一、企业概况
安徽叉车集团公司是国家大型企业,机械部重点骨干企业,省级高新技术企业,是我国规模最大、效益最好的叉车制造企业和叉车出口基地。公司设有国家级“企业技术中心”,其核心企业棸不蘸狭煞萦邢薰居?996年10月成为上市公司。自1991年以来,集团公司的主要经济技术指标连续8年位居全国同行业之首。公司主导产品是在引进基础上发展起来的具有国际先进水平的“合力”牌系列叉车。目前,公司可生产内燃、电瓶、防爆、石油液化气和静压传动叉车等400多个品种的“合力”牌系列叉车,产品畅销全国并批量出口欧、美、澳洲和东南亚等30多个国家和地区。多年来,公司高度重视企业的技术创新和技术进步工作,投入大量人力、物力和财力,广泛开展了CAD技术的应用工作,以CAD为核心的各种单元技术和基础设施得到了进一步的加强。由于安徽叉车集团CAD应用工作成绩突出,1996年被国家科委等联合授予“CAD应用工程先进单位”称号,1997年被机械工业部授予机械工业“CAD1215工程先进单位“。
二、CAD应用的必要性
随着全球一体化市场的建立,市场竞争将日益激烈,这就要求企业对市场作出快速反应,加快产品的更新换代,生产出质优价廉、技术含量高的产品,同时还要提高产品的服务质量。这表明,产品的设计与制造质量、产品的性价比与交货期、产品的技术附加值与市场服务质量等因素越来越成为市场竞争的焦点。那么企业如何更好地参与市场竞争并在竞争中处于有利地位呢?目前国内外企业与技术的发展趋势表明,应用以CAD技术为代表的计算机信息技术将会给企业带来新的机遇和发展空间,企业的生产模式、管理模式、设计与制造模式也将会因此得到改善和提高,可以肯定地说,广泛采用CAD技术对企业必将产生积极而又深远的影响。
CAD技术是目前国内外广泛使用且被证明是行之有效的一门综合技术,它是现代计算机信息技术与各专业技术领域的最新成果相结合的产物,所形成的专业解决方案反过来又为各专业领域的设计服务,它也是CAPP/CAM/CAE/PDM等技术的基础。正是由于它的特殊的地位和重要性,已经引起了国内各行各业特别是制造业的广泛关注,国家有关部委制定了相关的政策积极支持和扶植这项事业,近几年来,这项事业已取得了令人瞩目的成就。
三、企业CAD技术应用情况回顾
1.应用情况回顾
安徽叉车集团公司CAD技术的应用早在1987年就开始起步。由于公司领导的高度重视以及企业自身发展的需要,公司经过总体规划和专家论证,从1991年以后,陆续开始应用CAD技术,1995年后开始全面应用CAD技术。总体上经历了以下几个过程:
(1)在1987年至1991年的四年间,公司随进口数控切割机引进了一台CAD/CAM微机工作站,配置了零件设计及工艺排料CAD/CAM软件,以及绘图机、纸带穿孔机等外设。选派专人出国进行了相应的技术培训,通过培训和摸索,我们很快掌握系统的使用方法,在短短的几年里,完成了1-10吨引进叉车下料件的设计与工艺排料任务,实现了CAD/CAM一体化和DNC联机加工,工件下料质量和工艺手段有了质的提高,为公司后来的CAD应用奠定了基础并培养了人才。
(2)在1991年至1995年的五年间,在公司领导的部署和直接领导下,公司的CAD应用工作逐步走向正规。1991年公司与和北航合作共同编制了CAD/CAM/MIS技术的总体规划并通过专家论证。由于总体方案体现了科学性、先进性、实用性和可操作性,因此在后续的CAD技术应用中少走了许多弯路,在技术路线上避免出现较大的偏差。在此期间,我们先后同北航和机械部通用机械研究所合作,开展了叉车门架CAD系统和工装冲压模具CAD系统的研制工作,自行研制了轮辋冷压拉延模CAD系统。通过HUB、粗缆和双绞线构筑了用于产品设计的计算机局域网(10Base)。新增了7台HP工作站和外设,以及美国SDRC公司的 Ideas软件。同安徽科大合作开展了叉车车架CAD系统项目的研究与应用。通过上述工作,公司新产品设计与分析的能力和效率显著提高,整个设计过程逐步由传统经验型向现代科学型转变。
