北京石油機(jī)械廠：三維創(chuàng)新拓市場 一體化協(xié)同高效率
2007-08-24 作者： 來源：caxa
一、企業(yè)背景
北京石油機(jī)械廠是一個有著近五十年歷史的國有中二型企業(yè)，目前是中國石油天然氣集團(tuán)公司（CNPC）石油鉆采配件一級供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)成員單位、中國石化備品配件資源市場成員廠、中國石油物資裝備出口網(wǎng)絡(luò)成員，也是中油集團(tuán)公司井控設(shè)備液壓控制裝置定點生產(chǎn)廠。目前擁有螺桿鉆具系列、地面防噴器控制裝置系列、井下單螺桿抽油泵系列、震擊器系列、減震器系列以及氣動試壓裝置、頂部驅(qū)動鉆井裝置等產(chǎn)品。
地面防噴器控制裝置 震擊器、減振器 頂驅(qū)裝置
二、三維CAD為北石頂驅(qū)走向世界立功勞
頂驅(qū)是當(dāng)今油氣鉆井界重大前沿技術(shù)與裝備，被譽(yù)為近代鉆井裝備的三大技術(shù)成果之一，過去一直被美國、加拿大等少數(shù)發(fā)達(dá)國家的幾家公司壟斷。為了打破國外壟斷，研制具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的頂驅(qū)產(chǎn)品，中石油集團(tuán)確定北石廠為頂驅(qū)裝置國產(chǎn)化的實施單位。
2003年初，北石廠接受集團(tuán)公司國產(chǎn)頂驅(qū)產(chǎn)業(yè)化的任務(wù)后，迅速組織精兵強(qiáng)將自主研發(fā)。通常研制這樣的重大裝備需要3年以上的時間，北石廠由于采用了CAXA三維、二維以及協(xié)同設(shè)計極大地提高了設(shè)計效率，縮短了設(shè)計周期，保證了結(jié)構(gòu)設(shè)計的準(zhǔn)確性，僅用1年的時間就完成了研制的任務(wù)，縮短設(shè)計周期3倍以上。
北石廠總工鄒連陽說：“我們用最先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計出了最好的產(chǎn)品！一年時間完成從設(shè)計到樣機(jī)，沒有三維設(shè)計軟件是不可能的，我們將3年時間變成了1年時間，從我們的親身感受可以把CAXA三維創(chuàng)新設(shè)計在頂驅(qū)裝置設(shè)計中歸納為：一揮而就（快速） 一次成功（節(jié)?。?一步到位（優(yōu)化）。”鄒總還具體說明了三個一的含義：
一揮而就，體現(xiàn)在快速。從2003年1月立項，2004年1月就完成了整體設(shè)計。在短短一年時間就把價值800萬的頂驅(qū)裝置設(shè)計出來了！一般傳統(tǒng)設(shè)計至少需要三年的時間才能完成，但是我們在一年之間就完成了從設(shè)計到做出樣機(jī)的整個過程。
一次成功，設(shè)計上沒有返工，實驗上沒有失敗。此頂驅(qū)裝置2004年1月進(jìn)行排砂試驗，2004年3月份就直接上井工作了。如果我們按照傳統(tǒng)方式做個樣機(jī)出來試驗，沒有問題再生產(chǎn)成品去買，首先樣機(jī)的800萬是肯定要花的，而且如果樣機(jī)不合格，多次返工重新修改和生產(chǎn)樣機(jī)要花多少錢就可想而知了。但是利用CAXA三維創(chuàng)新設(shè)計軟件，我們只需要做個虛擬的樣機(jī)，然后直接做一個成品。所以一次成功節(jié)省了大量的金錢和時間，這個效率非常明顯。
一步到位，三維數(shù)字化設(shè)計非常直觀可見，可以做看得到想得到的任何東西，由于可以在二維環(huán)境里面直接看到三維樣機(jī)，還可以隨意的翻過來掉過去，上下左右看，能看到所有的想到和沒想到的缺陷，所以產(chǎn)品出來后，從2003年起步，到2006年的今天，三年時間過去了，90％的設(shè)計和三年前完全一樣，沒有大的返工率，也沒有重新設(shè)計，這種一步到位也節(jié)約了大量的時間和金錢。
2005年北石廠又承擔(dān)國家發(fā)改委重大科技項目，中石油2005年重大科技專項9000米鉆機(jī)暨配套頂驅(qū)裝置，這個項目在2005年1月14日立項，2005年9月份出產(chǎn)品，10月份產(chǎn)品出現(xiàn)場，12月份產(chǎn)品安裝完成了，現(xiàn)在已經(jīng)在使用了。這個項目又把前面的應(yīng)用CAXA三維創(chuàng)新軟件的三個一：一揮而就、一次成功、一步到位確認(rèn)了一遍。
北京石油機(jī)械廠廠長劉廣華說：“如果我們沒有三維創(chuàng)新設(shè)計軟件，這個產(chǎn)品可能三年也出不了，而且還有可能失敗，如果是失敗，就沒有挽回的機(jī)會了，更不會有機(jī)會參與國際競爭了。頂驅(qū)裝置我們一年就獲得成功，打開國際國內(nèi)銷售市場，被國外同行評價為世界第一，應(yīng)該說CAXA三維創(chuàng)新設(shè)計軟件立下了汗馬功勞?！?/FONT>
