华兴源创：从制造走向智造
引言
随着工业4.0的提出，越来越多的企业不再只注重提高产品的工艺制造水平，增加了对产品的电气控制能力提升。以苏州华兴源创电子科技有限公司为例，客户的订单来的很急，交货周期很短，所以往往是产品已经提交给客户，但是图纸还没有完成。这样的企业运作方式不是一家，在苏州有很多这样的例子。但是华兴源创并不认为这是正确的。“这是病，要治，我们要改变。”——信息中心孙主任说。
最初，华兴源创使用一款德国绘图软件作为电气设计的主导工具，随后又转为使用elecworks作为电气设计的主导工具，这是为什么？elecworks到底解决了什么地方的问题？如何有效管理和控制电气设计和机械设计在产品生命周期中的时间段和执行过程？
应用背景
带着这些问题，我们在华兴源创执行elecworks项目实施半年后对用户做了交流，向我们的用户取经学习经验。以下是小编与华兴源创项目组主要工程师王工的交流：
小编：
请简单介绍您的公司.
王工:
苏州华兴源创电子科技有限公司（www.hyc.cn）成立于2005年6月，坐落于苏州工业园区东坊产业园，从事液晶模组信号检测系统研发生产，同时覆盖测试、设备、产品、智能、通讯五大领域，具有年产近5万台套液晶模组检测设备的能力，研发并生产了五大类100多规格的液晶模组检测产品，是江苏省高新技术企业，具有很强的科技创新能力，在液晶检测领域已获得多项专业及软件著作权。
小编：
请简单介绍一下应用elecworks软件的部门。
王工:
华兴使用elecworks软件的部门主要是研发中心的电气部以及硬件的机电一体化部门，其中电气部主要是做产品的设计和设备程序设计，机电一体化部门是专门因为elecworks & Creo这个项目新成立的部门，主要负责产品的从二维到三维布线，以及根据布线结果来进行线缆工艺准备以及工艺安排。
小编：
以前使用何种CAD系统做设计？
王工:
华兴曾经用一款德国绘图软件进行电气设计，但由于厂商服务等原因，选择和上海沐江进行服务合作，在合作过程中得知elecworks针对机电一体化有着独到的优势，才逐步转化到Elecworks软件平台。
小编：
开始阶段您期望elecworks解决哪些问题？
王工:
推荐了elecworks之后，逐步开始明确需要用elecworks实现两大部分的问题，一个是电气设计标准化，一个是和结构联动，实现机电一体化设计。我们希望可以解决电气设计中的规范设计以及标准的遵从，搭建一个将我们的产品从研发阶段到定型阶段中从设计-工艺-生产的整体流程设计平台，后根据我们公司的PLM管理平台将数据进行统一管理利用。
小编：
目前使用elecworks的项目完成情况如何？
王工:
我们从开始了解elecworks，到我们的部分设计人员开始使用elecworks，有6个月的时间(截至2017年11月)，期间有调研和技术验证，初期也只是用elecworks设计了两个项目进行技术验证，通过亲身验证，我们发现，如果想要将这个系统真正发挥作用，标准化规范和基础数据库是必不可少的。我们使用elecworks已经做了AET和木星项目，这两个项目是我们产品线中比较典型的项目。
在进行的几个项目中，我们要求服务商进行了清单模板定制，基本上满足了我们的生产和工艺要求，另外还有部分清单需要进行定制，还在继续应用当中。
Windchill系统正在实施过程中，包括后期的elecworks电气数据与 Windchill也还是需要集成，因此，需要和服务商尽可能的密切合作，以达到我们的目标。
小编：
您或公司认为使用elecworks后主要的帮助和提升是什么？
王工:
目前可以解决的是电气设计规范化，以及在设计过程中机械大量的图纸修改和变化中，提供了高效的工具，节省了设计时间，也将原有的粗放式的设计进行了细化，使得各类型的BOM更加趋于准确，将设计和采购信息尽可能的做了统一，使得采购中浪费情况有所降低。
小编：
您使用频率较高的/较喜欢的功能是什么？
王工:
目前使用比较高的功能是原理图绘制，以及替换数据，编号，报表等功能。我们比较喜欢elecworks for PTC Creo的功能，基本的设计流程已经走通，但是还有一些细节需要进一步的完善和更深入的培训。
小编：
您对将来的工作是如何看待的？
王工:
elecworks for PTC Creo这个解决方案是未来企业必须要走的必由之路，目前虽然还有部分困难，我们也希望可以软件服务商共同努力，将所有的技术难题客服，以达到我们初期规划的目标。
未来需要和软件服务商进行紧密合作，将标准化设计规范制定出来，并进行实施，要求电气部门设计出来更加规范的图纸和谁方案，对于机电一体化工作，根据软件设计产生的数据，进行电线电缆工艺安排，规范工艺流程，工艺文件。
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消失的端子—构建标准化设计
