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北京石油機械廠是集研發(fā)、設(shè)計、制造、銷售、服務(wù)為一體的現(xiàn)代化石油鉆采技術(shù)裝備制造企業(yè)，是國家級高新技術(shù)企業(yè)，省部級企業(yè)技術(shù)中心，隸屬于中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院。“十一五”期間，北石廠承擔(dān)了多個國家級以及集團(tuán)公司和鉆井院的科研攻關(guān)項目，有力地支持了集團(tuán)公司重點科研攻關(guān)和海外開發(fā)項目。

在研發(fā)和制造業(yè)信息化方面，北石廠得到中國工業(yè)軟件領(lǐng)軍企業(yè)數(shù)碼大方的大力支持。北石廠屬于傳統(tǒng)的設(shè)備制造廠，信息化建設(shè)是一張白紙，在數(shù)碼大方（CAXA）協(xié)助下一起打造數(shù)字化工廠，全面應(yīng)用數(shù)字化軟件和平臺，應(yīng)用CAXA二維、三維CAD進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，產(chǎn)品設(shè)計周期從3年縮短到8個月，多項技術(shù)填補了國內(nèi)空白，并達(dá)到國際領(lǐng)先水平，在企業(yè)員工總數(shù)沒有較大變化的前提下，企業(yè)產(chǎn)值翻了18倍。在2005年和2009年，數(shù)碼大方兩次支持北石廠完成了北京市科委信息化項目，使北石廠初步建成了具有石油裝備制造行業(yè)特色的數(shù)字化工廠。2011年起數(shù)碼大方與北石廠聯(lián)手打造世界一流的“數(shù)字化工廠”，支持北石廠貫通并優(yōu)化營銷、設(shè)計、制造和服務(wù)的業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期（PLM）的協(xié)同管理，促進(jìn)北石廠的產(chǎn)品創(chuàng)新和飛速發(fā)展。

信息高度集成，無紙化辦公

北京石油機械廠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，員工500人，設(shè)計人員50人，企業(yè)核心產(chǎn)品為頂部驅(qū)動鉆井裝置。

北石廠應(yīng)用初期主要在設(shè)計和工藝部門使用CAXA圖文檔系統(tǒng)，后來把圖文檔管理系統(tǒng)拓展到總裝車間，實現(xiàn)了總裝圖紙和工藝直接下發(fā)到裝配車間，通過大屏幕展現(xiàn)技術(shù)文件，用于指導(dǎo)生產(chǎn)。目前這種應(yīng)用模式已經(jīng)擴(kuò)展到企業(yè)的所有車間和職能部門，CAXA圖文檔用戶接近200人。

經(jīng)過三年的應(yīng)用，北石廠設(shè)計制造一體化取得良好的效果。對于關(guān)鍵產(chǎn)品和零部件，采用實體設(shè)計進(jìn)行三維設(shè)計，采用ANSYS對三維模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)和強度分析，使用工藝圖表進(jìn)行工藝設(shè)計。設(shè)計完成后，經(jīng)總工審核發(fā)布，二維圖紙和工藝文件通過網(wǎng)絡(luò)下發(fā)到車間的各個工位。原來設(shè)計完成后，圖紙需要打印10份，現(xiàn)在，不需要打印一份圖紙，操作人員全部通過CAXA圖文檔系統(tǒng)調(diào)用、瀏覽圖紙。

三維CAD為北石頂驅(qū)走向世界立功勞

北石廠接到集團(tuán)公司國產(chǎn)頂驅(qū)產(chǎn)業(yè)化的任務(wù)，迅速組織精兵強將，應(yīng)用先進(jìn)的三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)——國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三維創(chuàng)新設(shè)計軟件——CAXA實體設(shè)計軟件，使產(chǎn)品設(shè)計速度快、優(yōu)化。

一揮而就，體現(xiàn)在快速。從1月立項，第二年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，但是北石廠在一年之間就完成了從設(shè)計到做出樣機的整個過程。

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1月進(jìn)行排砂試驗，當(dāng)年3月份就直接上井工作了。如果按照傳統(tǒng)方式做個樣機出來試驗，沒有問題再生產(chǎn)成品去買，首先樣機的800萬是肯定要花的，而且如果樣機不合格，多次返工重新修改和生產(chǎn)樣機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，只需要做個虛擬的樣機，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，高效率非常明顯。

一步到位，三維數(shù)字化設(shè)計直觀可見，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，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，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。

北石廠自行研制生產(chǎn)的頂驅(qū)裝置獲得了多項國家專利技術(shù)，填補了國內(nèi)空白，代表著鉆井工藝技術(shù)和機電液一體化石油專用設(shè)備制造的最高水平，榮獲了中國石油天然氣集團(tuán)公司多個創(chuàng)新獎項，如技術(shù)創(chuàng)新一等獎、中國石油集團(tuán)科技十大進(jìn)展獎以及國家科技進(jìn)步獎的候選項目等。產(chǎn)品遠(yuǎn)銷美國、巴基斯坦、哈薩克斯坦、沙特、埃塞俄比亞、伊拉克和伊朗等多個國家。

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)了以協(xié)同管理類的CAXA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。

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，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，且提高8～10倍數(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。

客戶證言：

北石廠總工鄒連陽：“北石廠信息化的總體輪廓大部分都由數(shù)碼大方搭建，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，這得感謝數(shù)碼大方?！?/p>

北石廠廠長劉廣華：“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，就沒有挽回的機會了，更不會有機會參與國際競爭了。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?！?br />