(3)在1995年至1997年期间,通过几年的CAD应用实践,公司具备了全面应用CAD技术的人、财、物基础。于是我们以机械部CAD1215工程为切入点,率先在机械部首批13家企业中甩掉图板,在设计部门实现了产品的CAD设计。96年我们又在工艺部门甩掉图板,实现了工装CAD设计和工艺CAPP。在此期间,我们根据产品设计的具体需求,新增了AutoCAD公司的系列套装软件,使我们基本拥有了产品CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM等一系列解决方案,二维设计普及率达到100%,以三维为基础的设计、加工、分析、仿真、工业造型等技术有了广泛的应用。由于有了上述技术群的支撑,因此产品开发过程中的三维检验校核、物理特性计算、模具开发、加工仿真,有限元分析等均可以得到解决。设计质量与效率的提高,使产品研制周期大大缩短,不仅节省了产品开发费用,而且提高了企业的市场响应速度。在另一方面,随着CAD技术应用的深入,我们逐步认识到单靠CAD或其它单元技术,其作用和效能总是有限的,必须重视产品数据管理和信息集成的作用,我们认为以产品数据为核心的产品数据管理系统(PDM)将在此扮演重要角色。1996年以来,对该系统做了大量本地化工作,通过该系统可将产品开发中的主要产品信息有机的集成起来,再通过网络组织产品的同步设计或并行工程,这样就彻底改变了传统的工程管理模式,使信息共享程度和工程数据管理水平有了质的提高。
(4)1998年以后,我们建立了全公司范围内的光纤快速以太网络系统。企业网的建成,使得设计与工艺部门之间、技术与生产制造部门之间工程信息的无纸传送成为可能,产品同步开发和系统信息集成的空间更加广阔。由于CAD信息是其它系统的信息源头,许多下游技术均要利用CAD信息,因此近两年我们开发了产品数据后台处理系统可将产品图纸中的BOM信息提取并建立产品结构和项目主文件,处理后可生成树状BOM并转化为其他系统可接受的信息(如Workcenter、MRP)。今年我们引进了美国UG-II高端CAD/CAM软件系统并组建了消失模模具研究室和快速制模中心,有了这些技术,我们可以在较短的时间内进行计算机3D建模或以最低的成本做成产品原型,无论是设计还是模具制造,均可以在设计阶段进行详细评估和模拟,大大减少了设计错误和盲目开模的风险,制约消失模铸造中的制模技术瓶颈问题逐步得到了解决,一旦消失模制模技术得到解决,给企业带来的经济效益和社会效益将会十分显著。
2.二次开发情况
在CAD应用过程中,我们还根据产品开发中的特殊要求,进行了软件的二次开发,编制了许多CAD应用软件,着重解决产品整机及关键系统的CAD/CAE问题,加强系统间的信息集成。主要的二次开发成果有:
叉车属具负荷计算软件
叉车总体参数计算软件
轮辋冷压拉延模具CAD
工装冲压模具CAD
叉车油缸CAD
叉车转向梯形运动机构设计分析软件
叉车门架参数化CAD
叉车车架CAD
产品数据后台处理系统
四、CAD应用典型案例
1996年初我公司从北美市场获取一条重要信息:该区域市场急需一种特型系列叉车(小轴距叉车)。当时外商要求不仅产品内在质量要好、可靠性要高、交货要及时,而且对产品的外观要求很高,并希望富有创意。如果按照传统的研制方法,产品的图纸要设计人员用手工绘出,产品外观要等到样机试制成功后才能进行评估和确认,这无疑将会拖延产品投放市场的速度。因此,在该产品的研制过程中,我们广泛采用了CAD技术和工业造型技术,利用MDT、3DSMAX、INTECAD软件和共享的图纸资源,在较短的时间内就完成了方案设计、详细设计和必要的校核计算,重要的零部件还进行了三维设计,对产品外观进行了虚拟外形创意设计,并推出多种叉车外型方案供外商挑选。最终该产品仅用七个月时间就完成了研制过程,不仅缩短了研制周期,而且降低了产品成本,产品质量和性能也明显提高。该产品一经出口,便表现出很强的竞争力,市场反响很好。