在經(jīng)濟全球化背景下,國際競爭不斷加劇,自主創(chuàng)新能力的不足不僅嚴重影響中國行業(yè)和企業(yè)的生存發(fā)展,而且成為當前影響我國產(chǎn)業(yè)競爭力的突出問題。
對于國內(nèi)汽車企業(yè)來說,自主創(chuàng)新更是成為企業(yè)競爭能力的核心問題??蛙嚻髽I(yè)也不例外,國內(nèi)客車巨頭宇通集團就深深體會了自主創(chuàng)新的好處,因為當年宇通的一炮而紅就是源于創(chuàng)新性地開發(fā)出公路臥鋪客車。
近幾年來,宇通在客車行業(yè)一直占據(jù)優(yōu)勢地位,但是面對激烈競爭,宇通的高層意識到,如果要在國內(nèi)眾多客車企業(yè)中一路領(lǐng)先,就要把自主創(chuàng)新擺在核心位置上。
“宇通擁有目前客車行業(yè)惟一國家級技術(shù)中心,我們研發(fā)部門每年的費用開支都在2億以上,占到銷售額的4%左右。”宇通公司負責客車研發(fā)的總工程師韓軍告訴記者,為提升設(shè)計手段和效率,宇通還采用了法國達索飛機公司的CATIA軟件對客車新品進行自主設(shè)計開發(fā),設(shè)計出了ZK6129H系列產(chǎn)品,大大縮短了研發(fā)周期。
提高產(chǎn)品的一次設(shè)計成功率
“我們使用的三維產(chǎn)品設(shè)計軟件名叫CATIA,它是法國達索飛機公司開發(fā)的CAD/CAM軟件,以設(shè)計幻影戰(zhàn)斗機而著名,已成為當今3D行業(yè)標準?!表n軍告訴記者。
客車制造業(yè)是典型的勞動密集型和技術(shù)密集型的行業(yè),品種多而批量小,以宇通為例,其產(chǎn)品線覆蓋6米到18米,價位從10萬到300萬有近百個產(chǎn)品,年產(chǎn)量多的幾千輛,少的幾十輛,每輛車涉及的零部件近萬個。
“根據(jù)傳統(tǒng)的二維設(shè)計方法進行零配件設(shè)計,一般是先設(shè)計出零配件,再送到零部件制造廠進行制造,等所有的零件制造出來后,進行整車裝配確認,對設(shè)計進行完善后,進行樣件的二輪制造與裝配確認,產(chǎn)品的一次設(shè)計完美率較低,并且設(shè)計周期長。但是,使用CATIA V5就可以解決這個問題?!表n軍介紹說,“每個零配件的設(shè)計都在CATIA V5環(huán)境中進行,設(shè)計結(jié)束后,我們可以在CATIA V5系統(tǒng)中進行虛擬組裝,可提前發(fā)現(xiàn)問題,及時給予糾正,從而使實物裝配更合理有效,減少了通過實物來進行產(chǎn)品零部件的試制調(diào)整,大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期,節(jié)省了設(shè)計成本。”
“此外,CATIA V5不僅僅可以實現(xiàn)零配件之間的虛擬環(huán)境下的組裝,還可以對虛擬組裝的電子樣件進行各種運動干涉模擬分析。經(jīng)過CATIA V5設(shè)計出的樣車投入實物樣車的生產(chǎn)時,產(chǎn)品缺陷就在電子樣車組裝中得以發(fā)現(xiàn)和改進,大大提高了產(chǎn)品的一次設(shè)計成功率?!?/P>
據(jù)韓軍介紹,基于CATIA V5平臺的三維設(shè)計,對于模擬整車與零部件CAE結(jié)構(gòu)分析驗證的效率大大提高,并且可以總結(jié)與固化經(jīng)驗,提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的一次成功率。基于CATIA V5平臺的三維設(shè)計,對于客車上游零部件的供應(yīng)商來說,也是一個好消息,拿到整機廠部件的電子模型后,進行CAM的展開,既縮短了樣件的制造周期,也避免了與整車廠進行反復地溝通確認。
“客車制造就像家庭裝修一樣,各家各戶的要求不一樣,我們提供的裝修產(chǎn)品也就不一樣,因此,在CATIA中,我們把產(chǎn)品分為兩大部分,一個是可視部分,即客戶看得見、摸得著體驗到的部分,我們一定要做差異化,才能贏得訂單,而另外一部分,是體現(xiàn)內(nèi)在品質(zhì)的部分,一定要盡量通用化,才能降低企業(yè)的研發(fā)制造成本?!表n軍說。
