一、企業背景

     北京石油機械廠(chang)是(shi)一(yi)個有(you)(you)著近五十年歷史的國(guo)有(you)(you)中(zhong)二型企業，目(mu)前(qian)是(shi)中(zhong)國(guo)石油天(tian)然氣(qi)集團(tuan)公司（CNPC）石油鉆(zhan)采配(pei)件一(yi)級供應網(wang)絡(luo)成員單(dan)位、中(zhong)國(guo)石化(hua)備品(pin)配(pei)件資源市場成員廠(chang)、中(zhong)國(guo)石油物資裝(zhuang)備出口網(wang)絡(luo)成員，也是(shi)中(zhong)油集團(tuan)公司井控設備液壓控制裝(zhuang)置定點生產廠(chang)。目(mu)前(qian)擁有(you)(you)螺桿鉆(zhan)具系列、地面(mian)防(fang)噴器(qi)控制裝(zhuang)置系列、井下單(dan)螺桿抽油泵系列、震(zhen)擊器(qi)系列、減震(zhen)器(qi)系列以及氣(qi)動試壓裝(zhuang)置、頂(ding)部驅動鉆(zhan)井裝(zhuang)置等產品(pin)。

       地面防噴器控制(zhi)裝置(zhi)                   ;   震擊器、減振(zhen)器             頂驅(qu)裝置(zhi)

二、三維CAD為北石頂驅走向世界立功勞

頂驅是當(dang)今(jin)油氣鉆井(jing)界重大(da)前沿技(ji)(ji)術(shu)(shu)與裝備，被譽為近(jin)代鉆井(jing)裝備的(de)(de)三大(da)技(ji)(ji)術(shu)(shu)成果(guo)之(zhi)一，過去一直(zhi)被美國(guo)、加拿大(da)等少(shao)數發達國(guo)家的(de)(de)幾家公司壟斷。為了打破國(guo)外壟斷，研制(zhi)具有(you)我國(guo)自(zi)主知識產權的(de)(de)頂驅產品(pin)，中石油集團確定北石廠為頂驅裝置國(guo)產化的(de)(de)實(shi)施單位。

     2003年(nian)初，北(bei)石廠接受集團公司國產頂(ding)驅產業化的(de)(de)任(ren)務后，迅速組織精兵強將自(zi)主研發(fa)。通常研制(zhi)這樣的(de)(de)重大(da)裝備需(xu)要3年(nian)以(yi)上的(de)(de)時間(jian)，北(bei)石廠由于采(cai)用(yong)了(le)CAXA三維(wei)、二維(wei)以(yi)及協(xie)同設(she)計極(ji)大(da)地提高了(le)設(she)計效率，縮短了(le)設(she)計周期，保證了(le)結構設(she)計的(de)(de)準確性，僅(jin)用(yong)1年(nian)的(de)(de)時間(jian)就完(wan)成(cheng)了(le)研制(zhi)的(de)(de)任(ren)務，縮短設(she)計周期3倍以(yi)上。

     北石廠總(zong)工鄒連陽(yang)說(shuo)：“我們(men)(men)用(yong)最先進的(de)技術設計出了最好的(de)產品！一年時間(jian)完成從(cong)設計到樣機(ji)，沒有三(san)維設計軟件是不可(ke)能的(de)，我們(men)(men)將3年時間(jian)變成了1年時間(jian)，從(cong)我們(men)(men)的(de)親身感受(shou)可(ke)以把CAXA三(san)維創新(xin)設計在頂驅(qu)裝置設計中歸納(na)為：一揮而就(jiu)（快速） 一次成功（節省） 一步到位（優化）。”鄒總(zong)還(huan)具體說(shuo)明了三(san)個一的(de)含義：

一揮而就，體現(xian)在快速。從2003年(nian)1月立項，2004年(nian)1月就(jiu)(jiu)完成(cheng)了整體設(she)計。在短短一(yi)年(nian)時間就(jiu)(jiu)把價值800萬的頂驅(qu)裝置設(she)計出來了！一(yi)般傳統設(she)計至少需(xu)要三年(nian)的時間才能完成(cheng)，但是我們在一(yi)年(nian)之間就(jiu)(jiu)完成(cheng)了從設(she)計到做出樣(yang)機(ji)的整個過程。

