大连机车信息化实施方案设计

制造业信息化工程（MIE）应用示范企业实施方案
大连机车车辆厂
一、企业概况
大连机车车辆厂是一家有着百年历史的老企业。

主要制造大力牌东风系列内燃机车、电力机车、多种货车以及240、280系列柴油机和各种机车车辆配件产品，大修东风4D型为主的多种内燃机车。

具有年产内燃机车300台、电力机车100台和城市轨道车辆150辆、大修机车100台、铁路车辆2000辆以上的能力。

是我国机车车辆行业唯一经国家有关部委认定的“全国百家企业技术中心”单位，名列中国500家最大的国有工业企业。

工厂占地面积915000平方米，建筑面积418824.96平方米。

固定资产原值111985万元，净值58045万元。

拥有各类机械设备4213台（套），职工10653人；其中高中级技术人员909人。

新中国成立50年以来，工厂先后设计制造过10种型号的蒸汽机车，40多种型号的内燃机车和近40种型号的货车，内燃机车占全国累计产量的40%以上，其中干线机车占一半以上。

工厂被国家领导人誉为“机车摇篮”。

大连机车车辆厂为中国铁路的高速重载奠定了动力基础，为中国铁路运输装备设计、制造的完全自主知识产权奠定了技术基础。

近两年，企业在产品结构调整上取得显著成效，已从单一的内燃机车制造厂，转变成内燃机车、电力机车、动车、城市轻轨车等各类轨道交通装备的设计、生产基地，2002年的销售收入将历史性的首次突破20亿人民币, 机车出口额逐年上升，成为总产值的重要组成部分，今年，又实现了从单一的产品出口向技术出口的重大突破，使中国机车在面对美欧的GE、Alston、Siemens等世界一流大企业的国际市场竞争中走向了世界。

江泽民总书记为大连机车车辆厂亲笔题词“立足国内、走向世界、努力
发展中国机车工业”，胡锦涛总书记也在今年6月视察大连机车车辆厂指出“大连机车厂是一个老企业，也应该是一流的企业”。

2002年辽宁省闻书记、簿省长更是四次到工厂视察，鼓励工厂发展要再上一个新台阶。

随着世界经济一体化和大连机车车辆厂企业自身的市场发展，目前企业在国内市场和国际市场，都面临着与世界一流大公司的竞争，企业需要提高产品的技术水平和提高企业生产管理水平等工作，以适应产品线复杂化和多样化、产品生命周期缩短、优化产品成本的现代市场发展趋势。

大连机车车辆厂充分认识到制造业信息化工作对企业发展的重要性，积极推进信息化的建设，促进产品和企业管理的现代化，实施名牌产品战略，健全质量保证体系，提高企业管理水平，为国内外用户提供可靠的产品和专业的技术服务。

二、实施方案
1、企业信息化现状
大连机车车辆厂根据企业发展战略的整体规划，制定了企业制造业信息化工程（MIE）总体规划，在大连机车车辆厂MIE总体规划中强调的“统筹规划、分步实施、突出重点、讲究实效”的实施原则与国家863实施CIMS技术的“效益驱动、总体规划、分步实施、重点突破”的方针在内涵上是完全一致的，因而使我们实施MIE的技术路线更加明确。

在信息化建设中企业重点抓数字化设计、数字化管理、数字化制造等工作。

在数字化设计的工作中，创建基于大规模定制和虚拟样机技术的高效的产品开发模式，形成多品种竞争优势，缩短新产品开发周期，提高设计质量，通过保证产品的先进性保证产品的价格优势，快速满足国内外用户对产品多样化的需求；在数字化管理中采用MRP技术保证物料需求计划的合理性，采用MRPII技术保证
制造能力的平衡性，采用MES技术提高制造过程的控制能力，采用具有会计管理、成本管理、核算管理的现代财务管理技术，形成企业实用、技术先进的ERP 管理系统，通过调整和优化生产要素的利用率，降低成本，保证产品质量，形成规模成本的竞争优势；在数字化制造中采用先进的数字化工艺定义、基于数字化样机的加工仿真、高速CAM、多轴复合加工的NC技术、在线测量的CAT技术等数字化加工技术，并与MES技术相结合形成动态的、柔性的数字化加工系统，提高设备的有效利用率。