为多个企业做信息化咨询和实施服务后，我们发现了大量的客户都存在华兴源创这样的情况：制造结果优于设计过程。通俗的说，企业是在不断的制造机器设备，是一个比较大的“加工厂房”。什么时候才能从厂房变成一个具有强大竞争力的设备公司？尝试或已经开始思考这个问题的企业，才是真正能够经得起惊涛骇浪的企业，才有可能在商海中做弄潮儿而不是举手膜拜祈天福佑。
电气设计类似机器的大脑，如果设计内容有误，则将导致机器运行错误的指令。我们很惊讶华兴原创是如何做到每次都能在没有图纸设计的情况下顺利的将设备交付给用户使用的？信息中心孙主任给我们道出了原委：“当然有错误，我们确实需要花费大量的人力物力和时间在后期现场的调试和更改。有的时候，因为没有地方走线了，在现场只能从设备的这头拖一根电缆到那头，虽然很不雅观，但是也没有更好的办法。我们现在就是要改变这样的状况，减少意外的发生，让一切尽可能的在可控的范围内发生。”
注意这个词：“可控”。没有规划而直接生产的产品，存在大量的不确定因素。
华兴源创要做的就是标准化，只有标准化的结果才会减少错误的发生，减少意外的可能性。
孙主任给我们看了电气设计图纸中的一个实际例子——消失的端子。
仔细观察下图，能不能发现左右两个回路的区别？
经过实际调研，超过75%的用户是使用左侧的方式绘制原理图，但是实际现场接线的时候都是用的右侧的方式通过端子转接接触器和电机。那么，为什么会出现“消失的端子”？为什么出现这样的错误后生产结果有时也能正确？这样的方式能否一直存在？
当然不能！设计的结果必须与实际的生产对应，也就是说生产工人没有随意更改设计接线的权力，必须根据工程师给的图纸接线。如何让设计者正确设计？解决这个问题的唯一方法是：将电气设计过程、电气设计产出实现标准化。
这就好比建立一个模具，设计师的操作过程和操作结果都限定在模具规定的范围内，所有工程师使用相同的工程模板设计工程内容，使用相同的设计方法设计，在相同模板上产出各种用于生产的图纸。
这样的方式，大大降低了生产环节的压力，直接傻瓜式的照图执行，逼着工程师由上图左侧的设计方式转向右侧的设计方式。
机电一体化设计—构建数字化平台
华兴源创在信息化建设方面具有很强的远见，追求的是数据的融合，而不仅仅是工作环节的对接。使用Windchill（PDM系统）来管理产品的生命周期以及产品的各个数据，要求所有设计环节的数据必须相互关联并实现同步。这个意义是革命性的。电气设计和机械设计，都是在产品设计过程中的重要环节。如果两者不能衔接，后期的PDM信息化整合将会出现众多冗余数据。
大多数的企业关注的只是能否让电气数据导入到机械设计中与零件建立关联，并自动布线。
但我们认为：机电一体化设计，最大的益处不在于自动布线，三维自动布线只是实现数据协同工作的一种体现。也就是说，除了三维自动布线节省劳动力之外，我们应该好好考虑一下：电气设计与机械设计同步工作，任何一方的变更如果不是数据实时同步，那么PDM系统最终以哪个环节提交的数据为准？
说个实际的例子，如果整个设计完成后进入PDM系统形成A.1版本后，电气工程师检出工程并删除了某个开关再次检入形成A.2版本，由于机械工程师并没有及时修改三维结构删除不需要的开关零件，那么PDM中的A.2版本岂不是存在了错误的结构设计？谁来检查这样的错误？什么时候检查？通过什么样的机制触发这样的检查？
机电一体化设计集成，重点关心的是数据的集成，其产出的结果是让设计更准确效率更高，其目的是构建数字化管理平台，让所有设计数据全部连通。
以最佳的实践从制造走向智造
华兴源创在完成实施后，已经独立完成另外项目的设计工作，elecworks的效率已经彰显出来。现在的设备在提供给用户时，随机附上设计图纸。俗话说内行看门道外行看热闹，附上图纸这并不仅仅是流程上的改变，这是竞争能力的改变。
我们看到，现在的一个项目，工程师首先会根据需求设计布线方框图。这样的图纸是对项目内容的规划，把需求转变成图纸，与客户现场的交流不再是指天说地的侃大山，而是基于图形规划项目内容。在得到订单后，基于布线方框图快速的同步数据到原理图。经过简单点调整和完善，快速完成原理设计，自动生成生产所需的BOM、接线图、线缆表等。同时机械部门设计三维空间，基于电气原理完成线缆的布线，统计线长。所有的数据都通过终端快速检入到PDM系统。
华兴源创从实践中寻求真理，让设计环节构建一个“虚拟的双胞胎”，彻底改变产品先做样机的状况，真正从制造转向了智造。
后记
我们很好奇华兴源创接下来将会如何规划。孙主任说：“能够出图并不是我们的目标。我们是一家非标型产品的设计和生产企业，但是结合标准化和参数化的思路，我们要建立标准化设计，要形成模块化设计方式，无论是电气还是机械设计。”看来华兴源创已经对未来做好了规划，充满了信心。我们将会持续的关注并服务华兴源创，期待三年后看到更加强壮的华兴源创。