     一次成功，設(she)計(ji)上(shang)沒(mei)有(you)返(fan)工，實驗(yan)(yan)上(shang)沒(mei)有(you)失(shi)敗。此頂驅裝(zhuang)置2004年(nian)1月(yue)進行排砂試(shi)驗(yan)(yan)，2004年(nian)3月(yue)份(fen)就直(zhi)接(jie)(jie)上(shang)井工作了。如果我們按照(zhao)傳統方式做(zuo)個樣(yang)機(ji)(ji)(ji)出(chu)來試(shi)驗(yan)(yan)，沒(mei)有(you)問(wen)題再生(sheng)產(chan)成品去買(mai)，首(shou)先樣(yang)機(ji)(ji)(ji)的(de)800萬是肯定要(yao)(yao)(yao)花(hua)的(de)，而(er)且(qie)如果樣(yang)機(ji)(ji)(ji)不(bu)合(he)格，多次返(fan)工重新(xin)修改(gai)和生(sheng)產(chan)樣(yang)機(ji)(ji)(ji)要(yao)(yao)(yao)花(hua)多少錢就可(ke)想而(er)知了。但(dan)是利用CAXA三(san)維創(chuang)新(xin)設(she)計(ji)軟件，我們只需(xu)要(yao)(yao)(yao)做(zuo)個虛擬的(de)樣(yang)機(ji)(ji)(ji)，然(ran)后直(zhi)接(jie)(jie)做(zuo)一(yi)個成品。所(suo)以(yi)一(yi)次成功節省了大(da)量(liang)的(de)金錢和時間，這(zhe)個效率(lv)非常(chang)明(ming)顯。

     一步到位，三維(wei)數字化設計非(fei)常直觀可(ke)見，可(ke)以(yi)做看得到(dao)(dao)想(xiang)得到(dao)(dao)的任(ren)何東(dong)西，由于可(ke)以(yi)在二維(wei)環境里面直接看到(dao)(dao)三維(wei)樣機，還(huan)可(ke)以(yi)隨意的翻過來(lai)掉過去，上下左右看，能看到(dao)(dao)所有(you)的想(xiang)到(dao)(dao)和(he)(he)沒想(xiang)到(dao)(dao)的缺(que)陷(xian)，所以(yi)產品出來(lai)后，從2003年(nian)(nian)起步，到(dao)(dao)2006年(nian)(nian)的今天(tian)，三年(nian)(nian)時間(jian)過去了，90％的設計和(he)(he)三年(nian)(nian)前完全一樣，沒有(you)大的返工率，也沒有(you)重(zhong)新設計，這(zhe)種(zhong)一步到(dao)(dao)位也節約了大量(liang)的時間(jian)和(he)(he)金錢(qian)。

     2005年北石廠又承擔國家發改委重大科技項目，中石油2005年重大科技專項9000米鉆機暨配套頂驅裝置，這個項目在2005年1月14日立項，2005年9月份出產品，10月份產品出現場，12月份產品安裝完成了，現在已經在使用了。這個項目又把前面的應用CAXA三維創新軟件的三個一：一揮而就、一次成功、一步到位確認了一遍。

北京石油機械廠廠長劉廣華說：“如果我們沒有三維創新設計軟件，這個產品可能三年也出不了，而且還有可能失敗，如果是失敗，就沒有挽回的機會了，更不會有機會參與國際競爭了。頂驅裝置我們一年就獲得成功，打開國際國內銷售市場，被國外同行評價為世界第一，應該說CAXA三維創新設計軟件立下了汗馬功勞。”

