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4. 案例研究 www.bplead.com 400 - 680 - 9339 过 PLM 平台共享数据,可使项目组成员及其它 相关人员提前介入产品设计,为后续工艺、采 购及生产等提供超前准备时间。 第二, 自顶向 下( top - down )是一种先进的产品设计方法, 是在产品开发的初期就按照产品的功能要求 先定义产品架构并考虑组件与零件、零件与零 件之间的约束和定位关系,在完成产品的方案 设计和结构设计之后,再进行单个零件的详细 设计。这种设计过程最大限度地减少设计阶段 不必要的重复工作,有利于提高工作效率 。第 三, 在 PLM 系统中建立完善的三维基础数据库 (标准件 , 通用件, 外购件,标准符号库 ,材 料库 ) , 在实际设计工作中发挥了重要的作用。 © 2 014 ,毕普科技 BPLead 。 保留所有权利。本文提供的 信息仅做参 考之用,如有更改,恕不另行通知 ; 这些信息 不应视作 BPLead 提供的担保、承诺、条件或服务内 容。 BPLead 、 BPLead 徽标 和所有产品名称都是 BPLead 和 / 或 其 子 公司在 中国的商标或注册商标。所有其它 产品或公司 名称是各自所有者的财产。任何产品(包括任何特性或功 能)的发布时机可能会有变 , 具体由 BPLead 自行决定。

3. 案例研究 www.bplead.com 400 - 680 - 9339 参数化设计不同于传统的设计方法,它存储了 设计的整个过程, 可以 设计出形状和功能上具 有相似性的产品模型。参数化设计是提高企业 设计创新能力的关键技术之一。 参数化设计是 将模型中的定量信息变量化,使之成为任意调 整的参数 。 对于变量化的参数赋于不同数值, 就得到不同大小和形状的零件模型。 参数是参 数化设计的核心概念,在一个模型中,参数是 通过 “ 尺寸 ” 的形式来体现的。参数化设计的 突出点在于可以通过变更参数的方法来方便 地 修改设计意图,从而 快速出图 。 北煤 机有限公司 是中国机械 500 强企业,北京 市高新技术企业。 因此 如何降低成本、缩短产 品交付期、保证加工质量和提高劳动生产率 成 为重要的课题。 解决方案 北煤机 公司 在液压支架产品设计和制造中采 用 Pro/ENGINEER 技术 , 采购三维 Pro/E 导入 服务 。 201 3 年 10 月 21 日 , 北煤机 公司 与 毕 普 公司 签署合同,采购 三维 Pro/E 导入服 务 。 项目于 201 3 年 10 月 28 日启动,经历将近 五 个月,于 201 4 年 3 月底完成。 Pro/ENGINEER 软件提供了完整的 top - down 设计方案,通过定义顶层的设计意图(骨架) 并从产品结构的顶层向下传递信息到有效的 子装配或零件中。 Top - Down 设计在组织方式上 具有这样几个主要设计理念: 确定设计意图; 规划、创建产品结构;产品的三维空间规划; 通过产品的结构层次共享设计信息;元件之间 获取信息。在构建大型装配的概念设计时, Top - Down 设计是驾御和控制 Pro/ENGINEER 软件相关性设计工具最好的方法。 而且在遇 到需要进行设计变更的时候,只需改动骨架, 子装配、零部件就会随之变化。 北煤机 公司 选择了 Pro/ENGINEER 自顶向下 , 参数化设计, 模块化设计 模块 等 ,而项目实施 方 毕普公司 则需要根据协议约定提供技术服 务,包括 配置文件和启动环境的定制 、 实现改 型产品模块化设计 、 在 PLM 系统平台下实现协 同设计 等。项目的实施分为五个阶段:需求和 方案制定、定制和确认、配置且调试、培训和 指导,以及系统试运行。 依据 北煤机 公司 产品的结构特点 , 毕普公司 依 据 毕普公司 的行业最佳实践和实施经验 , 为 北 煤机 公司 提供 自顶向下 实施方案 , 实现新产品 TOP - DOWN 设计:包括两柱掩护式、四柱支撑 掩护式及放顶煤等支架的协同设计 TOP - DOWN 模型。 