“九五”期间，大连机车车辆厂MIE的重点是围绕数字化设计，以强化产品设计、开发手段，大力提高计算机辅助设计的应用水平，优化产品结构设计，加快新产品开发步伐为技术目标。

重点包括三大部分，第一部分是建立网络化计算机支撑环境，为后续工作的开展打下基础。

第二部分是加强计算机辅助设计的软硬件条件和提高计算机辅助设计的水平，包括软硬件平台的增加数字化产品模型技术的应用，产品标准化、信息标准化策略，特征、参数、变量化设计技术等。

第三部分应用PDM技术建立计算机集成制造和实现对覆盖产品全生命周期的数据管理和过程管理，为应用并行工程（CE）技术和信息共享建立基础。

“九五”期间企业按MIE的总体规划，投入3000余万元，有步骤的实施了三大类六个子系统的工程。

重点类项目：大连机车车辆厂局域网工程和产品开发系统的CAD/CAE/PDM。

“九五”期间工厂投资500余万元，按应用需求，建立了企业的局域网，企业级服务器选择SGI O2000，具有四个CPU、双主机互为热备份功能，并配置了128GB的磁盘阵列，软件支撑环境以UNIX与Oracle 8i数据库为主，为
企业提供了24小时不间断的支持服务。

利用千兆以太网作为企业网的主干，三台主交换机（AVAYA P550）构成环网，形成网络的链路备份，主交换机三层交换管理机制，增强网络系统的安全与可靠性。

全厂网络布线10条光纤1600余点，履盖了全厂80%以上的处室及6个主要车间，企业网的体系框架已经基本形成；
“九五”期间工厂投资1700余万元，建立了企业全新的产品开发模式，在产品数据管理系统统一管理下，实现了从产品的三维建模、有限元分析、动力学分析、热工工艺学分析到集中出图、工程更改管理的全面集成。

企业现有三维设计软件UGII 51套、PRO/E 13套；分析软件ANSYS 2套、ADAMS 1套、MAGAM 2套；工业造型软件ALIAS 1套；产品数据管理IMAN 30套、PRO/ILINK 13套；大型计算服务器一台，用于计算分析及造型渲染；高档工作站15台套，用于大型装配；工作站140台套，用于三维建模设计；施乐大型工程出图设备一台，用于集中出图。

工厂新产品的开发已全面应用三维设计，与美国西南研究院联合设计的280型柴油机达到国际先进水平，其单缸功率国际领先，它将成为我国铁路运输的主要动力，特别是青藏铁路的建设已明确将采用这一产品装备机车，它也将是我国参与国际市场竞争及国内市场与国外产品竞争的王牌动力。

我厂在PDM系统的实施中，采用了完全基于产品设计过程管理的方法，与基于设计文档的管理系统在企业后续竞争力的提升上将产生巨大的差异，更为提升企业的综合竞争实力创建坚实基础，它完全将传统的“专家经验”转换成“企业经验”。

如，我厂在2000年时按市场分析，为丰富我厂产品线，决定研发某一型号柴油机，当时组成了工厂9人、外请专家3人（国内2人、国外1人）的项目组，历史近9个月，在这样全新的开发管理模式下进行产品开发，但工厂经过市场调
研的反馈，决定放弃这一产品。

在过去这种没有开发完成的产品设计将会伴随着时间的流逝、人员的变更而渐渐的遗失，可是现在不同了，在企业的PDM数据库中详细记载了产品开发的全过程及所有三维模型，无论何时何人只要经过简单的培训，就可以全面继承所有的工作。