     北(bei)石(shi)廠自行研制生(sheng)產的頂驅裝(zhuang)(zhuang)置榮獲了中(zhong)國石(shi)油天然氣集團公(gong)司2005年(nian)(nian)度技(ji)術(shu)創新一等獎、2005年(nian)(nian)中(zhong)國石(shi)油集團科(ke)(ke)技(ji)十大進(jin)展獎以及2006年(nian)(nian)度國家(jia)(jia)科(ke)(ke)技(ji)進(jin)步獎的候選項(xiang)目。截(jie)至到2006年(nian)(nian)3月(yue)頂驅銷(xiao)售(shou)超過30臺，出口(kou)的國家(jia)(jia)包括美(mei)國、巴基斯坦(tan)、哈薩(sa)克斯坦(tan)、沙特、埃塞(sai)俄比亞(ya)、伊(yi)拉(la)克和伊(yi)朗七個(ge)國家(jia)(jia)。該重大鉆(zhan)井裝(zhuang)(zhuang)備獲得了多項(xiang)國家(jia)(jia)專(zhuan)利技(ji)術(shu)，填(tian)補了國內空白，代表著(zhu)鉆(zhan)井工藝(yi)技(ji)術(shu)和機(ji)電液一體化石(shi)油專(zhuan)用(yong)設備制造的最高水平(ping)，是鉆(zhan)井裝(zhuang)(zhuang)備的一次革命，是21世(shi)紀鉆(zhan)井裝(zhuang)(zhuang)備的發展方向(xiang)。

三、信息化提升北石廠自主創新能力

     北石廠在(zai)(zai)短(duan)短(duan)的幾年時間里，實(shi)現(xian)了以(yi)(yi)CAXA A5 PLM的圖(tu)文(wen)檔(dang)軟(ruan)件為(wei)核心平臺，無(wu)縫(feng)集成設計類、工藝(yi)類和制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)類的軟(ruan)件的產(chan)品研發(fa)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)管(guan)理(li)信(xin)(xin)(xin)(xin)息化(hua)，在(zai)(zai)研發(fa)信(xin)(xin)(xin)(xin)息化(hua)方(fang)(fang)面(mian)實(shi)現(xian)了三維數字化(hua)設計（CAXA 3D CAD）和數字仿真與有限元(yuan)分析；管(guan)理(li)信(xin)(xin)(xin)(xin)息化(hua)方(fang)(fang)面(mian)實(shi)現(xian)了辦公自動化(hua)系統、工作(zuo)流(liu)系統、企業資源計劃系統以(yi)(yi)及圖(tu)文(wen)檔(dang)管(guan)理(li)（CAXA Vault）；制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)信(xin)(xin)(xin)(xin)息化(hua)方(fang)(fang)面(mian)實(shi)現(xian)了構建信(xin)(xin)(xin)(xin)息化(hua)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)平臺和計算機輔助制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)（CAXA CAPP/CAM/網(wang)絡DNC）。

     北石廠(chang)的(de)信息化建設取得了重大成果(guo)，目前，技(ji)術人員開(kai)發(fa)新產品從(cong)三(san)維(wei)到二(er)維(wei)，從(cong)工藝到編程，從(cong)生成BOM結(jie)構到圖紙管理，一系(xi)列(lie)的(de)工作在(zai)很(hen)短(duan)的(de)時間內就(jiu)能夠完成，新產品推向市場(chang)的(de)時間大幅降低，企業(ye)對市場(chang)的(de)反(fan)應速度明顯提高，參與國際市場(chang)競爭的(de)能力顯著提升(sheng)。鄒連陽總工說：“北石廠(chang)信息化的(de)總體輪(lun)廓大部分都由CAXA搭建，現在(zai)信息化應用(yong)的(de)水平舉個簡單(dan)的(de)例子來說，在(zai)我們廠(chang)不用(yong)帶筆計(ji)本(ben)電腦等(deng)任何東西(xi)，可以走遍全廠(chang)看到你想(xiang)看的(de)任何東西(xi)，這得感謝CAXA。”

