中海储能利用SIPM/PLM实现设计、工艺和制造的企业级数据集成

 

项目背景

中海储能科技(北京)有限公司(简称中海储能)是一家为新能源建设提供储能解决方案的科技型企业,专注于新型大容量电化学储能产品——铁铬液流电池储能系统的研究开发,集研发、生产、制造与商业化应用为一体,是国内铁铬液流电池技术的先行者和集大成者。

中海储能的前身为铁铬液流电池技术开发团队,是国内最早对该技术进行商业化应用开发研究的团队,自2010年开始,致力于铁铬液流电池长时间大容量储能技术的开发研究,与中国石油大学(北京)、中国机械科学研究总院、中国科学院过程工程研究所、中国寰球工程有限公司、中国电力科学院等国内多个知名高校、科研院所和企业进行深度合作,针对铁铬液流电池系统原有技术瓶颈不断创新,经过上万次的试验研究,十年的技术积累,成功开发出高功率、低成本、高效率的新型铁铬液流电池储能系统。

 

项目目标

通过SIPM/PLM项目实施,达成以下目标:

物料管理:通过实施,将 PLM 系统融入物料管理信息化流程,实现物料的规范管理及为生产系统提供 BOM数据支持。

BOM管理:建立以BOM为核心,研发输出技术资料(含图纸)关联管理的数据模型,为打通技术数据和ERP系统的互通做好数据储备。

CAD集成:通过CAD接口进行数据源控制,确保数据源的唯一性,并保持产品3D模型数据、2D数据与PLM系统数据的互联互动。

流程管理:充分利用网络的快捷和可追溯性,逐步建立电子通知、报批及审核机制,避免以往人工的出错、遗忘,为实现无纸化办公铺平道路;系统上线后以PLM系统电子文档作为下发源头控制,不允许系统外图纸文件的审批、下发,确保电子文件和现场纸张文件完全一致。

工艺管理:通过工艺分析实现工艺路线的结构化数据搭建,同时针对工艺基础库进行标准化规范(标准工序库、设备库等),为企业的上下游业务系统工艺数据的集成铺平道路。

任务管理:通过临时任务模块实现端对端的任务派发、执行、监控等管理,为二期绩效管理做铺垫。

外围接口:SIPM确保PLM系统的数据完整的输出,以便外围系统调用。如果外围系统系统正式上线晚于PLM正式上线切换,则外围系统接口的设计开发调试不能影响PLM正式上线及验收,但SIPM公司承诺在外围系统正式上线前完成外围系统接口开发及联调联试。

 

系统业务功能实现

通过PLM项目团队蓝图设计阶段的现场调研,结合中海储能实际的业务需求与思普丰富的咨询服务经验,思普实施团队为中海储能打造精准的产品研发管理模型。

一、 技术支持管理

通过实施,将技术支持纳入PLM系统管理,实现技术支持输入、输出资料的管理,便于未来数据资料的追溯。

 

二、 产品管理

1.以产品类型为纽带,通过分类方式将不同专业研发的产品进行区分,设计人员在对应产品分类下创建产品台账及产品配置清单,电站产品通过多配置清单的形式管理不同专业的BOM,区域、单元、电堆通过单配置清单的形式管理产成品的BOM。各类设计过程资料在技术文件中关联显示,实现所有设计数据有效管控。

2. 梳理整个编码体系,对所有数据对象进行编码管理,统一从PLM中自动取码,从源头上避免了一码多物等编码不规范问题。

3.BOM、物料创建方式:

1) 项目部设备、暖通、仪表、管道专业的BOM通过系统手动搭建、复制粘贴或Excel导入的方式搭建完成,其工程CAD图及技术文件在技术文件中关联显示;

 

2) 电堆产品BOM及模块专业的BOM通过三维设计软件接口,一次性完成从零部件设计到BOM结构的生成。由图纸驱动PLM系统中BOM、物料生成;

 

4.对于产品内有模型的管道解决方案:

业务现状:

1、工程师出具的三维管道为非精确模型,用于标识使用管道规格,其长度通过管件之间的相对长度定义

 

2、部分管件通过三维软件的Routing功能生成,没有外部文件,接口无法通过模型提取 ;

解决方案:

1、对管道模型通过使用接口设置为不生成物料,所有管道的物料均不提取;

2、将BOM结构提取到PLM系统后,在PLM系统中手动补充管道的物料,其数量由工程师手动计算同规格管道的总长。

 

三、 工艺管理

1.客户设计BOM与工艺BOM的无法统一,增加新的工艺BOM模块,通过将设计BOM转化为工艺BOM,由工艺调整搭建所需的工艺BOM,在工艺BOM中搭建工艺路线;

2.在PLM中创建基础工艺库,清晰记录工序、工装、设备等所有工艺数据,以便创建工艺路线时调用。

3.制造工序过程关联作业指导书,保证工艺路线文件完整、齐套。

4.零部件及工艺BOM管理器中新增菜单【发布工艺BOM】,可实现将工艺BOM数据(零部件、BOM、工艺路线等)发布至PBOM中。

 

四、 发放记录

1.技术部工程师指定下发的文件、图纸将进行记录保存,通过文件中勾选接收部门,实现文件的精准发放,也实现技术部到资料室的无纸化;

2.通过发放记录视图,仅显示本部门接收到的发放记录及发放记录下的文件。

3.通过发放记录的“批量下载发放文件“功能,实现将接收的所有文件批量下载到本地,同时对PDF文件实现批量加盖受控章。

受控章

 

五、 研发产品管理

1.研发部的产品“电解液、碳布、离子膜”均为自研核心保密产品,涉及配方管理,增加研发配方管理模块,用于管理研发产品及研发生产步骤。

研发产品管理

 