实现参数化设计 ,构建部件(包括立柱 和千斤顶)设计模型,通过主要参数(包括: 立柱和千斤顶的主要要素,结构件的铰接孔、 圆弧、箱体高度、主筋板与贴板厚度、顶板和 腹板厚度、各类筋板的数量等)修改,在拓扑 关系不变条件下,保证模型有效。 北煤机 公司 希望通过实施该项目,能够 完成三 种液压支架的协同设计 TOP - DOWN 模型 。 完成 一套液压支架的立柱千斤顶参数化设 ,保 证 所 有新产品设计采用 Pro/E 软件,并实现“三维 向二维工程图快速转化设计”,实现全三维技 术工程化应用 。 实施成效 三维 Pro/E 导入服务 项目在 201 4 年 3 月底完 成,至今为止, 两柱掩护式、四柱支撑掩护式 及放顶煤 支架 已经在 北煤机 公司 实际设计生 产中 发挥了重要的作用。 首先, 基于 Pro/E 的 TOP - DOWN 设计理念,通

1. 案例研究 www.bplead.com 400 - 680 - 9339 客户成功案例 — 中煤北京煤矿机有限公司 中煤北京煤矿机 械 有限责任公司 (以下简称 北 煤 机 公司) 隶属中国中煤能源集团公司 , 是国内设计、制 造综采液压支架最大的专业厂家之一,公司始 建于 1958 年 , 现有职工 3500 余人,资产总额 超过 30 亿元。中国机械 500 强企业,北京市 高新技术企业 。 201 3 年 1 0 月, 北煤 机有限公 司 与 国内实施美国 PTC 产品的软件开发能力 最强、实施部署能力最先进、技术咨询最全面、 培训服务最贴心的国内高科技企业 — 北京毕 普创新科技有限公司 (简称 毕普 公司)采购 三 维 Pro/E 导入服务 。实施完毕后, 北煤 机有限 公司 实现 新产品 TOP - DOWN 设计 , 三维全功能 设计,并为虚拟样机设计准备足够的基础 。 关于 北煤 机有限公司 北煤 机有限公司 创 建于 1958 年 , 公司自 1972 年研制出中国第一台液压支架以来,开创了我 国综采机械化采煤新时代。液压支架的设计能 力、工艺保证、制造水平始终位居国内第一, 率先通过了 ISO9001 质量管理体系认证,实现 了生产规模化、技术装备现代化、职工队伍专 业化、管理手段信息化、售后服务网络化,以 雄厚的科技资源为依托,始终占领国内外市场 制高点,中国第一台液压支架在这里诞生 。 科 学技术是第一生产力,北 煤机公司坚持走科技 兴企、精益制造之路,目前已拥有一批自主知 识产权的新技术、新成果 。 公司多次获得了国 家 质量金奖 、省部级科技进 步特等奖、一等奖、 新产品奖数十项。 5 米一次采全高支架获得国 家质量金奖,这是煤机行业迄今为止唯一荣获 的国家最高质量金奖 。 市场、产品及服务 北煤 机 公司已设计、制造液压支架支护高度从 最低 0.55 米到最高 7.5 米,工作阻力从 1800KN 到 18000KN ,中心距从 1.25 到 2.05 米等不同 类型 680 多种架型 8 万多架,产品遍布在全国 100 多个煤炭生产企业,先后出口美国、俄罗 斯、印度、孟加拉、越南等国,是国内出口液 压支架最多的厂家 。 公司围绕“一高一低”高端支架、“一架三翼” 生产架构,斥巨资实施重大技术装备改造。新 建厂房面积 15 万平方米,用于液压支架总装、 液压控制阀生产、结构件下料和调平、直径 500mm 以上大缸径立柱生产、重型液压支架实 验中心。作为“国家能源煤矿采掘机械装备研 发(实验)中心”重点建设基地,新建了研发 楼。从德国、日本引进数控火焰切割机、全自 动机器人切割机装备了世界一流的机器人结 构件下料中心;由数控机床群和进口加工中心 组成的阀类柔性生产流水线;由机器人工作站、 高强度钢板焊接生产线组成的结构件生产线; 以高、精、尖大型引进设备为 主的多条环套、 缸体、活柱生产线;国内最大立柱试验台;世 界最大的液压支架装配车间;由 45000KN 重型 液压支架试验台、 1000L/min 阀类综合试验台 组成的国内能力最强、技术最先进的产品性能 检测系统。科学合理的工艺流程,使公司跨入 了新一轮的高速发展期 。 为神华集团神东煤炭公司设计制造的 ZY9000/25.5/55 型年产 1000 万吨两柱掩护式 电液控支架,率先实现了百人千万吨工作面最 高纪录,荣获国家重点新产品奖、煤炭工业十 大科技成果奖。

