坚持自主创新,走适合中国重汽行业研发设计信息化之路

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1、坚持自主创新,走适合中国重汽行业研发设计信息化之路中国重汽集团技术中心 赵钟菊一、企业简介中国重型汽车集团公司（以下简称中国重汽）总部坐落于山东省济南市，是国内主要的重型载重汽车生产基地，也是我国重型汽车工业的摇篮。中国重汽是一家典型的离散制造企业。公司下辖卡车公司、商用车公司、特种车事业部、动力事业部、客车公司等共30余家专业分厂。其中设在济南总部的技术发展中心是国家级的企业技术中心，是中国重型汽车集团公司的产品开发、科研试验、质量检测、计算机应用、信息数据、产品工艺、生产准备的综合科研基地。主要负责统一重汽集团内的产品开发、产品设计，承担新产品的开发研制、汽车产品试验研究及样车试制、汽车新

2、技术、新材料、新工艺的研究开发、技术测试及测试技术的研究和咨询工作。目前，中国重汽拥有九大系列2700多个车型；已形成年产15万辆整车、20万台发动机和18万辆份车桥的生产能力；中国重汽已累计申报专利1090项，其中专利授权940项；已建立了101家地区分公司、130家4S店、981家经销改装单位、922家维修服务站，搭建起覆盖全国、分布合理、运行高效的现代化营销服务体系。中国重汽这几年的飞速发展与信息化建设是密不可分的。作为典型的大型离散制造型企业，中国重汽各级领导一直高度重视企业的信息化建设工作。特别近几年来，在国家信息产业部和科技部及省科技厅、信息产业厅与市科技局、信息产业局的大力支持帮

3、助下，企业信息化建设得到了全面提升，为中国重汽的产品研发、生产组织管理和销售等工作起到了至关重要的作用。中国重汽信息化建设走了一条独具特色的、以自主研发为主结合引入技术为辅的道路。尤其研发设计平台的建立，为企业信息化奠定了坚实的基础，可以这么说，以自主研发为主的制造化企业，研发设计信息化是企业信息化的源头，它是企业技术管理和技术手段的载体，也是精益生产，敏捷制造，快速售后服务必不可少的支撑体系和工具。目前中国重汽的产品设计管理采用技术中心统揽集团公司的产品研发并负责产品的专业分工的模式进行管理。二、企业信息化建设历程企业信息化没有最好，只有最合适这一硬道理，因为企业信息化总是服务于企业的运营模

4、式和决策，它的目标就是以最小的投入，产生最大的效率和最高的价值，需求才能推动它的发展。中国重汽信息化的发展历程，是伴随着企业的运营模式和研发设计的发展而变化的。早在八十年代，所谓的研发设计就是认真地消化吸收斯太尔引进的技术，由于车型少，研发设计工作量不是很大，信息化系统也仅限于解决手工编制、打印产品明细表的问题，产品明细表采用的是结构化的明细表编制形式。九零年，随着消化吸收工作的不断深入及变型设计的开始，对明细表的编制提出了新的要求，系列表编制系统的设计开发应运而生，增加了不同表号的比较和统计功能，同时开始尝试使用BRAVO三维设计软件进行产品设计。九五年随着变型设计任务的加大以及网络技术的不

5、断发展，人们的协同意识和信息共享的要求逐步清晰，同时企业产量也有了一定的提高，中国重汽开始注意到系列表编制系统的设计缺陷，真正把变型明细表系统的设计开发提到议事议程。同时还注意到三维参数化设计具体设计可关联、易修改、可建立标准件库、通用件可借用、便于虚拟装配实验、有限元分析及知识库的积累等诸多好处，中国重汽一次购入10套PRO/E R14 进行零部件的三维设计。九八年我们自主开发了CAD图形管理系统，解决了CAD图形文件版本的有序管理，确保了设计数据的唯一性、准确性和共享及重用，大大提高了设计效率。重汽公司重组前，即2001年前尽管我们对信息化持续投入和改进并自主开发了在业界有较大影响的明细表