北石廠自行研制生產(chǎn)的頂驅(qū)裝置榮獲了中國石油天然氣集團(tuán)公司2005年度技術(shù)創(chuàng)新一等獎、2005年中國石油集團(tuán)科技十大進(jìn)展獎以及2006年度國家科技進(jìn)步獎的候選項目。截至到2006年3月頂驅(qū)銷售超過30臺，出口的國家包括美國、巴基斯坦、哈薩克斯坦、沙特、埃塞俄比亞、伊拉克和伊朗七個國家。該重大鉆井裝備獲得了多項國家專利技術(shù)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，代表著鉆井工藝技術(shù)和機(jī)電液一體化石油專用設(shè)備制造的最高水平，是鉆井裝備的一次革命，是21世紀(jì)鉆井裝備的發(fā)展方向。
三、信息化提升北石廠自主創(chuàng)新能力
北石廠在短短的幾年時間里，實現(xiàn)了以CAXA A5 PLM的圖文檔軟件為核心平臺，無縫集成設(shè)計類、工藝類和制造類的軟件的產(chǎn)品研發(fā)制造管理信息化，在研發(fā)信息化方面實現(xiàn)了三維數(shù)字化設(shè)計（CAXA 3D CAD）和數(shù)字仿真與有限元分析；管理信息化方面實現(xiàn)了辦公自動化系統(tǒng)、工作流系統(tǒng)、企業(yè)資源計劃系統(tǒng)以及圖文檔管理（CAXA Vault）；制造信息化方面實現(xiàn)了構(gòu)建信息化制造平臺和計算機(jī)輔助制造（CAXA CAPP/CAM/網(wǎng)絡(luò)DNC）。
北石廠的信息化建設(shè)取得了重大成果，目前，技術(shù)人員開發(fā)新產(chǎn)品從三維到二維，從工藝到編程，從生成BOM結(jié)構(gòu)到圖紙管理，一系列的工作在很短的時間內(nèi)就能夠完成，新產(chǎn)品推向市場的時間大幅降低，企業(yè)對市場的反應(yīng)速度明顯提高，參與國際市場競爭的能力顯著提升。鄒連陽總工說：“北石廠信息化的總體輪廓大部分都由CAXA搭建，現(xiàn)在信息化應(yīng)用的水平舉個簡單的例子來說，在我們廠不用帶筆計本電腦等任何東西，可以走遍全廠看到你想看的任何東西，這得感謝CAXA?！?/P>
北石廠根據(jù)自身產(chǎn)品開發(fā)的特點，將設(shè)計、工藝、管理過程分為了兩個方向，即創(chuàng)新型產(chǎn)品組和傳統(tǒng)改型產(chǎn)品組。創(chuàng)新型產(chǎn)品組負(fù)責(zé)的產(chǎn)品都是設(shè)計初期沒有成型技術(shù)的，絕大部分的設(shè)計生產(chǎn)都是沒有圖紙可尋，只能是根據(jù)技術(shù)參數(shù)和設(shè)計指標(biāo)來指導(dǎo)設(shè)計，那么整個設(shè)計過程相對而言都需要自主創(chuàng)新。三維設(shè)計的直觀性與可模擬分析性則讓整個設(shè)計變得更加簡單明了，同時讓企業(yè)爭得了寶貴的時間并降低了企業(yè)試制成本，如北石廠的頂部驅(qū)動裝置設(shè)計、生產(chǎn)、管理過程是個非常典型的例子。
創(chuàng)新型產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)管理流程
傳統(tǒng)改型產(chǎn)品組則負(fù)責(zé)老產(chǎn)品的改型設(shè)計，很多時候都能找到老圖紙來幫助設(shè)計，相對而言用二維開始設(shè)計，借用老圖，讓設(shè)計過程變得更加容易，同時輔助以三維設(shè)計來對產(chǎn)品進(jìn)行宣傳，用三維數(shù)據(jù)模型來指導(dǎo)用戶了解和使用產(chǎn)品，將提高老產(chǎn)品改型后的市場競爭力。
傳統(tǒng)型產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)管理流程
四、應(yīng)用效果
設(shè)計：頂驅(qū)項目設(shè)計時長：3年→1年→9個月；三維軟件模擬樣機(jī)，節(jié)約試制成本800萬。
管理：電子版的技術(shù)文檔安全得到保證，老圖紙共享利用率大大提高，查詢速度提高了50％以上，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率提高了90%以上。
工藝：計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)化，標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化，實現(xiàn)工藝文件共享和版本控制。初步實現(xiàn)與ERP之間的BOM傳遞。
制造：無線數(shù)據(jù)傳輸，純工效提高5倍以上，最高可達(dá)8～10倍，提高數(shù)控設(shè)備利用率。液控產(chǎn)品制造由3個月縮減到1個月，生產(chǎn)周期大幅縮減。
北京石油機(jī)械廠這個有著50多年歷史的老企業(yè)，發(fā)展到目前的2005年銷售收入19000萬元，實現(xiàn)利潤總額1100萬元，企業(yè)資產(chǎn)總額已達(dá)2.6億元，產(chǎn)品出口的國家包括美國、巴基斯坦、哈薩克斯坦、沙特、埃塞俄比亞、伊拉克和伊朗等33個國家。北石廠走的正是一條科技創(chuàng)新的發(fā)展之路，而信息化則成為了北石廠創(chuàng)新道路的助推器。