2. 案例研究 www.bplead.com 400 - 680 - 9339 为铁法煤业集团研制的用于极薄煤层刨煤机 开采的 ZY4800/06/16 .5D 型电液控制液压支 架,最低支护高度 0.6 米,在国内市场占有率 达 90% 以上,对我国薄煤层开采技术发展起到 了带动和示范作用。 为中煤集团平朔公司研制的 ZYF12000/23/40/ 两 柱放顶煤支架,配备公司专利产品电液控制 系统,最高日产 7.5 万吨,实现了年产 1750 万吨综采工作面重大装备本土化制造的目标。 为中小煤矿研制的适应性产品,满足了不同类 型客户的需求。 市场竞争 近几年,我国进入飞速发展时期,在这样的大 背景下,国外企业进军中国市场同时,国内企 业也纷纷走出国门 。 北煤 机 公司奉行“技术引 领市场,品质回报客户”的营销策略 , 作为煤 机装备制造业的旗舰企业,公司在国内率先开 展高端液压支架及其先进制造关键技术研究 与专业化,引领国内高端支架技术的发展。研 制出了一批具备世界先进水平,拥有自主知识 产权的高端液压支架,最高寿命指标超过 6 万 次。先后研制出工作阻力 18000KN 、支撑高度 7.5 米的支架王;神华、陕煤目前井下最高工 作阻力 12000KN 的 6.2 米、 6.3 米大采高液压 支架;神华保德、柳塔矿 4.2 米两柱放顶煤支 架;同煤集团“国家十一五科技支撑重点项目” 5.2 米大采高放顶煤液压支架;铁法极 薄煤层 刨煤机工作面 0.6 米电液控制支架等一系列 受到国内外市场热烈追捧的产品。 北煤 机有限公司 与 毕普公司 的合作 北煤机 公司 已经在液压支架产品设计和制造 中采用 Pro/ENGINEER 技术。该技术是 毕普 提 供的一种整合 CAD/CAM/CAE 解决方案。 Pro/ENGINEER 的全面应用使北京煤机 公司 在 自顶向下的模块分析应用设计方面取得了重 大的进步,保持了产品支架设计制造水平位居 国内 一流的领先地位 。 凭借强大的模型化性能 和使用便捷性, Pro/ENGINEER 始终处于市场 领先地位。该技术的这些优势使北 煤机大大降 低开发周期,并提高了 北煤机 公司的 满意 度 。 成功案例 面临挑战 进入到 21 世纪, 在全球化市场竞争日益激烈 和生产制造日益国际化、分散化的趋势中, 随着欧美、 日本、韩国、中国台湾地区以及东南 亚制造业的大规模倾斜式转移,中国正逐步向世界 级 制造中心迈进,并突出表现为面向成本优势 的劳动密集型加工点。提高当前中国制造业企 业核心竞争能力的关键 于如何降低成本、缩短 产品交付期、保证加工质量和提高劳动生产率。 而这些需求恰恰是 北煤机 公司 所要解决的问 题。 自底向上的主要思路是先设计好各个零件(可 以由不同的人来完成),然后将这些零件拿到 一起进行装配,如果在装配过程中发生零件干 涉或不符合设计意图时就要对零件进行修改。 这样,不断重复这个修改过程,直到设计满意 为止。由此可见,如果在设计阶段没有做出很 好的规划,没有一个全局考虑,使设计过程重 复工作很多,造成时间和人员的浪费,工作效 率降低。这种方法不能完全利用三维设计软件 的功能完整地进行产品设计。 自顶向下( top - down )是一种先进的产品设计 方法,是在产品开发的初期就按照产品的功能 要求先定义产品架构并考虑组件与零件 、零 件 与零件之间的约束和定位关系,在完成产品的 方案设计和结构设计之后,再进行单个零件的 详细设计。这种设计过程最大限度地减少设计 阶段不必要的重复工作,有利于提高工作效率。

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