6、管理系统、CAD图形管理系统，但集团公司信息化系统的使用也仅局限在集团技术中心层面，整个集团生产制造企业没有完整的信息管理系统，技术中心通过发放纸制技术文件用于指导各二级公司总装厂和专业厂的生产，整个集团是在计划经济体制下，按设计好的车型进行先生产后销售。2001年中国重汽重组之后，拉开了产品研发设计变革的大幕：由消化吸收斯太尔引进技术转变为自主研发新车型，进行订单化个性设计以满足不同用户的需求，为此，需要建立研发对生产制造、销售的快速反应机制，设计文件要及时下发生产单位、售后服务部门，变更管理要有序无误，这就对研发信息化管理和规划提出了更高的要求：着眼全集团，服务全集团，重新定位，建立全集团

7、协同设计工作平台，把技术中心的信息管理系统辐射到所有的生产单位和售后服务部门，以确保集团生产经营活动的顺利开展。随后几年我们对明细表系统不断改进以适应集团公司的战略大局，数据集中服务器存放与管理，并建立了中央控制式的二级研发体系，其数据已成为我们集团公司的核心数据，目前使用者已扩展到杭研中心、商用车公司、特种车公司，济宁商用车公司等，成为我们产品数据管理的协同平台；2002年7月我们自主开发了基于明细表延伸设计的集团级网络版工艺路线管理系统，目前该系统已成为集团公司信息化的核心系统，为各生产单位ERP系统提供了准确的基础数据；2003年完成了制造BOM管理系统的开发；该系统已成为模块化的设计数

8、据根据订单信息转换为生产用唯一数据的桥梁，为生产计划A类件的生成和物料计划的准确排产提供了保障；2004年推出了集团级网络版试制计划管理系统和生产准备管理系统，建立了三维协同设计平台，2005年开发了网络版机动车注册登记管理系统，将车型参数公告信息与下线车辆合格证信息有机结合，确保出厂车辆注册信息的准确和合法性，有利地保证了销售工作的顺利进行。2006网络备件管理系统的开发，结束了纸制编制备件目录的历史，它使产品设计数据与出厂车辆的每个参数信息紧密关联，方便了车辆的维修和服务以及服务备件订购等工作；2006年申报科技部“十一五”科技支撑计划课题自主品牌重型卡车数字化设计制造集成平台研发与实施项

9、目并获通过。2007年完成平台的搭建工作，同时PDM系统集成基本完成，相信它的实施必定会进一步提升中国重汽的信息化的管理水平。三、信息化应用现状目前集团公司研发信息化系统已遍布集团公司的每个角落，我们拥有一级直接用户一千多个，辐射二级用户达二千多个，使用单位涉及各专业生产厂、供应、销售、财务、质量、售后服务等部门。初步搭建起设计与制造，设计与销售，设计与供应商的数字化协同设计服务平台，集团公司的一切经营活动已离不开这一核心系统。可喜的是这些系统大部分由我们根据企业的实际情况自主研发，引入的部分，像PTC和达索的产品也进行了定制和二次开发工作，并与重汽自主研发的系统很好地进行了融合，概括起来我觉

10、得目前主要在如下几个方面值得与大家一起分享：（一）建立起离散集团企业产品数据协同设计管理模式这几年我们通过网络拓展做基础以及协同体制、协同标准、协同设计系统的不断完善已经真正建立起集团级产品数据协同设计管理模式。1网络环境济南地区总部与所属部室及专业厂的城域网建设以及异地专线的开通，为集团技术中心与所属专业厂进行协同设计与管理提供了网络平台。2产品数据协同设计体制的建立作为一个大型的制造企业来说，建立一套适合自己集团的产品数据协同设计的体制是非常重要的。在制造业协同设计中有一些特点：如计划的一贯性和可行性，数据的统一和共享性，灵活的决策应变性，高度的模拟预测性，物流、资金流、信息流的统一等等。

