡形成了自己的輕量化體系，從設計、材料和工藝三個方面推動產品輕量化研發(fā)。

“設計是產品輕量化的一個關鍵步驟，我們利用三維設計和仿真軟件對產品進行優(yōu)化設計，在很多產品的研發(fā)過程中就能夠把輕量化水平提高10%左右?！敝行糯骺ü煞萦邢薰竟こ碳夹g研究院副院長徐世文介紹說，在中信戴卡的很多產品線中都應用了達索系統(tǒng)軟件，從源頭上開展正向設計，從結構的優(yōu)化、工藝方案的制定上保證生產出來的產品是最優(yōu)品質和最優(yōu)結構，從而實現(xiàn)設計的輕量化。

在材料研發(fā)方面，隨著輪轂行業(yè)的材料技術發(fā)展日新月異，中信戴卡也正在研發(fā)鋁合金輪轂的替代品，包括鎂合金材料，以及碳纖維等復合材料。此外，經過多年開發(fā)的全套成型工藝也是中信戴卡實現(xiàn)產品輕量化的保證，包括鍛造、鑄造以及旋壓等十多種成型工藝，最大限度地滿足產品輕量化生產需求。

中信戴卡每年都會投入大量的新產品，滿足客戶日趨多元化的需求，這對產品設計和制造工藝都提出了更高的要求。要實現(xiàn)新產品的結構最優(yōu)、工藝最優(yōu)，并減少開發(fā)周期和實驗次數(shù)，造型設計、結構設計以及仿真軟件的支持必不可少。“中信戴卡從2003年開始與達索系統(tǒng)合作，達索系統(tǒng)的軟件在我們公司的技術研發(fā)中一直發(fā)揮著重要的作用，保證了我們每年新產品的開發(fā)都能百分之百地順利完成。”徐世文說，達索系統(tǒng)的軟件優(yōu)化了產品的設計流程，并可以通過仿真不斷改進結構和工藝。如果不依靠這些數(shù)字化研發(fā)手段，工程師就需要憑借經驗在開發(fā)之后反復進行樣機試制和物理實驗，開發(fā)時間至少會增加1.5倍。

在應用軟件研發(fā)產品的同時，中信戴卡也一直保持著對數(shù)字化系統(tǒng)的更新與升級。一方面通過軟件供應商達索系統(tǒng)的服務，對軟件進行升級，增加應用模塊。一方面通過二次開發(fā)對應用軟件進行集成，實現(xiàn)自動化設計和仿真，并根據(jù)行業(yè)標準和用戶需求的更新建立新的計算模型。

目前，中信戴卡工程技術研究院已完成全球研發(fā)布局，積極開展新材料、新工藝研究，卓越的同步開發(fā)能力，24小時無間隙研發(fā)設計、試驗，充分實現(xiàn)造型理念到產品實物的無縫轉化，使生產率大幅提升，為客戶提供強大的綠色輕量化鋁車輪和鋁制零部件制造的整體解決方案。同時，中信戴卡正積極建設智能化的生產管理平臺，采用國際先進低壓鑄造、鍛造、鑄旋及差壓鑄造等技術工藝，生產輕量化的鋁鑄件產品及鋁合金車輪，代表著世界汽車零部件加工的最高水平。

縱橫機電：建設企業(yè)整體信息化平臺

北京縱橫機電技術開發(fā)公司（以下簡稱“縱橫機電”）成立于1988年，是中國鐵道科學研究院下屬的全資子公司。重點承擔機車車輛的制動、牽引、減震和安全系統(tǒng)產品的研發(fā)、科研成果轉化和產業(yè)化生產的銷售工作?？v橫機電具備城軌車輛制動系統(tǒng)的研發(fā)、設計、生產制造、調試、試驗和服務的全方位能力，是國內具備完全自主知識產權的系統(tǒng)供貨商，承擔了國內多個項目系統(tǒng)集成供貨任務。

縱橫機電的主要研發(fā)業(yè)務集中在機車車輛的四個關鍵系統(tǒng)“制動系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、網絡系統(tǒng)、安全系統(tǒng)”中，制動系統(tǒng)是縱橫機電在技術上最先突破的部分，2006年，縱橫機電自主研發(fā)的制動系統(tǒng)開始在天津裝車試用，由于具備響應快速、售后服務到位、更新改造周期短等優(yōu)勢，很快就打開了市場，裝機量迅速擴大，高峰期市場份額達到80%。