我们称这是“企业经验”，“学习型企业”模型初步建立。

偿试类项目：车间制造执行系统（MES）和企业物供管理系统。

车间、物资是企业基础数据的源泉所在，“九五”企业在重点建设产品开发系统的同时对上述两大系统进行了偿试性的工作，经过企业与大连理工大学CIMS中心的合作，成功的在机二车间完成了MES的开发实施工作，完成了含盖5个处室、7个物资库的企业物供管理系统。

其中机二车间的MES获辽宁省优秀软件，为企业的全面推广起到了示范作用。

使企业的MIE实施形成了从产品开发系统的PDM向下延伸、从MES向上延伸，最终挤出一个完整的ERP技术路线。

普及类项目：办公自动化系统（OA）和计量理化管理信息系统。

OA和计量理化管理信息系统是我厂在集中精力完成重点和偿试类项目的同时，对工厂进行MIE观念普及的两个应用系统，均取得了很大的成功。

以NOTES 为后台数据库，完全B/S结构下的OA系统，现在已经注册用户260多人，使企业的领导逐渐适应了坐在计算机前管理企业的方式。

计量理化管理信息系统的成功，完全代表了企业自身开发队伍的能力，该软件已经走向市场，推广到了其它的企业。

“九五”作为国家863/CIMS示范工程企业，大连机车车辆厂2000年10月一次通过国家863专家组的验收，并被授予“国家863/CIMS示范工程先进
企业”称号。

2、实施方案
企业的MIE建设，不是企业的根本目的，大连机车车辆厂本着“效益驱动”的大原则，将企业MIE建设的落脚点放在了“提升企业国际竞争力”这一企业发展的战略上，而本着“分步实施”的原则，将“十五”的重点落在了“大功率柴油机竞争力”上。

在280柴油机数字化设计取得一定突破的基础上，我们将再次将重点放在数字化管理和数字化制造上。

这是一个完全与企业发展战略相结合的规划，所以它也得到了企业的一致认可。

大连机车车辆厂“十五”MIE的规划包括以下几个方面：
●普及推广“九五”取得的成果
阶段性成果的推广是大连机车车辆厂MIE建设的重要步骤，是“效益驱动”的具体落实。

因此，企业将对“九五”取得的成果，补充相应资源，扩大系统的应用面；
●产品的“虚拟样机”设计
在普及三维建模的同时，企业开始向更高的设计方法“虚拟样机”设计发起冲击，企业将补充分析软件、试验、检测设备，形成“理论分析-—试验验证---反馈----修正分析理论”的良性闭环系统，为提高设计质量、缩短设计周期、减少实物验证、降低成本，提供可靠保证；
●产品数字化设计与数字化加工的紧密集成
紧紧围绕大功率柴油机系统，在数字化设计初步告捷的同时，针对其关键另部件的数字化加工，引进一些数字化加工设备，在PDM系统的统一管理下，通过CAM系统实现数字化设计与数字化加工的紧密集成，在局部实现数控及底层
自动化的产品柔性加工系统；
●企业的数字化管理系统的实施
在“九五”取得CAD/CAE/PDM系统和MES系统的成功经验之后，企业的规划是在“十五”推广、普及这两个系统的同时，启动数字化管理应用。

采用MRP技术保证物料需求计划的合理性，采用MRPII技术保证制造能力的平衡性，与产品开发和MES技术集成，提高制造过程的控制能力，采用具有会计管理、成本管理、管理的现代财务管理技术，形成企业实用、技术先进的ERP管理系统，通过调整和优化生产要素的利用率，降低成本，保证产品质量，形成规模成本的竞争优势，同时偿试性的实施CRM和电子商务系统。