11、这些特点表明，协同设计是一个完整的经营生产管理体系，是实现制造业整体效益、提升企业全面竞争力的有效管理模式。要成功建立一套协同设计的体制，三分靠技术，七分靠管理，十二分靠数据。协同设计只有在数据准确、完整、及时的情况下，才能发挥作用，否则只能带来错误的结果。因此，建立产品数据协同设计体制的工作就极为重要，根据一般大型制造企业的经验，我们建立了自己的产品设计与管理的核心系统明细表管理系统，它采用了：中央控制式的二级产品研发体系：新产品设计主要由一个统一的部门，即集团技术中心来负责设计，变型车设计以及零部件设计，由二级公司专业厂和供应商负责。目前整个集团的明细表设计，技术中心与各二级公司采用同一套

12、系统，在统一的平台下协同开发，包括商用车公司、特种车事业部和异地的杭研中心等，数据集中存放在技术中心，物料编码、供应商，材料、标准件等统一管理，数据即时共享，设计可方便借用。这种统一管理的机制，有效地保证了产品数据的一致性和权威性。采用按需所取的数据分发与共享机制：根据不同的用户定义不同的数据权限及子集，并及时发布。集团公司各部门可即时访问技术中心服务器数据获取权限内的数据。目前我们产品数据任何的变更，包括试制信息都会通过我们的研发信息化平台及时的传达到各专业生产厂、供应、销售、财务、质量、售后服务等部门，极大地提高了企业的运做效率。3定制了产品数据协同设计的企业标准信息化可以说是一切管理的标

13、准化，数字化。为了保证产品数据的一致性和可识别性，以及为了保证产品数据的通用性及对生产的辅助性，我们定制了一系列的产品协同设计的企业标准以及一些流程的规范化，如编制、审核、批准流程控制及权限控制等。之所以定制这些企业标准，考虑到产品数据的协同设计主要是由计算机来协助完成，标准化的数据和流程计算机更容易控制，更能体现出计算机辅助设计的优势，这些标准的制定有效的解决了数据共享中的重用性，优化了产品协同设计的流程。目前，这些标准已成为集团公司信息化的宝贵财富，我们自定义的各种企业产品标准已达456种。这些企业标准主要是：技术管理标准、技术基础标准、产品标准、方法标准、材料标准、工艺标准和发动机相关标

14、准等7类。目前整个集团严格按标准去进行产品的协同设计和管理，当然这些标准的制定统一由集团技术中心完成。4产品数据协同设计系统的开发随着集团公司的迅速发展，产量成倍增加，产品研发速度加快，企业需要建立快速反应的从产品研发到生产的运行机制和模式。以期把产品的设计信息包括CAD设计、BOM设计、工艺路线、更改信息、试制信息、生产准备等信息及时的上传下达；物流信息与售后服务信息与产品数据管理系统很好地衔接，以保证生产经营活动的顺利开展。为此我们自主研发了一套基于B/S架构的中国重汽数字化设计制造集成平台解决了上述问题。平台主要集成了中国重汽自主研发的PDM系统，包括明细表、工艺路线、试制计划、生产准备

15、、网络备件和车辆产品注册信息管理等子系统。该平台的建设采用了统一的大型关系型数据库（ORACLE 10g），统一的开发平台（J2EE平台，使用SpringStrutsHibernate框架），统一的中间件（IBM公司的WebSphere）。所有系统采用统一的单点登录、统一的业务组件、性能监控组件、数据组件、工作流组件、安全组件，集成系统可根据用户的要求灵活配置，以应对不断变化的集团业务需求，最大限度地实现企业研发信息的共享。（二）CAD 协同设计环境的建立目前中国重汽产品设计全面采用了三维CAD，车身设计采用CATIA，零部件设计和整车装配采用PRO/E，初步建立了自顶向下（TOP-DOWN）