縱橫機電從2007年開始與達索系統(tǒng)合作，把SOLIDWORKS應用到產品設計中，隨后又逐步加大數(shù)字化投入，引入了仿真分析和機電一體化功能。設計、仿真軟件在縱橫機電的應用不斷擴大，數(shù)據(jù)量與日俱增，信息化系統(tǒng)也越來越龐大。

“2013年，我們和達索系統(tǒng)合作建起了PLM，并開始一步一步地以PLM為核心實施ERP。然后又加入了工藝部分的DELMIA，實現(xiàn)了所見即所得，現(xiàn)在我們還準備應用達索系統(tǒng)的綜合仿真，全面把3D體驗平臺運用起來?！北本┛v橫機電技術開發(fā)有限公司總工程師甘敦文對達索系統(tǒng)的產品和整個3DEXPERIENCE平臺給與了高度的認可和肯定，他表示達索系統(tǒng)幫助縱橫機電實現(xiàn)了系統(tǒng)與需求的對接，把碎片化的市場需求轉化為公司的語言融入系統(tǒng)，把設計、生產、大數(shù)據(jù)、需求管理、安全認證以及綜合仿真等環(huán)節(jié)與系統(tǒng)緊密結合起來。

縱橫機電在最初的PLM建設過程中，就把全部的歷史數(shù)據(jù)導入了ENOVIA，把PLM系統(tǒng)全面鋪開，給后期的ERP建設打好了數(shù)據(jù)基礎。在2015年ERP招標的開始，縱橫機電對ERP系統(tǒng)提出的第一個要求就是必須與ENOVIA打通數(shù)據(jù)接口，第一次就設置了50多個接口，并在隨后的實施中把PLM與ERP完全整合，構建高度整合的信息化系統(tǒng)，最大程度消除信息化孤島。

目前，達索系統(tǒng)產品已經在縱橫機電的研發(fā)和生產中廣泛應用，如ControlBuild、SolidWorks、Reqtify及Enovia等。以協(xié)同仿真為例，縱橫機電建立了多系統(tǒng)、多學科、全工況的協(xié)同在線3D仿真平臺可以有效整合各部門現(xiàn)有產品數(shù)據(jù)資源和自有試驗平臺，發(fā)揮各部門技術優(yōu)勢，完善測試環(huán)境，提高測試精度。操作人員可以無縫切換到平臺中進行相應的工作，省去了再培訓等環(huán)節(jié)，提高了工作效率;同時通過達索平臺可將縱橫機電現(xiàn)有的工具平臺和數(shù)據(jù)平臺進行有效整合，提高使用效率，避免浪費。

縱橫機電研發(fā)的制動系統(tǒng)在國內市場占比超過60%，牽引系統(tǒng)占比超過30%，每年約有一兩百兩列車的裝機業(yè)務，2013年以來縱橫機電的年平均產值約達70億?？v橫機電的員工總數(shù)不到1300人，而研發(fā)設計團隊就占了近500人。甘敦文說：“縱橫機電的投入產出比很高，這源于我們優(yōu)秀的設計團隊，同時也得益于好的信息化系統(tǒng)和設計平臺，達索系統(tǒng)在這方面給了我們很大支持。”

后記：

在數(shù)字化技術興起的最初幾年中，很多制造企業(yè)通過與技術供應商合作，或自己開發(fā)信息化平臺，全面應用數(shù)字化技術，理順設計生產流程、革新工藝、提升技術水平，實現(xiàn)了技術飛躍和業(yè)績的突破，這使得數(shù)字化技術被公認是新工業(yè)革命趨勢中制造企業(yè)構建核心競爭力的有效手段。

在今天的市場上，供應商與應用企業(yè)的成功案例比比皆是，在看到各種應用案例的成功效果時，后來的企業(yè)也應該認真思考其背后的部署與應用過程。認真選型，扎實部署，高效應用，從基礎數(shù)據(jù)和基礎技術做起，在加快數(shù)字化應用步伐的同時，把步子邁穩(wěn)，用數(shù)字化技術把企業(yè)變得更好。