業務挑戰
二維設計流程需進行大量重復性工作，不僅效率低下，而且增加了成本

手動方式錄入數據容易出現錯誤信息“孤島”阻礙了設計重用設計周期非常漫長

成功的關鍵
從二維設計升級到三維設計實現了參數化工藝設計單一的產品數據源管理實現了 NX 與 Teamcenter 的無縫集成

成果
設計周期明顯縮短減少了設計錯誤增強了設計重用降低了產品開發和制造成本降低了廢品率質量全面提高

石油鉆頭龍頭企業
江漢石油鉆頭股份有限公司（江鉆股份）是國家一級企業，國家重點高新技術企業，公司現有員工 3500 名，是亞洲最大的石油鉆頭制造商。公司面向市場持續推進技術創新和產品研發，發展自主知識產權，積極構建具有自主知識產權的技術體系，目前已取得中國專利110 項，美國、俄羅斯、伊朗等國外專利 11 項，專有技術 115 項。

公司建立了遍布全國各大油田、覆蓋世界五大洲的營銷服務網絡，有國內服務站 18 個，國外辦事處 6 個。主導產品油用牙輪鉆頭國內市場占有率多年保持在 60% 以上，國際市場占有率達到10%，產品遠銷美國、加拿大、伊朗、俄羅斯、哈薩克斯坦和蘇丹等 31 個國家和地區。

系統之間沒有實現集成化所帶來的問題

江鉆股份原來采用手動二維設計流程，并利用產品數據管理 (PDM)軟件來管理產品設計結果文件，對應設計過程中的參數無法進行有效的提取和管理。

產品設計參數無法準確及時的傳遞給工藝設計人員，指導工藝人員進行工藝設計。 同時因為原有的 PDM 系統只管理了設計結果，設計人員在進行產品的變型設計時，無法準確有效的使用原有的設計經驗。設計人員必須重復錄入數據，不僅降低了設計效率而且容易出現設計錯誤。企業設計效率低下的問題日趨凸顯。市場需求呼喚更為全面的解決方案和更短的交付周期。（圖1）

公司原有的產品數據管理系統只停留在文件級管理，沒有實現數據級管理，三維數據不能自動傳遞、產品數據不能統一管理，從而導致公司無法重用現有設計，產品及零件存在著重復設計，增加了產品開發成本。（圖2）

公司原有的產品數據管理系統只停留在文件級管理，沒有實現數據級管理，三維數據不能自動傳遞、產品數據不能統一管理，從而導致公司無法重用現有設計，產品及零件存在著重復設計，增加了產品開發成本。

統一的平臺

江鉆股份采用 Siemens PLM Software公司的NX™軟件和Teamcenter®軟件作為公司產品研發的統一平臺，從而解決了這些問題。公司利用 NX 開發了一套鉆頭設計系統 (RBDS)，并利用Teamcenter 管理數據和流程。該系統 實現了與上游銷售系統以及下游企業資源規劃 (ERP) 系統的集成。

產品零件特征均利用 NX 建立了參數模型。當需要對現有零件作出變更時，僅需變更其中的一個或幾個參數即可，方法非常簡單。當其中的某個參數發生變更時，系統會自動更新剩余的設計參數，以便適應這一變更。江鉆股份產品設計主任郭忠志說：“這極大地提高了產品設計的效率。”這些參數作為屬性保存在 Teamcenter 中，便于通過數據庫查詢，找到可以重用的現有零部件。與以前的手工查詢相比，基于 Teamcenter 的數據庫查詢，速度大幅度提高。

設計數據還可重用于仿真鉆頭檢驗和機器編程。仿真檢驗、編程等操作產生的數據也在 Teamcenter 的數據庫中保存，便于后續鉆頭改進。“該系統將設計、仿真檢驗以及數控編程有機結合。這套緊密集成的解決方案為我們帶來了顯著的競爭優勢，提高了公司在牙輪鉆頭市場上的競爭力。”江漢石油鉆頭股份有限公司 PLM 主管郭承富表示。

對各類工藝資源進行了合理的分類，并在 Teamcenter 中保存，從而減少了大量的人工重復勞動，工藝設計時間大為縮短。

一次輸入，多次使用

與公司原來的工藝周期時間相比，目前的設計周期得以大幅縮短。郭忠志說，“通過將設計與數據管理無縫集成，提高了設計效率，設計周期時間縮短50%。實現了“一次輸入，多次使用”的目標。”

通過使用 NX，設計原則得以固化在江鉆股份的工藝當中。目前，公司大約80% 的設計流程都實現了自動化，減少了人為失誤的可能性，提高了設計正確率。

成本效益突出，其它收益也不少

根據中國機械協會的統計數據，設計成本占產品成本的 70%。江鉆股份利用NX 與 Teamcenter 的無縫集成平臺，成功地降低了設計成本。工藝所所長吳鵬解釋道：“利用仿真和有限元分析，對產品功能進行虛擬評估，減少了直接由產品驗證而增加的設計評審成本。通過設計與工裝系統無縫集成，工裝的設計周期也得以縮短，從而降低了工裝成本。”（圖3）

郭承富指出：“西門子的 PLM 技術不僅幫助江鉆縮短了近 50% 的設計周期時間，還全面顯著地提高了設計質量，”

最后，設計與制造集成使公司得以優化生產流程，提高了生產效率，降低了制造成本。設計質量提高了，廢品 自然也就減少了。自從使用了 NX 與Teamcenter，江鉆股份的產品設計就發生了翻天覆地的巨大變化。可以說，NX和Teamcenter 正助力江鉆股份馳騁于日新月異的牙輪鉆頭市場。