两化融合背景下风电企业研发信息化建设研究

白晓春 裴成海

摘要：信息化与工业化融合，是新的历史时期党和国家对工业行业信息化发展的新要求，是国家工业行业信息化发展的新战略。从十六大“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”战略思想，到十七大“发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强”明确要求，再到十八大“推动信息化和工业化深度融合”的“四化同步”首要位置，两化融合政策的发展历程充分显示了信息化在国民经济和社会发展中的重要地位和积极作用。作为促进新型企业升级转型的创新途径，两化融合最终的践行者是企业。由于受多品种、小批量和复杂产品结构的制造特征、市场竞争不规范、准入资格审核欠缺等因素的影响，风电企业的两化融合水平普遍需要提高，研发信息化应用深度与广度不够，不同规模企业间信息化水平参差不齐、缺乏统一规范标准等问题均有待解决。

关键词：信息化与工业化；风电企业；信息化建设

一、推进产品生命周期的数字化管理

构建产品设计及协同研发数字化平台，促进公司协同研发创新。处于产品生命周期最前端的研发设计是两化融合的重要切入点。首要在于推进产品生命周期的数字化管理，数字化的范畴远不限于数字化设备。事实证明，先进管理方法和先进制造技术无一例外都需要通过数字化的途径才能发挥其最大价值。以并行工程理念为例，如果不能建立产品的三维数字化模型，要想在设计阶段验证产品的可制造性和可装配性就非常困难，这样就不得不试制更多成本昂贵的物理样机。此外，协同设计、虚拟产品开发和网络制造等也都以数字化技术为基础。和产品相关的数据经过数字化描述后，其优点是多方面的：便于信息的管理、一致性维护、查询统计和重复利用；便于产品和制造过程的虚拟分析验证，有助于优化设计方案和工艺方案；便于信息的网络共享和协同工作。

二、建立统一数据源的产品全生命周期管理平台

以信息技术为支撑，以信息系统为基础与产品设计开发密切结合，通过加大信息化投入力度，打造一个适合企业研发产品全生命周期的信息集成平台，实现信息化和工业化真正融合，已成为新时期下推动企业信息化发展和结构转型的重要工作之一。构建先进的 PLM 平台、基于 Web 的一体化协同工作平台，满足研发、制造、综保、质量等各环节的内部及外部多层次、多方位业务协同的需求 ； 通过扩充 SolidWork，Pro/E、MathLAB，MathCAD ，ePLAN 等工具提升结构设计、计算及仿真能力，在此基础上将工具与平台进行结合，提升机电一体化并行协同能力、设计过程管理能力、协同计算管理能力、基于配置的数字化仿真能力等。在深化协同研发管理的基础上，基于统一的技术架构平台实现数字化制造过程管理，支持设计制造并行工程、工艺结构化设计、工装协同设计、工艺指令输出等，实现设计数据、工艺设计过程与工艺资源的管理一体化和数据向生产的打包发布。将设计、制造与综合保障管理进行有效衔接，实现技术出版物资料的统一管理和状态控制，支持电子化培训及课件制作、维修支持管理等，全面提升电子装备的综合保障管理能力 ；对用户需求定义、需求实现、需求验证的过程进行闭环管理，确保需求、实现、验证的关联性、更改一致性和可追溯性，使新产品研发和现有产品改进能够以客户需求为导向。

三、利用信息化手段对项目全角度分析强化筛查

借助各种信息及管理技术和手段，在新产品提案阶段就确定产品的战略定位，即进行产品的市场定位分析，明确此产品在市场中的需求定位，满足什么样的市场需求和客户群体。通过搭建产品技术分析系统，对竞争产品进行分析，确定差异化竞争策略，明确产品的买点，确立竞争优势；在统一的信息管理平台下，商务、研发、售后、供应链、生产等环节共同参与决策应对风险，包括技术路线选择、商业前景分析、度电成本分析、新产品较之老产品或竞争对手的优劣分析、过去发生过的经验教训总结、未来新产品的销售区域分析、知识产权潜在冲突及预防措施、生产制造及维护的可行性、以及各种风险预见及应对等。同时在概念设计阶段引入设计失效模式和影响分析，重复运用过去经验来确定重要组件，降低了项目的风险计划；在产品规划时确定产品质量计划，定义产品质量需求，提高各设计阶段各子系统、模块、组件及元器件的设计质量；每一个产品的技术参数及功能需求都被科学验证，既有仿真试验验证又有现场验证数据，从而实现对设计与分析、试验与评价、评估与改进的完整过程的管控。

四、信息化平台建设提升产品设计质量控制

质量管理过程包括了质量策划、质量执行、质量检查、质量改进等四个关键环节，各个环节都需要与研制过程进行紧密结合，以体现研制过程中的质量管控，而不是事后检查模式。基于信息化设计平台环境，支持设计过程中的五性（可靠性、保障性、安全性、维修性、测试性）管理和全生命周期各阶段的质量问题闭环管理。

其中，五性管理对五性定义与分解、设计与分析、试验与评价、评估与改进的完整过程进行管理，并提供五性分析的集成工作环境 ；质量问题闭环管理则对设计、工艺、制造、售后各个阶段反馈的质量问题进行闭环管理，确保质量问题可控、可追溯。按照产品的成熟度，明确界定了各个研发阶段的交付物及成果定义，在项目阶段评审时，依照交付物完成情况来检查和评审项目是否满足进入下一研发阶段的条件，并评估其风险，决策是否继续进行产品开发或调整开发策略，保证了企业商业利益最大化，实现了对成本、进度、质量的有效控制。

五、实现业务流程的标准规范化管理与执行

现代风电制造企业往往存在以下问题 ：产品研发流程化规范化程度相对薄弱，产品研发依赖于研发人员的经验、默契、以及对工作的负责态度 ；项目参与者的工作职责、前后关联关系，执行内容、交付件等尚未清楚定义 ；归根结底 ：缺少规范化业务流程，或已有的标准流程得不到严格执行，这给降低成本、缩短研发周期、提升质量及研发效率带来了较大的挑战。

以信息化 PLM 系统为平台，重点集中在 PLM 所涉及的產品开发和订单响应关键业务梳理与优化，以风能行业“最佳业务实践”为依据，并充分结合企业的未来发展，设计出适合企业的最佳解决方案。通过业务流程分类即 ：一阶流程 ：业务模式（流程总图）二阶流程 ：项目流程（阶段定义）三阶流程 ：细部流程（设计，工艺等）四阶流程：任务流程（WBS 任务分解）五六阶流程：电子工作流（审批、签署），以专注于产品开发业务流程的制订为核心，并将后续的工艺、采购、制造以及维护维修环节纳入产品研发，实现串行业务模式向最大程度的并行业务模式转换，构架出完整业务流程体系。

六、结语

在两化深度融合进程中，企业必须抓住机遇，迎接挑战。深刻认识到两化融合的内涵，根据自身发展需求，切实推进两化融合，推动研发信息化建设。在两化融合进程中，充分运用信息网络技术，有效保障产品研发数据的完整性、有效性和管理规范性，从而实现产品研发技术状态的可控、可追溯，整体提高研发效率，真正地向管理要效益，为企业的进一步发展壮大做基础铺垫。

（作者单位：华电福新能源有限公司）