集成三维CAD 与设计管理，帮助法兰泰克改进设计
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业务挑战 起重机行业市场竞争激烈 模块化和轻量化的产品设计需求日益增加 产品更新换代快，上市压力大，改型多 传统设计方法无法满足设计需求 设计数据管理模式陈旧 成功关键 实施Solid Edge 与Solid Edge SP 精简三维设计数据管理 在设计部门积极推广三维设计理念 结果 从二维设计有效过渡到三维设计 实施了高效的PDM 系统 建立了标准件库、企业件库，为模块化、轻量化设计提供支持 改型设计的研发周期缩短50%以上 行业 工业机械和重型装备 客户主要业务 法兰泰克是起重机及物料搬运设备专业制造商。 解决方案/服务 Solid Edge 客户位置 吴江, 苏州 中国 “我相信用Solid Edge 和Solid Edge SP，我们可以省去80% 以上的重复工作。这样一来，设计师就可以集中精力进行设计，而不是将宝贵的时间耗在画图上。” 孔春元 研发中心副主任 法兰泰克 Eurocrane (法兰泰克) 中国领先的起重机制造商应用Solid Edge 和Solid Edge SP 解决方案 模块化、轻量化已经成为起重机设计的重要趋势。通过优化设计结构和降低用料成本来保证整机安全可靠，是目前各大厂商的重点目标。中国传统起重机行业采用的自上而下式二维设计方法不足以适应模块化、轻量化的设计需求，因为这种传统设计方法很大程度上限定了起重机部件的可用性，导致设计协同和改型非常困难，并造成了产品设计周期长、管理复杂等问题。目前，很多国内厂商开始逐步采用模块化、协同设计等方法，希望可以籍此缩短设计周期，压缩交付时间，提高资金周转率。 法兰泰克重工股份有限公司(以下简称“法兰泰克”)是一家专业的起重机及物料搬运设备制造商和服务供应商，其产品以桥门式起重机为主。欧式起重机的结构轻量化是法兰泰克多年以来研究的重点。根据对市场上多款同类产品的对比调查，法兰泰克确信自己设计、生产的欧式起重机比市场上的同类产品整机自重轻30% 左右。 以三维软件优化设计流程 早在2002 年法兰泰克就已看到了起重机结构轻量化的发展方向。法兰泰克最初的轻量化产品主要是从欧洲引入的欧式起重机，而后的几年中，便开始逐步轻量化产品的自主研发。随着设计研发变得越来越复杂，传统的二维计算机辅助设计(CAD)软件的缺陷日益显现。 在二维CAD 软件中，很多的设计修改与改型设计，都是牵一发动全身，只要修改一个零件，不仅整个装配都需要重新做，而且还需重新生成产品设计BOM。由于二维设计所带来的挑战，起重机设计工程师基本上每天都需要绘制大量的图纸。此外，二维图纸导出的BOM 还需要二次开发，且很难进行设计数据对接和图纸版本管理。设计协同不顺畅，每个工程师所做的修改无法与整个装配统一。不仅如此，二维软件还不能管理产品结构，导致有时虽然修改了零件，但却未将对应的总装配图一一进行修改。 为了解决这些问题，法兰泰克提出了设计系统升级、实施三维设计软件以及产品数据管理(PDM)系统的计划。2014 年6 月，法兰泰克开始正式在公司内部实施来自产品生命周期管理(PLM)专家Siemens PLM Software 的Solid Edge® 软件，走向三维设计。 三维软件的功能优势很明显，如零件与装配体可以联动修改——零件改了之后装配体将自动更新。此外，设计过程中还可以进行干涉检查，使得工程师能够在遇到问题时及时进行修改。PDM 系统所管理的设计模型直观、清晰，方便协同工作。另外，与同类系统相比，Solid Edge 的价格优势也是法兰泰克最终决定选择其的重要原因之一。 法兰泰克正式应用Solid Edge 完成的第一个产品是一款环链电动葫芦。该产品的初始设计起升速度为10 米/ 秒，而销售部门在市场端得到的信息表明，8 米速的环链葫芦在客户中的接受程度更好，这就要求将环链葫芦的齿轮箱进行重新设计，以便将起升速度降低到8 米。 在过去，产品改型需要重走一遍设计流程，按照要求重新设计齿轮。为此，法兰泰克的工程师需要重新设计该齿轮所在的装配体，更改4 个相关零件，再修改对应的装配体，前后需要更改至少12 张图纸。 