最火北京石油机械厂三维创新拓市场一体化协同高挂盆搓丝机专利合作添加剂骑马

北京石油机械厂：三维创新拓市场 一体化协同高效率

一、企业背景

北京石油机械厂是一个有着近五十年历史的国有中二型企业，目前是中国石油天然气集团公司（CNPC）石油钻采配件一级供应络成员单位、中国石化备品配件资源市场成员厂、中国石油物资装备出口络成员，也是中油集团公司井控设备液压控制装置定点生产厂。目前拥有螺杆钻具系列、地面防喷器控制装置系列、井下单螺杆抽油泵系列、震击器系列、减震器系列以及气动试压装置、顶部驱动钻井装置等产品。

二、三维CAD为北石顶驱走向世界立功劳

顶驱是当今油气钻井界重大前沿技术与装备，被誉为近代钻井装备的三大技术成果之一，过去一直被美国、加拿大等少数发达国家的几家公司垄断。为了打破国外垄断，研制具有我国自主知识产权的顶驱产品，中石油集团确定北石厂为顶驱装置国产化的实施单位。

2003年初，北石厂接受集团公司国产顶驱产业化的任务后，迅速组织精兵强将自主研发。通常研制这样的重大装备需要3年以上的时间，北石厂由于采用了CAXA三维、二维以及协同设计极大地提高了设计效率，缩短了设计周期，保证了结构设计的准确性，仅用1年的时间就完成了研制的任务，缩短设计周期3倍以上。

北石厂总工邹连阳说：“我们用最先进的技术设计出了最好的产品！一年时间完成从设计到样机，没有三维设计软件是不可能的，我们将3年时间变成了1年时间，从我们的亲身感受可以把CAXA三维创新设计在顶驱装置设计中归纳为：一挥而就（快速） 一次成功（节省） 一步到位（优化）。”邹总还具体说明了三个一的含义：

一挥而就，体现在快速。从2003年1月立项，2004年1月就完成了整体设计。在短短一年时间就把价值800万的顶驱装置设计出来了！一般传统设计至少需要三年的时间才能完成，但是我们在一年之间就完成了从设计到做出样机的整个过程。

一次成功，设计上没有返工，实验上没有失败。此顶驱装置2004年1月进行排砂试验，压力实验机的奇妙的地方就在这里2004年3月份就直接上井工作了。如果我们按照传统方式做个样机出来试验，没有问题再生产成品去买，首先样机的800万是肯定要花的，而且如果样机不合格，多次返工重新修改和生产样机要花多少钱就可想而知了。但是利用CAXA三维创新设计软件，我们只需要做个虚拟的样机，然后直接做一个成品。所以一次成订制服装功节省了大量的金钱和时间，这个效率非常明显。

一步到位，三维数字化设计非常直观可见，可以做看得到想得到的任何东西，由于可以在二维环境里面直接看到三维样机，还可以随意的翻过来掉过去，上下左右看，能看到所有的想到和没想到的缺陷，所以产品出来后，从2003年起步，到应将工作室擦干2006年的今天，三年时间过去了，90％的设计和三年前完全一样，没有大的返工率，也没有重新设计，这种一步到位也节约了大量的时间和金钱。

2005年北石厂又承担国家发改委重大科技项目，中石油2005年重大科技专项9000米钻机暨配套顶驱装置，这个项目在2005年1月14日立项，2005年9月份出产品，10月份产品出现场，12月份产品安装深井泵完成了，现在已经在使用了。这个项目又把前面的应用CAXA三维创新软件的三个一：一挥而就、一次成功、一步到位确认了一遍。

北京石油机械厂厂长刘广华说：“如果我们没有三维创新设计软件，这个产品可能三年也出不了，而且还有可能失败，如果是失败，就没有挽回的机会了，更不会有机会参与国际竞争了。顶驱装置我们一年就获得成功，打开国际国内销售市场，被国外同行评价为世界第一，应该说CAXA三维创新设计软件立下了汗马功劳。”

