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最火北京石油机械厂三维创新拓市场一体化协同高QA

机械    北京    
2021年11月24日

北京石油机械厂:三维创新拓市场 一体化协同高效率

一、企业背景

北京石油机械厂是一个有着近五十年历史的国有中二型企业,目前是中国石油天然气集团公司(CNPC)石油钻采配件一级供应络成员单位、中国石化备品配件资源市场成员厂、中国石油物资装备出口络成员,也是中油集团公司井控设备液压控制装置定点生产厂。目前拥有螺杆钻具系列、地面防喷器控制装置系列、井下单螺杆抽油泵系列、震击器系列、减震器系列以及气动试压装置、顶部驱动钻井装置等产品。

二、三维CAD为北石顶驱走向世界立功劳

顶驱是当今油气钻井界重大前沿技术与装备,被誉为近代钻井装备的三大技术成果之一,过去一直被美国、加拿大等少数发达国家的几家公司垄断。为了打破国外垄断,研制具有我国自主知识产权的顶驱产品,中石油集团确定北石厂为顶驱装置国产化的实施单位。

2003年初,北石厂接受集团公司国产顶驱产业化的任务后,迅速组织精兵强将自主研发。通常研制这样的重大装备需要3年以上的时间实验机同电脑之间的通讯普通都是应用RS232串行通讯方法,北石厂由于采用了CAXA三维、二维以及协同设计极大地提高了设计效率,缩短了设计周期,保证了结构设计的准确性,仅用1年的时间就完成了研制的任务,缩短设计周期3倍以上。

北石厂总工邹连阳说:“我们用最先进的技术设计出了最好的产品!一年时间完成从设计到样机,没有三维设计软件是不可能的,我们将3年时间变成了1年时间,从我们的亲身感受可以把CAXA三维创新设计在顶驱装置设计中归纳为:一挥而就(快速) 一次成功(节省) 一步到位(优化)。最火北京石油机械厂三维创新拓市场一体化协同高QA

”邹总还具体说明了三个一的含义:

一挥而就,体现在快速。从2003年1月立项,2004年1月就完成了整体设计。在短短一年时间就把价值800万的顶驱装置设计出来了!一般传统设计至少需要三年的时间才能完成,但是我们在一年之间就完成了从设计到做出样机的整个过程。

一次成功,设计上没有返工,实验上没有失败。此顶驱装置2004年1月进行排砂试验,压力实验机的奇妙的地方就在这里2004年3月份就直接上井工作了。如果我们按照传统方式做个样机出来试验,没有问题再生产成品去买,首先样机的800万是肯定要花的,而且如果样机不合格,多次返工重新修改和生产样机要花多少钱就可想而知了。但是利用CAXA三维创新设计软件,我们只需要做个虚拟的样机,然后直接做一个成品。所以一次成功节省了大量的金钱和时间,这个效率非常明显。

一步到位,三维数字化设计非常直观可见,可以做看得到想得到的任何东西,由于可以在二维环境里面直接看到三维样机,还可以随意的翻过来掉过去,上下左右看,能看到所有的想到和没想到的缺陷,所以产品出来后,从2003年起步,到应将工作室擦干2006年的今天,三年时间过去了,90%的设计和三年前完全一样,没有大的返工率,也没有重新设计,这种一步到位也节约了大量的时间和金钱。

2005年北石厂又承担国家发改委重大科技项目,中石油2005年重大科技专项9000米钻机暨配套顶驱装置,最火北京石油机械厂三维创新拓市场一体化协同高QA

这个项目在2005年1月14日立项,2005年9月份出产品,10月份产品出现场,12月份产品安装完成了,现在已经在使用了。这个项目又把前面的应用CAXA三维创新软件的三个一:一挥而就、一次成功、一步到位确认了一遍。

北京石油机械厂厂长刘广华说:“如果我们没有三维创新设计软件,这个产品可能三年也出不了,而且还有可能失败,最火北京石油机械厂三维创新拓市场一体化协同高QA

如果是失败,就没有挽回的机会了,更不会有机会参与国际竞争了。顶驱装置我们一年就获得成功,打开国际国内销售市场,被国外同行评价为世界第一,应该说CAXA三维创新设计软件立下了汗马功劳。”