但在Solid Edge 环境下，整个流程变得非常简单。设计师只需要把主模型打开，直接选择需要更改的零件，之后对应的装配体就会自动进行模型更新，并将之另存为新版本，替换对应的齿轮。最后，设计师只需把对应的结构重新保存，就可以完成一次改型设计，而对应的BOM 也会随之自动修改，审核人员只需审核修改的零件即可，进一步减轻了设计审核的工作量。在过去，要完成这一系列修改，研发部门至少需要一周的时间，但现在只用不到3 天的时间就可以完成。 设计与管理的联动 法兰泰克的起重机结构与其他起重机结构有很大的不同，因此设计师不能简单地调用原有的图纸，而必须对起重机的结构进行重新设计，这就使得设计图纸和数据的管理成为了工作的重点之一。 Solid Edge™ SP 是Siemens PLM Software开发的一款高性价比的设计管理解决方案系统。利用微软的SharePoint® 服务器，Solid Edge SP 系统能够对产品相关的全部数据信息进行多版本管理，并且提供细化的流程管理，以便按照装配关系和设计属性等进行数据分类。此外，Solid Edge SP还提供数据动态可视化和工作流程管理等功能。 模型和图纸管理是Solid Edge SP 在法兰泰克设计部门的主要应用功能，但这些只是产品相关的大量数据信息中的一部分。由于在产品的整个开发过程中，很多部门都需要设计相关信息，因此法兰泰克所需要的数据管理平台不只是一个简单的图文档管理系统。 而Solid Edge SP 就是能够满足其需求的典型平台。Solid Edge SP 对产品数据集的管理以零件编号为基础，对应一系列相关的产品设计信息，包括三维模型、工程图纸、重量、材料，甚至工艺信息。所有这些数据都以一个包的方式进行管理，使调用更灵活，数据更准确、有序。 通过选择Solid Edge 和Solid Edge SP，法兰泰克得到了一套全面集成的解决方案，使其得以避免不同厂商提供的软件在数据交换和系统兼容性等方面所必然存在的问题。法兰泰克拒绝了很多低价设计软件，主要原因就在于它们缺乏全面集成的管理平台。 重建研发系统 虽然现在Solid Edge 的实施已经取得了极大的效益，但是流程重建初期也曾面临非常严峻的挑战。长期以来法兰泰克的设计师早已习惯二维设计思维，很多人质疑制造起重机是否真有必要采用三维设计方法。但如今再也没有这样的质疑了。 法兰泰克研发中心副主任孔春元说，“就在不久前，新的软件解决方案帮助法兰泰克的一个5 人开发小组完成了32 吨到100 吨、6 个系列、100 多个规格的卷扬小车设计，设计零件超过3 万多个。” 法兰泰克对未来的规划中包括建立一个完整的研发系统，兼具设计和管理功能。目前，实施项目正处于稳定的基础建设阶段，法兰泰克正在导入十多年的设计数据，丰富标准件数据。此外，公司还在积极推广规范化设计流程和方法。 法兰泰克的管理层对Siemens PLM Software 的技术非常有信心，期待在不久的将来收获更多显著收益。同时，公司还看到了打破陈规，获得显著竞争优势的机会。“我相信用Solid Edge 和Solid Edge SP，我们可以省去80% 以上的重复工作，”孔春元说。“这样一来，设计师就可以集中精力进行设计，而不是将宝贵的时间耗在画图上。”
西门子数字化工厂集团旗下机构Siemens PLM Software是全球领先的产品生命周期管理(PLM)和生产运营管理(MOM)软件、系统与服务提供商，拥有超过1,500万套已发售软件，全球客户数量达140,000多家。公司总部位于美国德克萨斯州普莱诺市。Siemens PLM Software与企业客户充分合作，为其提供领先的行业软件解决方案，帮助其通过革命性创新获得可持续性竞争优势。欲详细了解Siemens PLM Software的产品和服务，敬请访问:http://www.plm.automation.siemens.com/zh_cn/ 工厂360 —— 专注工厂全生命周期精益运维和数字化智能化 
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