●企业信息的安全体系
企业信息的高度集成共享，本身就是一把双刃剑，而企业的的信息安全体系是保证不会伤到自己的根本，伴随着企业MIE的不断扩大，企业的经营、决策对MIE的依赖性越来越强，企业MIE的安全的重要性突现出来，因此企业“十五”期间的MIE建设的一个重点就是企业信息安全体系的建立。

完善的组织结构、计划资金的落实、人才队伍的建立是企业MIE建设的关键，大连机车车辆厂成立了已谭成旭厂长为组长的企业信息化领导小组，副总工程师耿标亲自挂帅的工作组，组建了由52人组成的信息中心，全面支持企业的各项应用。

结合“九五”企业实施MIE的经验，“十五”企业将继续按项目特点实施重点类、偿试类和推广类项目。

重点类：“虚拟样机”系统、信息安全防护系统、数字化管理系统。

在“虚拟样机”的系统中，将引进燃烧分析软件、温度场分析软件、流体场
分析软件等CAE系统，组建10人专业的CAE部门，同时引进排放检测系统、烟度检测系统、柴油机性能实验系统。

总投入2300万元；
在信息安全防护系统中，企业建设的重点，一是防病毒体系，随着企业网络的扩大，病毒成为企业网络中断服务的最主要因素，MIE将从全局系统规划防病毒体系，局域网内用户覆盖率100%；二是防入侵系统，随着企业信息系统的深入应用，企业信息（商业信息、设计文档）安全变得越来越重要，应用防火墙技术及引进开发一些安全监测软件，使企业重要信息的防护监测覆盖率达到75%。

三是数据备份和恢复系统，对企业造成巨大损失的还有一些不可抗力的灾难（火灾、雷电灾、震灾等），伴随企业信息系统的日积月累，这些灾难的防护已成为企业的重要任务，而其中最可靠的措施就是异地（异楼）备份和恢复系统的建立，使企业主要应用系统日备份率达到96%。

总投入250万元。

在数字化管理系统中，与利玛公司合作实施企业的ERP系统，同时与大连理工大学合作，对现有系统的进行二次开发形成产品开发和MES技术集成，提高制造过程的控制能力。

总投入800万元
偿试类：客户关系统管理、电子商务系统、数字化制造
伴随企业从计划经济向市场经济的转变，企业的用户也从单一的铁路局转向了各个行业，并大步走向国际市场，为全面的与国际接轨，“十五”期间企业将在市场部偿试性的实施客户关系管理和基于供应链的电子商务系统。

总投入400万元。

数字化管理与数字化制造的紧密集成，是一项大投入的项目，企业将就柴油机关键另部件的加工，引进柔性加工系统，在PDM的统一管理下，通过CAM 形成贯穿从数字化设计到数字化加工的技术路线。

总投入4300万元。

推广类：网络扩容、CAD/CAE/CAPP/PDM、MES
在“九五”建设的基础上，为最快的推广、普及已取得的技术、管理成果，第一时间取得投资回报，建立一个覆盖整个企业的网络，成为“十五”当务之急。

“十五”期间，企业将再建立一个覆盖20个部门35个建筑物的光纤、宽带XDSL 网络系统，预计总联网数为1500台套设备。

总投入800万元。

CAD/CAE/CAPP/PDM的扩充、普及，到“十五”期末，三维设计软件达到130套、现有的ANSYS、ADAMAS、MAGAM将各扩充1—2套、CAPP 将实施到120用户，PDM系统扩充到90用户，并进行大量的二次开发工作，以达到和数字化管理、数字化制造的集成目的。

总投入900万元。

在“九五”成功开发、实施了机二车间MES系统后，“十五”企业将在12个主要车间推广应用MES系统，形成支撑企业MIE体系统从产品开发（C4P）、数字化管理（ERP）到车间层管理（MES）完整体系结构。