     北石廠根據自(zi)身產(chan)品(pin)(pin)開(kai)發(fa)的(de)特(te)點，將(jiang)設(she)(she)(she)(she)計(ji)、工藝、管理過程分為了兩個(ge)(ge)方向(xiang)，即創新(xin)型產(chan)品(pin)(pin)組(zu)和(he)傳(chuan)統改(gai)型產(chan)品(pin)(pin)組(zu)。創新(xin)型產(chan)品(pin)(pin)組(zu)負責(ze)的(de)產(chan)品(pin)(pin)都是(shi)設(she)(she)(she)(she)計(ji)初期沒有(you)成型技術的(de)，絕大部分的(de)設(she)(she)(she)(she)計(ji)生(sheng)產(chan)都是(shi)沒有(you)圖紙可(ke)尋，只能是(shi)根據技術參數和(he)設(she)(she)(she)(she)計(ji)指標來指導設(she)(she)(she)(she)計(ji)，那么整個(ge)(ge)設(she)(she)(she)(she)計(ji)過程相對而(er)言(yan)都需要自(zi)主創新(xin)。三維設(she)(she)(she)(she)計(ji)的(de)直觀性(xing)與可(ke)模擬分析性(xing)則(ze)讓整個(ge)(ge)設(she)(she)(she)(she)計(ji)變得(de)更(geng)加(jia)簡(jian)單明了，同時(shi)讓企(qi)業爭得(de)了寶貴的(de)時(shi)間(jian)并降低了企(qi)業試制(zhi)成本(ben)，如北石廠的(de)頂部驅動裝置設(she)(she)(she)(she)計(ji)、生(sheng)產(chan)、管理過程是(shi)個(ge)(ge)非常典型的(de)例子。 

創新型(xing)產品設計(ji)生產管理流程(cheng)

     傳(chuan)統改(gai)(gai)型(xing)產(chan)(chan)品(pin)組則負責老產(chan)(chan)品(pin)的改(gai)(gai)型(xing)設(she)計(ji)，很多(duo)時(shi)候都(dou)能(neng)找到老圖紙來幫助(zhu)(zhu)設(she)計(ji)，相對(dui)而言用(yong)二(er)維開(kai)始設(she)計(ji)，借用(yong)老圖，讓(rang)設(she)計(ji)過(guo)程變(bian)得(de)更(geng)加容(rong)易，同時(shi)輔(fu)助(zhu)(zhu)以(yi)三(san)(san)維設(she)計(ji)來對(dui)產(chan)(chan)品(pin)進行宣傳(chuan)，用(yong)三(san)(san)維數據模型(xing)來指導用(yong)戶了解和使用(yong)產(chan)(chan)品(pin)，將提(ti)高老產(chan)(chan)品(pin)改(gai)(gai)型(xing)后(hou)的市場(chang)競爭力。

傳(chuan)統型(xing)產(chan)品(pin)設計生產(chan)管理(li)流程

     設計：頂驅項目設計時長：3年(nian)→1年(nian)→9個月；三維軟(ruan)件模(mo)擬樣機(ji)，節約試(shi)制成本800萬。

     管理：電子版(ban)的技術文檔安全(quan)得到保證，老(lao)圖紙(zhi)共享利用率大大提(ti)高，查詢速度提(ti)高了50％以(yi)上，數(shu)據(ju)的準確(que)率提(ti)高了90%以(yi)上。

     工藝：計算機和網(wang)絡化(hua)，標準(zhun)化(hua)規(gui)范化(hua)，實現工藝文件共(gong)享(xiang)和版本控制。初步(bu)實現與ERP之間的BOM傳遞(di)。

     制造：無線數據傳輸，純工效提高5倍以上，最高可達(da)8～10倍，提高數控設備利用率。液控產品制造由3個月縮減到1個月，生(sheng)產周期大幅縮減。

     北(bei)京(jing)石(shi)油(you)機械廠(chang)(chang)這個有著50多年歷(li)史的(de)老企(qi)業，發展到目前的(de)2005年銷(xiao)售收(shou)入(ru)19000萬元，實現利(li)潤總(zong)額(e)1100萬元，企(qi)業資產總(zong)額(e)已達2.6億元，產品出口(kou)的(de)國家包括美國、巴基斯坦、哈薩(sa)克斯坦、沙特、埃塞俄比亞、伊拉克和伊朗(lang)等33個國家。北(bei)石(shi)廠(chang)(chang)走的(de)正是(shi)一條科技創新的(de)發展之路(lu)，而信(xin)息化則成為(wei)了北(bei)石(shi)廠(chang)(chang)創新道路(lu)的(de)助推器。