2.在PLM中创建研发基础库,清晰记录工艺步骤、研发生产设备、研发材料、检测指标库等所有工艺数据,以便创建配方方案时调用

研发基础数据

 

3. PLM系统对于配方方案的管理方式为:样品:配方方案:检测=1:1:1;小试、中试阶段的多批次实验,每批次建立一套配样品;

小试及中试阶段建立样品编号,所有配方方案采用样品编号作为唯一性标识;

研发过程管理

 

4.研发工艺路线在PLM系统中做结构化工艺一体化管理;通过在研发标准工序库中添加标准工序,以实现快速创建研发工艺路线;在制定研发配方的工艺时,在对应配方方案的工序步骤关联页下点击“添加标准工序”,调用已定义的标准工序添加到工艺步骤中。

研发工艺步骤

 

5.通过在研发原材料库中定义研发原材料,在添加工序步骤关联的“配料“关联页中添加配料时,可调取研发原材料库中的原材料,然后维护其用量信息,以快速制定个工艺步骤所需要的配料。

添加研发原材料

 

6.新增研发原材料检测记录,用于记录研发每批次原材料入厂检验数据及检验报告文件。

研发原材料检测记录

 

六、 实验登记

1.针对于产品设计部、研发部、测试组之间会有对内跨部门委托做物料实验测试的需求,同时也有对外委托实验的需求;

2.增加实验登记模块,用于记录实验委托的记录以及实验报告的反馈。

 

七、 工作流程管理

1.通过系统固化流程,用于规范企业文件和业务流程会签、审核、发放、归档,实现过程有效管控,提高工作协同处理能力,节约办公时间,提高工作效率,规范管理;

工作流程

 

2. 流程执行过程中可实时查询并监控,流程的执行记录为管理改善提供数据源;

流程监控

 

八、 PDF工厂

电子化签审减少不必要的浪费,减少纸质的文件消耗,结合标准的签审流程,提高设计沟通工作效率,并实时记录工作状态和内容,便于反查追溯。

 

九、 标准化管理

1. 建立知识库、文档模板库和标准文档库,按不同类型的知识建立知识体系,按不同类型的标准建立标准文档体系,方便共享查阅,利于知识的传承;

知识库

标准文档

 

2. 规范设计文档模板并纳入系统集中管理,工程师统一调用,确保文件的标准化、规范化。

 

十、 报表管理

1. “采购物料清单“通过PLM系统识别物料属性,将BOM管理器中的BOM结构所有最底层物料导出到表格中。

“采购物料清单”报表

 

2.“导出研发检测数据表”通过将研发配方步骤中的半成品或成品的检测数据导出到报表中。

“导出研发检测数据表”报表

 

3. “导出研发原材料检测数据表”通过将研发原材料检测记录中的每一批次原材料的检测数据导出到报表中。

“导出研发原材料检测数据表”报表

 

十一、 变更管理

1. 物料、产品、图文档等变更统一纳入系统管理,且系统中文档数据实时最新有效;

2. 将公司的变更流程与系统的功能相结合,通过ECR-ECO-ECN的整体工程变更流程,实现变更过程的管控,协同任务的执行,执行决议的跟踪;

“ECR-ECO-ECN”

 

3.发起人在PLM系统创建“ECR”并录入相关数据,经过实施部门经理审核后归档,并在“协同任务”中下发相应的执行任务;

ECR-协同任务

 

4.责任工程师接收任务后,进行变更方案设计;设计完后线下召开评审会议,评审通过后在PLM系统创建关联“ECO”并录入相关数据,上传变更验证和评审相关资料,如需其他专业组协同进行变更,可通过协同任务给相关专业组人员下达任务。

ECO-协调任务

 

5.协同部门变更完成后,线下再次召开变更验证评审会议,评审通过后,由变更实施部门负责人在PLM系统中创建“ECN”并录入相关数据,在评审通过后,由责任工程师维护跟踪执行决议。

ECN

 

6. 变更执行人找到需要变更的数据/文件/图纸,进行检出操作(以技术文件为例),并选择变更所属的“ECO”数据后进行变更操作

检出变更选择ECO

 

7.决议执行人在反馈执行决议后,由质量部进行跟踪确认,质量部确认执行决议已完成后,ECR变更完成。

8. 实现产品数据、文档变更、BOM变更标准化,变更过程可追溯。

BOM变更

 

十二、 外围接口

1.MES接口:PLM系统把产品的物料、BOM、工艺路线数据发布成PBOM包,并将PBOM数据推送至MES系统。

MES物料、BOM、工艺路线接口

 

2.MES接口:PLM系统提供API服务供MES系统调用,MES系统根据需要,实时调用PLM的API服务,查询获取PLM系统中的工艺文件、图纸等的PDF文件。

3.钉钉接口:钉钉提供组织架构服务给PLM,PLM通过接口调取钉钉中的组织架构,将组织架构同步到PLM系统中,实现部门、员工同步增加及变更调整。

同步组织架构

 

4. 将PLM系统通过接口将PLM的消息推送至钉钉,在钉钉中可查看PLM传输的消息,然后登录PLM系统客户端进行流程审批

 

总结:

中海储能科技(北京)有限公司通过本次PLM成功的实施,持续不断地改善公司设计研发的管理水平,实现一步步提升设计研发的效率,提高设计研发的质量,降低产品研发的成本!实现了中海储能整个产品研发过程中所有资料、图纸全部线上集中管理,方便了设计人员对数据的快速查询,从而提高了设计人员工作效率。通过这些模块的持续应用,PLM系统将成为涵盖整个公司各部门的协同管理平台。