“十五”大连机车车辆厂“制造业信息化工程”建设总投入为9750万元。

总体的进度安排及资金落实情况：
资金落实情况为：国家支持重点企业建设投入（铁道部）4000万元，项目在实施中；企业通过申请国债项目资金贷款3000万元，可行性报告已经由中国北方机车车辆集团公司上报国家经贸委并得到批复；企业自筹资金2000万元，其中800万元已列入企业2003年计划当中。

其余缺口，在企业努力筹集的同时，更希望得到国家各级政府的大力支持。

企业与以刘晓冰教授为代表大连理工大学CIMS中心、大连华铁海兴科技有限公司在2002年8月在大连会展中心签定全面战略伙伴关系，为提升大连机车车辆厂综合竞争实力和支持国内优秀软件产业化而共同努力。

企业与大连理工大学共同申报的“构件化的制造执行系统”和通过中国北车集团公司上报的“铁路机车车辆虚拟样机”项目均在国家863CIMS立项，并得到支持。

我厂的博士后工作站也有专门从事企业信息化建设的博士后入站工作，这一切都是我厂实施MIE的技术保证。

3、预期效果
通过“十五”MIE的实施，我厂将达到：
企业的新产品设计周期从现在的18个月缩短到12个月；机车变形产品的
设计周期从现在的9个月缩短到4个月；
通过“虚拟样机”的实施，使实物验证减少30%；
通过数字化管理的实施，使企业资金周转从现在的1.36提高到2；
利用国际一流的产品开发手段，守住我国海陆空交通装备的唯一一块自主知识产权的领地---铁路运输装备，开发出完全自主知识产权的轨道交通装备，占领国内市场，同时向国际市场冲击；
在“虚拟样机”项目的实施中，为我国制造业设计水平的提升取得示范性成果；
在“构件化的制造执行系统MES”的实施中，配合大连理工大学、华铁海兴科技有限公司完成优秀软件的产业化验证过程，形成我国自有知识产权的MES优秀软件产品
三、企业应用国产软件的计划
在数字化设计系统企业将以引进国外软件为主，同时与国内的技术支持单位合作进行二次开发实现本地化，特别是与下游管理的信息集成接口的二次开发。

在数字化管理方面，企业将在“十五”的中后期全面实施国产的ERP软件，目前我厂在中国北车集团公司的统一协调下，与国内利玛公司达成意向，实现财务管理、销售管理、物流管理、主生产管理等模块，license数为80用户数。

企业的办公自动化系统，是中国北车集团公司与福建榕基公司合作开发的系统软件，license用户数为200。

车间层的管理系统（MES）将与大连理工大学、华铁海兴科技有限公司全面合作，对企业进行全面实施。

并完成MES产品的产业化过程。

实施车间数为18个车间。

四、基本情况统计
1、企业基本情况：
●本企业国内同行业排名第一，能显示本企业地位的称呼“机车摇篮”，在职
人员总数10653人。

●主要产品：大力牌东风系列①内燃机车、②电力机车、③货车、④240系列
柴油机、⑤280系列柴油机，其中内燃机车属支柱产业产品。

●具有自主知识产权的产品：大力牌东风系列①内燃机车、②电力机车、③货
车、④240系列柴油机、⑤280系列柴油机，其中内燃机车属支柱产业产品。

●近三年经营状况
●企业主要新产品开发情况
2、企业信息化现状
●专职从事制造业信息化的最高领导人：耿标、副总工程师、教授级高工、42
岁、大学本科。

●信息化资金投入和人员状况
●现有应用软件及配置计划
最后，我们有信心在国家各级政府的正确领导下，在合作伙伴的大力支持下，通过自身的努力，为我国制造业信息化工程（MIE）的建设取得示范成果，更主要的是通过MIE的建设，使我厂在柴油机、机车等轨道交通装备产品的制造能力上真正达到与国际优秀企业竞争的实力，实现我厂的“国内领先、国际知名”的战略目标。

为振兴民族工业做出更大的贡献。

大连机车车辆厂
2002/12/17。