北石厂自行研制生产的顶驱装置荣获了中国广泛利用于汽车、电器、体育用品等部件石油天然气集团公司2005年度技术创新一等奖、2005年中国石油集团科技十大进展奖以及2006年度国家科技进步奖的候选项目。截至福清到2006年3月顶驱销售超过30台，出口的国家包括美国、巴基斯坦、哈萨克斯坦、沙特、埃塞俄比亚、伊拉克和伊朗七个国家。该重大钻井装备获得了多项国家专利技术，填补了国内空白，代表着钻井工艺技术和机电液一体化石油专用设备制造的最高水平，是钻井装备的一次革命，是21世纪钻井装备的发展方向。

三、信息化提升北石厂自主创新能力

北石厂在短短的几年时间里，实现了以CAXA A5 PLM的图文档软件为核心平台，无缝集成设计类、工艺类和制造类的软件的产品研发制造管理信息化，在研发信息化方面实现了三维数字化设计（CAXA 3D CAD）和数字仿真与有限元分析；管理信息化方面实现了办公自动化系统、工作流系统、企业资源计划系统以及图文档管理（CAXA因些装置必须放置在透风良好的场所 Vault）；制造信息化方面实现了构建信息化制造平台和计算机辅助制造（CAXA CAPP/CAM/络DNC）。

北石厂的信息化建设取得了重大成果，目前，技术人员开发新产品从三维到二维，从工艺到编程，从生成BOM结构到图纸管理，一系列的工作在很短的时间内就能够完成，新产品推向市场的时间大幅降低，企业对市场的反应速度明显提高，参与国际市场竞争的能力显著提升。邹连阳总工说：“北石厂信息化的总体轮廓大部分都由CAXA搭建，现在信息化应用的水平举个简单的例子来说，在我们厂不用带笔计本电脑等任何东西，可以走遍全厂看到你想看的任何东西，这得感谢CAXA。”

北石厂根据自身产品开发的特点，将设计、工艺、管理过程分为了两个方向，即创新型产品组和传统改型产品组。创新型产品组负责的产品都是设计初期没有成型技术的，绝大部分的设计生产都是没有图纸可寻，只能是根据技术参数和设计指标来指导设计，那么整个设计过程相对而言都需要自主创新。三维设计的直观性与可模拟分析性则让整个设计变得更加简单明了，同时让企业争得了宝贵的时间并降低了企业试制成本，如北石厂的顶部驱动装置设计、生产、管理过程是个非常典型的例子。

创新型产品设计生产管理流程

传统改型产品组则负责老产品的改型设计，很多时候都能找到老图纸来帮助设计，相对而言用二维开始设计，借用老图，让设计过程变得更加容易，同时辅助以三维设计来对产品进行宣传，用三维数据模型来指导用户了解和使用产品，将提高老产品改型后治具的市场竞争力。

传统型产品设计生产管理流程

四、应用效果

设计：顶驱项目设计时长：3年→1年→9个月；三维软件模拟样机，节约试制成本800万。

管理：电子版的技术文档安全得到保证，老图纸共享利用率大大提高，查询速度提高了50％以上，数据的准确率提高了90%以上。

工艺：计算机和络化，标准化规范化，实现工艺文件共享和版本控制。初步实现与ERP之间的BOM传递。

制造：无线数据传输，纯工效提高5倍以上，最高可达8～10倍，提高数控设备利用率。液控产品制造由3个月缩减到1个月，生产周期大幅缩减。

北京石油机械厂这个有着50多年历史的老企业，发展到目前的2005年销售收入19000万元，实现利润总额1100万元，企业资产总额已达2.6亿元，产品出口的国家包括美国、巴基斯坦、哈萨克斯坦、沙特、埃塞俄比亚、伊拉克和伊朗等33个国家。北石厂走的正是一条科技创新的发展之路，而信息化则成为了北石厂创新道路的助推器。(end)