CATIA V5在設(shè)計的初級階段不用分析每個零件的特征,也不用分析不同零件之間的相互關(guān)聯(lián),而是把不同的零件特征建模工作完成,然后通過定義和改變不同零件的參數(shù),包括特征草圖、表達方式來完成對零部件的設(shè)計。目前,CATIA在宇通研發(fā)設(shè)計中的應(yīng)用已經(jīng)廣泛推廣,基本上所有的新車型都是該軟件設(shè)計完成的。此外,宇通提出“內(nèi)涵式研發(fā)”,靠的就是利用CATIA V5等一系列軟件進行基礎(chǔ)研發(fā),如有限元分析、振動、噪音等方面的研究。
?。樱粒邢到y(tǒng)深入產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域
韓軍告訴記者,除了CATIA軟件的應(yīng)用,SAP系統(tǒng)的上線對宇通也是一個很大的改變,SAP對流程的嚴密控制也延伸到了研發(fā)領(lǐng)域。
“在SAP系統(tǒng)沒有上線之前,所有的軟件都是流程軟件,即軟件是在將某個工業(yè)流程電子化,反應(yīng)在信息系統(tǒng)之中,SAP系統(tǒng)的上線改變了這種局面,該系統(tǒng)是一種真正的管理軟件,由流程來驅(qū)動每個人的行為,每個工作環(huán)節(jié)的行為都被系統(tǒng)所監(jiān)控和管理?!?/P>
韓軍向記者舉了一個由訂單到產(chǎn)品的例子,比如說一個新的訂單由銷售人員輸入了系統(tǒng),會在系統(tǒng)中尋找能夠滿足客戶需求的產(chǎn)品配置模塊,一般來說,90%以上的訂單都是可以在產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中找到適合客戶需求的產(chǎn)品的,1個小時之內(nèi),這些訂單就會被處理轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)訂單,從原材料采購、生產(chǎn)車間就開始進入生產(chǎn)環(huán)節(jié);可能還有10%的訂單無法在已有模塊中找到滿足客戶個性化需求的產(chǎn)品,這些個性化訂單就會傳到研發(fā)部門的手中,研發(fā)部門開始針對客戶需求在數(shù)據(jù)庫中尋找相應(yīng)零部件進行修改設(shè)計,做出滿足客戶需求的設(shè)計,客戶確認滿意后,再進入轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)訂單進行制造的環(huán)節(jié)。
在宇通的研發(fā)設(shè)計部門,主動開發(fā)和定制開發(fā)是兩種不同類型的開發(fā),其中定制產(chǎn)品開發(fā)由訂單驅(qū)動,主動開發(fā)則是宇通通過對市場的調(diào)研、把握開發(fā)某種全新的適應(yīng)市場需求的產(chǎn)品?!八械亩ㄖ圃O(shè)計研發(fā)都是由客戶提出的個性化需求訂單來驅(qū)動的,從而保證了設(shè)計產(chǎn)品是真正滿足市場需求的,一個極端的例子就是如果沒有客戶的訂單需求,我們甚至定制產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)書的下達都無法完成,研發(fā)部門處于停滯。”韓軍表示,“SAP系統(tǒng)中的PDM模塊讓我們企業(yè)研發(fā)部門高效地管理企業(yè)的技術(shù)數(shù)據(jù),并與生產(chǎn)銷售緊密地結(jié)合起來?!?/P>
對于客車企業(yè)來說,自主創(chuàng)新的分量似乎更加重實,借助高新科技系統(tǒng)、軟件的宇通讓我們看到了一個明朗的開端。然而,要走向“自主”,還要一步一步腳踏實地地進行產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)。
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