电气设计数字化发展:从电气标准化到机电一体化

众所周知，中国制造2025的提出，大数据时代到来，企业发展离不开两化融合。企业两化融合是以信息化带动工业化，以工业化促进信息化的深度结合。从企业的角度讲，信息化更关注业务流程与数据，即与产品相关的业务流程和数据。

随着PLM，ERP的快速发展，三维设计，仿真分析工具的大量应用，大部分企业基本实现了提高效率这一业务关键，随着企业从信息化走向数字化，企业不仅需要提高效率，还希望通过数字化，实现传统业务模式的改变，电气制造类企业随之而来的不仅关注机械设计和制造，核心竞争力取决于电气系统。此时，企业更多的开始关注机电一体化的数字化业务。

电气标准化和机电一体化谁才能促进企业数字化？

最初，行业内讨论的重点是如何将电气设计标准化，从传统的CAD绘图转变为自动化绘图，而这仅仅是电气标准化业务中最为基础的一环，即实现绘图工具的转化。电气设计标准化在有了平台的支持后，可以快速搭建标准化工作环境，为实现电气设计标准化提供有力的硬实力保障。

       “标准化有四大目的：技术储备，提高效率，防止再发，教育训练。Elecworks的作用是建立电气设计标准化的平台，如果你设计的图纸在交给工人后，工人按照图纸完成接线后没能让机器正常动起来，那么无论你图做的多么漂亮，都无济于事。所以标准化只是一个手段，其目的还是围绕着成就来展开。应用elecworks的真正目的是在设计中，关注设计的周期和设计的产出，以规定的环境、规定的工时，完成能够符合生产和其他部门对于图纸和数据需求的产品…因此必须对作业流程、作业方法、作业条件加以规定并贯彻执行，使之标准化。”

                                                                                                                                              —— 王金，TraceSoftware技术总监。

王金在2015年出席某标准化论坛时谈到，elecworks努力的方向就是为解决企业信息化过程中电气设计标准化问题。事实上，电气标准化的话题讨论超过10年之久，目前仍有很多企业在摸索着电气标准化这条路。

       在2017年4月26日，王金在物联网与智慧医疗产业发展论坛上，做了elecworks在机电一体化和先进线束制造领域内的应用主题演讲，阐述了电气设计标准化在实际应用上的另一个高级层面，机电一体化应用，实现机电一体化的前提是实现电气数字化和参数化设计。

      

       2016年底，利用长期自身经验，TraceSoftware推出了elecworks for PTC Creo机电一体化解决方案，弥补了企业在电气标准化后的机电一体化需求。

       如果说elecworks在电气标准化作业方面解决了企业作业条件标准化（统一数据库，统一命名规则，统一图形模板等），以及作业流程标准化（设计流程，审核流程，资料产出及管理，操作权限等），那么elecworks for PTC Creo就解决了最终生产和工艺流程标准化（电气2D与机械3D数据集成，自动布线产出接线工艺表，线缆折弯、辅料添加等工艺规则从想法转为虚拟执行）。

           

传统布线方法

对于一个设计项目，涉及到布线过程，传统做法是根据电气原理图，进行线的选型，接线关系，接线方式进行物料输出，再转化换为XML格式，交与机械设计部门在机械设计平台中进行器件关联，路径设置，电线选型，完成手工模拟布线。这种方法的缺陷就是各部门设计数据无法共享，电气原理设计变更后会造成大量的时间和精力浪费，出错率过高。

Elecworks for PTC Creo机电一体化自动布线技术

       机电一体化是将机械与电子技术，信息技术等多种技术的有机结合，机电一体化技术中各种技术的整合程度和信息共享程度，对机电一体化程度起决定性作用。为了适应企业信息化的趋势，实现电气设计部门与机械设计部门的协同设计，信息无缝整合势在必行。Elecworks for PTC Creo技术的推出让电气工程师与机械工程师协同设计成为可能，实时工作同一数据库，电气设计的数据无缝集成到机械设计平台中，两端工程师在无需沟通的情况下，就可以完成电气元器件选型，三维布局，自动布线。

总体来说，elecworks for PTC Creo的机电一体化模式将电气设计和机械设计的过程整合代替结果的整合，将多部门工作的流程从串行模式转变为并行模式，让设计数据在信息化通路上直接对话代替人与人的口口相传。这种模式，经过企业的实际验证证实，相比传统工作模式工作效率提升40%。

“elecworks for PTC Creo的推出为机电一体化协同设计提供了一个很好的发展方向”。

    在王金看来，机电一体化技术的成熟应用还需要企业经历一个阵痛期。实现机电一体化之后，企业将会对工艺和生产提出更高的标准化要求，这势必要改变一些企业传统的工艺流程。这需要一个过程，需要循序渐进，但痛不代表可以停止，有痛的意识才会去思考解决的方法，所以新产品的设计立刻就展开标准化和机电一体化的规划和前期执行倒是不错的建议。

“机电一体化设计还远远不是终点，只是建设企业信息化平台的冰山一角。”

    王金指出，随着企业信息化系统的完善，PLM和ERP系统对于数据的整合不再是孤立的，而是讲求“融合”。例如 电气设计数据与Windchill及SAP的数据对话成为目前我们实施企业所追求的更高要求。使用elecworks完成电气设计标准化，继而实现elecworks与PTC Creo的机电一体化，再实现PDM/ERP数据管理的信息一体化，是必经的三个步骤。那么机电一体化数据如何整合进入信息系统中，成为我们下一步战略关注的重点。

写在最后

    Elecworks for PTC Creo的机电一体化方案本身是否完善，只有经过市场和用户的检验才更具有说服力，至少他代表着目前企业级电气设计追求的更高标准。而对于elecworks，它将迎来新一批PTC Windchill用户的深度检验。

关于Trace Software International

成立于1987年， 具有29年电气CAD/CAE解决方案的开发和服务经验。合作伙伴遍布全球(包括PTC，Dassault Systèmes，RS Component)，所提供的解决方案涵盖了工业自动化电气设计，低压/高压电气系统计算，太阳能光伏计算等领域。公司坚持在电气工程，电气安装维护以及3D数字零件库三大领域的投资，在世界范围内，使我们的产品立足于最受用户喜爱的专业产品之一。

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