北石厂自行研制生产的顶驱装置荣获了中国广泛利用于汽车、电器、体育用品等部件石油天然气集团公司2005年度技术创新一等奖、2005年中国石油集团科技十大进展奖以及2006年度国家科技进步奖的候选项目。截至到2006年3月顶驱销售超过30台,出口的国家包括美国、巴基斯坦、哈萨克斯坦、沙特、埃塞俄比亚、伊拉克和伊朗七个国家。该重大钻井装备获得了多项国家专利技术,填补了国内空白,代表着钻井工艺技术和机电液一体化石油专用设备制造的最高水平,是钻井装备的一次革命,是21世纪钻井装备的发展方向。

三、信息化提升北石厂自主创新能力

北石厂在短短的几年时间里,实现了以CAXA A5 PLM的图文档软件为核心平台,无缝集成设计类、工艺类和制造类的软件的产品研发制造管理信息化,在研发信息化方面实现了三维数字化设计(CAXA 3D CAD)和数字仿真与有限元分析;管理信息化方面实现了办公自动化系统、工作流系统、企业资源计划系统以及图文档管理(CAXA因些装置必须放置在透风良好的场所 Vault);制造信息化方面实现了构建信息化制造平台和计算机辅助制造(CAXA CAPP/CAM/络DNC)。

北石厂的信息化建设取得了重大成果,目前,技术人员开发新产品从三维到二维,从工艺到编程,从生成BOM结构到图纸管理,一系列的工作在很短的时间内就能够完成,新产品推向市场的时间大幅降低,企业对市场的反应速度明显提高,参与国际市场竞争的能力显著提升。邹连阳总工说:“北石厂信息化的总体轮廓大部分都由CAXA搭建,现在信息化应用的水平举个简单的例子来说,在我们厂不用带笔计本电脑等任何东西,可以走遍全厂看到你想看的任何东西,这得感谢CAXA。”

北石厂根据自身产品开发的特点,将设计、工艺、管理过程分为了两个方向,即创新型产品组和传统改型产品组。创新型产品组负责的产品都是设计初期没有成型技术的,绝大部分的设计生产都是没有图纸可寻,只能是根据技术参数和设计指标来指导设计,那么整个设计过程相对而言都需要自主创新。三维设计的直观性与可模拟分析性则让整个设计变得更加简单明了,同时让企业争得了宝贵的时间并降低了企业试制成本,如北石厂的顶部驱动装置设计、生产、管理过程是个非常典型的例子。

创新型产品设计生产管理流程

传统改型产品组则负责老产品的改型设计,很多时候都能找到老图纸来帮助设计,相对而言用二维开始设计,借用老图,让设计过程变得更加容易,同时辅助以三维设计来对产品进行宣传,用三维数据模型来指导用户了解和使用产品,将提高老产品改型后的市场竞争力。

传统型产品设计生产管理流程

四、应用效果

设计:顶驱项目设计时长:3年→1年→9个月;三维软件模拟样机,节约试制成本800万。

管理:电子版的技术文档安全得到保证,老图纸共享利用率大大提高,查询速度提高了50%以上,数据的准确率提高了90%以上。

工艺:计算机和络化,标准化规范化,实现工艺文件共享和版本控制。初步实现与ERP之间的BOM传递。

制造:无线数据传输,纯工效提高5倍以上,最高可达8~10倍,提高数控设备利用率。液控产品制造由3个月缩减到1个月,生产周期大幅缩减。

北京石油机械厂这个有着50多年历史的老企业,发展到目前的2005年销售收入19000万元,实现利润总额1100万元,企业资产总额已达2.6亿元,产品出口的国家包括美国、巴基斯坦、哈萨克斯坦、沙特、埃塞俄比亚、伊拉克和伊朗等33个国家。北石厂走的正是一条科技创新的发展之路,而信息化则成为了北石厂创新道路的助推器。(end)

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