数字化研发项目方案（上）

目录

一、项目背景和目标

二、业务现状

1. 总体应用现状

2. 各模块业务问题

2.1 设计

2.2 仿真

2.3 制造

2.4 服务

2.5 管理

三、业务需求及预期效果

1. 总体业务需求

2. 各模块业务需求

2.1 设计

2.2 仿真

2.3 制造

2.4 服务

2.5 管理

四、技术方案建议

1. 未来应用功能框架

2. 与其他系统接口关系

3. 未来系统硬件架构

4. 模块清单和简要描述

4.1 数字化设计

4.2 数字化仿真

4.3 数字化制造

4.4 数字化服务

4.5 数字化管理

五、实施方案

1. 项目实施计划

2. 第一期实施范围说明

3. 项目实施组织

4. 项目交付件清单

Ø 通用规范列表

Ø 基于铁建业务的操作规范列表

六、项目软件实施方选型

1. 实施方简介

2. 案例清单

3. 报价（软硬件报价）

4. 我们优势

一、项目背景和目标

在市场经济的完全竞争环境下，产品生命周期越来越短，产品品种越来越多，批量越来越小，需要满足的法规越来越严苛，客户对产品品质和用户体验的要求不断提升，因此，企业要保持竞争力，必须实现数字化转型，对生产设备、生产线、生产车间，乃至整个企业进行数字化、智能化改造。

物联网、移动应用、云计算、增材制造、人工智能等新兴技术的兴起，对制造企业改善运营带来了新的机会。因此，以美国为代表的发达国家的领军制造企业，非常清晰地将推进智能制造作为一种保持和提升竞争力的手段。

随着中国政府实施制造强国战略第一个十年的行动纲领“中国制造2025”的提出，国内各制造企业纷纷制定了企业的数字化、智能化改型的战略计划，并且启动了一批制造业转型升级的项目，力争在新的竞争环境占有一席之地并提升企业竞争力。

作为国内领先的地下装备和轨道设备专业化大型企业，始终瞄准“世界一流、国内领先”的目标，在国内外新竞争环境和新机遇的背景下，于2017年初制订了“两型三化九力”的企业发展战略，把企业的竞争力提升到新的层次。

“两型三化九力”的发展战略的三化之一是“数字化”，对企业数字化转型的提出了明确要求。本项目即集团数字化转型项目的子项目，本项目的目标是以建设产品全生命周期管理平台为手段和途径，打通设计、工艺、制造及交付服务的全生命周期的数字线，同时提升企业内部的设计、制造及服务的技术能力，以此提升企业支撑客户全价值链的能力，夯实企业的核心竞争力：产品+服务。

 产品生命链对客户价值链的全面支撑

以企业运营数字化支撑企业核心竞争力提升

二、业务现状

1. 总体应用现状

待补充

1. 各模块业务问题
   1. 设计

，对于三维设计，目前面临着如下问题：

• 已经在着手整理标准件、通用件、外购件等模型，但是并不清楚每种模型应该采用的建模方法、需要包含哪些属性，以及在Windchill如何存放；针对以上基础模型，采用目前Windchill的默认的功能进行查找、装配非常繁琐，效率比较低；
• 目前仅有局部设计师对个别部件采用了TOP-DOWN的设计方式，但是目前其他分系统或者并没有从整机方面考虑设计方式，而且并没有很好地区分哪些分系统应该采用TOP-DOWN设计，哪些分系统应该采用模块化的设计方式；同时因为没有从整机方面考虑，所以基于整机项目的协同设计时，针对于协同设计平台的权限、整机与分系统、分系统设计师之间并没有形成沟通模式；
• 在对个别分系统采用TOP-DOWN方式进行设计时，目前的设计效率比较低，同时对于需要模块化设计的部件，并没有规划好模型的存储方式；
• 已经积累了很丰富的设计经验，但是没有通过某些成熟模块的组装，实现产品的快速生成，即没有形成平台化/模块化的设计；
• 目前的设计方式是边设计、边生产、边施工，所以在整机装配完成之前，会牵扯到很多次的变更，而且在多次的更改之后，很难验证整机装配中各个分系统模型之间是否干涉；或者其中两个分系统的接口信息更新不同步，发现装配问题后重新变更，耽误产品上市周期；
• 在方案设计阶段，无法快速的生成方案的模型，以便于方案的评审以及投标方案的准备，只能通过二维图的方式快速展示方案；
• 液压、电气分系统并没有实现全三维布线布管，只能在现场装配过程中，装配工人根据实际状况进行实地测量、找空间装配，在设计期间并没有有效的验证装配路径、空间、干涉以及可装配性；
• 目前并没有实现通过Creo进行三维转二维图出图，保证三维与二维图的全相关，并且在进行变更时，只变更二维图，导致三维模型并不是最终状态，因此对于已经创建的三维模型，无法有效的重复使用，提高设计效率；
• 目前在设计过程中，用到的计算都是通过已有的excel进行计算，设计师只能得到计算结果，而并不清楚具体的计算过程或公式，同时随着技术的发展和人员的更迭，更新excel中原有的计算公式会变得非常困难；
• 目前的基于Creo的三维及二维图纸并没有在Windchill系统中进行存储、管理和流程；
• 虽然前期进行了Creo的基础培训，但是不系统和完善，很多设计师对于Creo的操作并不熟练，还是比较习惯于用二维图进行设计，即目前的设计师水平也参差不齐，设计模型的质量千差万别，模型不符合公司标准；
• 目前每年都会有招聘新员工，新员工的学习方式还是采用传统的传帮带的方式，效率比较低，学习不完善；
  1. 仿真
• 仿真目前用在零部件级别，而实际工程问题涉及到系统级别
• 目前只进行零部件的静强度分析，振动、疲劳、机构运动等问题需解决
• 前沿研究（例：泥浆携沙等）缺乏有效工具
• 工程问题复杂，存在多学科交叉与耦合，以及多维度仿真需求
• 跨部门、跨学科数据交互存在困难，无法实现有效的数据和知识管理
  1. 制造

• 典型的工艺制造模式,工艺部门以设计图纸信息为依据,利用CAPP及工艺图表达产品制造的步骤,制造部门使用卡片指导生产.数控制造设备以专门的软件进行数控编程进行生产,大部分的数控生产以手工编程为主.
• 目前的工艺模式让工艺数据和设计数据断流,无法有效地直接利用设计数据开展工作,降低了数据的价值;工艺数据离散在不同的环境中,让生产数据缺乏有机的关联管理,难以高效的进行追溯跟踪,当产品频繁更改时,信息的传递效率低,工艺的响应无法及时跟进,导致工艺任务繁重.
• 工艺信息的表达依据于capp和工艺附图,操作人员需要熟悉产品或者有一定的产品基础才能够正确地执行指令,即使操作人员具备条件,有时候也需要工艺进行现场指导,这浪费了大量的工艺时间.
• 工艺生产中具备大量的工装工具重用,目前缺乏有效的系统进行管理,让这些资源流动起来.以至于需要工艺在准备中消耗大量的时间进行这些辅助对象的查询管理.
  1. 服务

的主要产品掘进机需要到客户现场调试组装,在使用过程中有大量的维修、维护和备件更换需求，所以铁建有着迫切的服务能力提升需求。

但是目前在尚未建立一套有效的售后服务体系和技术支撑系统，售后和研发交叉严重ÿ