16、的设计模式，制定了统一的产品开发工作流程，建立了集团济南技术中心和杭州研发分中心的异地协同设计平台：采用业界第一套光纤存储设备，利用主副站点实现异地同步复制技术及自动备份机制。目前集团技术中心已完成HOWO系列、斯太尔王系列、黄河产品系列、WD615发动机系列、D12发动机系列、DE产品系列、A7产品系列30776个三维零部件的设计工作。由于全面采用三维设计、进行虚拟装配和有限元分析，使新产品设计效率大为提高，出错率大大降低，产品干涉现象减少，新车型的开发周期从3-5年缩减到1-2年。三维CAD设计之所以在重汽应用的如此广泛并取得明显的效果，我们认为以下基础工作是行之有效的：1提升改进三维设计

17、软硬件基础设施，购买性能较高的服务器、磁盘阵列、光纤存储、图形工作站等设备来保证三维设计工作的顺利开展。2加强设计人员利用三维设计软件的技能培训，辅之以管理手段进行推广。3企业标准的制定。4设计基础环境建立。主要包括三维环境下的初始化：系统配置文件、零件模板、FORMAT、标准件的统一建立；PDM环境下的功能定制，这些工作看似简单，却是实施三维CAD设计的关键环节。目前已建立标准的二三维配置文件、图框文件13种、打印文件6种、符号库文件82类、模版文件3个，材料库35类。 已建立完整的标准件库，汽标件Q1-Q9共9大类，278个系列，11454个变型零件。5知识库的建立。利用已开发的车型中的通

18、用件，为后续车型的开发提供基础。6开发流程的确定（以INTRLINK为例）7产品管理结构的确定8与BOM数据的集成通过对CAD软件的二次开发，与明细表数据比对，保证图纸数据与设计BOM数据的一致性。四、已取得的成果1三维CAD协同设计成果（1）各产品系列已完成的三维CAD设计情况（2）效果图变速器16档剖切图金王子发动机位移图整车效果图（3）应用效果降低了30%的工程更改、评估和批准的平均时间。降低企业开发成本25%以上；缩短了企业的响应时间，项目的设计周期平均缩短了20%以上，提高企业新产品上市速度。2基于B/S架构的产品数据协同设计管理系统（1）自主品牌数字化设计制造集成平台主界面（2）单

19、点登录系统用户管理模块角色管理模块数据过滤模块（3）各分系统3软件开发平台建设五、经验和体会1对于集团化制造企业，信息化必须进行总体规划，按需分步实施，重点单位试点建设，成功后再全集团推广。2以研发信息化为龙头，建立企业产品数据的标准化。3坚持自主创新，结合成熟技术量身定制。4保护已有投资，实现利益最大化。5信息化必须符合企业的运营模式和策略。6必须有灵活的信息化体系构架，以应对业务流程的瞬息万变。六、下一步工作计划1对现有中国重汽数字化设计制造集成平台进一步扩充，辐射供应商及合作伙伴。2重新梳理设计管理流程，明确流程过程中的职责分工，进行设计流程的全局性优化，提升管理效率。3实现集团统一控制与监管，实现对项目执行过程的及时监控，以及对于相关信息的全局查询。4使协同平台进一步建立与相关系统的接口以获取生产部件库存信息、生产计划等信息，作为设计流程中的决策支持信息，从而进一步实现设计过程的协同，以及设计与生产制造、供应链管理等过程的协同。5搭建企业信息门户、实施管理者驾驶舱，为管理层提供一站式的工作平台，直观、全面地了解企业运营的关键指标，面向集团领导的需求进行规划和建设，实现集团层面的展示，同时作为数据基础支撑的数据整合平台，根据企业信息门户和管理者驾驶舱的业务需求，对集团范围内相关的系统进行整合。