業(yè)務挑戰(zhàn)
二維設計流程需進行大量重復性工作，不僅效率低下，而且增加了成本

手動方式錄入數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)錯誤信息“孤島”阻礙了設計重用設計周期非常漫長

成功的關鍵
從二維設計升級到三維設計實現(xiàn)了參數(shù)化工藝設計單一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)源管理實現(xiàn)了 NX 與 Teamcenter 的無縫集成

成果
設計周期明顯縮短減少了設計錯誤增強了設計重用降低了產(chǎn)品開發(fā)和制造成本降低了廢品率質(zhì)量全面提高

石油鉆頭龍頭企業(yè)
江漢石油鉆頭股份有限公司（江鉆股份）是國家一級企業(yè)，國家重點高新技術(shù)企業(yè)，公司現(xiàn)有員工 3500 名，是亞洲最大的石油鉆頭制造商。公司面向市場持續(xù)推進技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)，發(fā)展自主知識產(chǎn)權(quán)，積極構(gòu)建具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，目前已取得中國專利110 項，美國、俄羅斯、伊朗等國外專利 11 項，專有技術(shù) 115 項。

公司建立了遍布全國各大油田、覆蓋世界五大洲的營銷服務網(wǎng)絡，有國內(nèi)服務站 18 個，國外辦事處 6 個。主導產(chǎn)品油用牙輪鉆頭國內(nèi)市場占有率多年保持在 60% 以上，國際市場占有率達到10%，產(chǎn)品遠銷美國、加拿大、伊朗、俄羅斯、哈薩克斯坦和蘇丹等 31 個國家和地區(qū)。

系統(tǒng)之間沒有實現(xiàn)集成化所帶來的問題

江鉆股份原來采用手動二維設計流程，并利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 (PDM)軟件來管理產(chǎn)品設計結(jié)果文件，對應設計過程中的參數(shù)無法進行有效的提取和管理。

產(chǎn)品設計參數(shù)無法準確及時的傳遞給工藝設計人員，指導工藝人員進行工藝設計。 同時因為原有的 PDM 系統(tǒng)只管理了設計結(jié)果，設計人員在進行產(chǎn)品的變型設計時，無法準確有效的使用原有的設計經(jīng)驗。設計人員必須重復錄入數(shù)據(jù)，不僅降低了設計效率而且容易出現(xiàn)設計錯誤。企業(yè)設計效率低下的問題日趨凸顯。市場需求呼喚更為全面的解決方案和更短的交付周期。（圖1）

公司原有的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)只停留在文件級管理，沒有實現(xiàn)數(shù)據(jù)級管理，三維數(shù)據(jù)不能自動傳遞、產(chǎn)品數(shù)據(jù)不能統(tǒng)一管理，從而導致公司無法重用現(xiàn)有設計，產(chǎn)品及零件存在著重復設計，增加了產(chǎn)品開發(fā)成本。（圖2）

公司原有的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)只停留在文件級管理，沒有實現(xiàn)數(shù)據(jù)級管理，三維數(shù)據(jù)不能自動傳遞、產(chǎn)品數(shù)據(jù)不能統(tǒng)一管理，從而導致公司無法重用現(xiàn)有設計，產(chǎn)品及零件存在著重復設計，增加了產(chǎn)品開發(fā)成本。

統(tǒng)一的平臺

江鉆股份采用 Siemens PLM Software公司的NX™軟件和Teamcenter®軟件作為公司產(chǎn)品研發(fā)的統(tǒng)一平臺，從而解決了這些問題。公司利用 NX 開發(fā)了一套鉆頭設計系統(tǒng) (RBDS)，并利用Teamcenter 管理數(shù)據(jù)和流程。該系統(tǒng) 實現(xiàn)了與上游銷售系統(tǒng)以及下游企業(yè)資源規(guī)劃 (ERP) 系統(tǒng)的集成。

產(chǎn)品零件特征均利用 NX 建立了參數(shù)模型。當需要對現(xiàn)有零件作出變更時，僅需變更其中的一個或幾個參數(shù)即可，方法非常簡單。當其中的某個參數(shù)發(fā)生變更時，系統(tǒng)會自動更新剩余的設計參數(shù)，以便適應這一變更。江鉆股份產(chǎn)品設計主任郭忠志說：“這極大地提高了產(chǎn)品設計的效率。”這些參數(shù)作為屬性保存在 Teamcenter 中，便于通過數(shù)據(jù)庫查詢，找到可以重用的現(xiàn)有零部件。與以前的手工查詢相比，基于 Teamcenter 的數(shù)據(jù)庫查詢，速度大幅度提高。

設計數(shù)據(jù)還可重用于仿真鉆頭檢驗和機器編程。仿真檢驗、編程等操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也在 Teamcenter 的數(shù)據(jù)庫中保存，便于后續(xù)鉆頭改進。“該系統(tǒng)將設計、仿真檢驗以及數(shù)控編程有機結(jié)合。這套緊密集成的解決方案為我們帶來了顯著的競爭優(yōu)勢，提高了公司在牙輪鉆頭市場上的競爭力。”江漢石油鉆頭股份有限公司 PLM 主管郭承富表示。

對各類工藝資源進行了合理的分類，并在 Teamcenter 中保存，從而減少了大量的人工重復勞動，工藝設計時間大為縮短。

一次輸入，多次使用

與公司原來的工藝周期時間相比，目前的設計周期得以大幅縮短。郭忠志說，“通過將設計與數(shù)據(jù)管理無縫集成，提高了設計效率，設計周期時間縮短50%。實現(xiàn)了“一次輸入，多次使用”的目標。”

通過使用 NX，設計原則得以固化在江鉆股份的工藝當中。目前，公司大約80% 的設計流程都實現(xiàn)了自動化，減少了人為失誤的可能性，提高了設計正確率。

成本效益突出，其它收益也不少

根據(jù)中國機械協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，設計成本占產(chǎn)品成本的 70%。江鉆股份利用NX 與 Teamcenter 的無縫集成平臺，成功地降低了設計成本。工藝所所長吳鵬解釋道：“利用仿真和有限元分析，對產(chǎn)品功能進行虛擬評估，減少了直接由產(chǎn)品驗證而增加的設計評審成本。通過設計與工裝系統(tǒng)無縫集成，工裝的設計周期也得以縮短，從而降低了工裝成本。”（圖3）

郭承富指出：“西門子的 PLM 技術(shù)不僅幫助江鉆縮短了近 50% 的設計周期時間，還全面顯著地提高了設計質(zhì)量，”

最后，設計與制造集成使公司得以優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高了生產(chǎn)效率，降低了制造成本。設計質(zhì)量提高了，廢品 自然也就減少了。自從使用了 NX 與Teamcenter，江鉆股份的產(chǎn)品設計就發(fā)生了翻天覆地的巨大變化�？梢哉f，NX和Teamcenter 正助力江鉆股份馳騁于日新月異的牙輪鉆頭市場。