哈尔滨市电力设备行业信息化发展战略研究.docx
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哈尔滨市电力设备行业信息化发展战略研究
哈尔滨市电力设备行业信息化发展战略研究
哈尔滨市电力设备行业信息化发展战略研究
文：
刘大昕 郭玉森 来源：
九洲电气 发表时间：
2006-3-30 浏览量：
1993
电力设备行业是我国国民经济重要的基础性支柱行业。
电力设备分两大类：
发电设备和输变电设备。
主要发电设备产品有电站锅炉、汽轮机、汽轮发电机、水轮机发电机组、风力发电设备及电站保护系统等。
输变电设备主要产品有变压器、高压电器、电力电容器、电力电缆、输变电保护系统等。
中共中央在《关于制定“十一五”规划的建议》中指出：
加快发展先进制造业。
坚持以信息化带动工业化，广泛应用高技术和先进适用技术改造提升制造业，形成更多拥有自主知识产权的知名品牌，发挥制造业对经济发展的重要支撑作用……以大型高效机组为重点,优化发展煤电，在保护生态基础上有序开发水电，积极发展核电，加强电网建设，扩大西电东送规模。
因此，我们进行哈尔滨市电力设备行业信息化发展战略研究具有重要的意义和价值。
一、哈尔滨市电力设备行业对信息化的需求
发电设备制造业是传统工业部门，主要产品是大型成套发电设备，包括锅炉、汽轮机、燃机、电机等大型设备和众多配套的辅助设备。
这些设备要在发电厂进行成套安装调试，才能交付用户生产使用。
各主要设备分别由电机厂、汽轮机厂、锅炉厂和其他相关企业制造，许多零部件和材料大都需要本市或省内的大中小型供应商提供。
结合我市发电设备制造的产业结构与经济类型，我们认为，发电设备生产制造业是以行业协作为核心的产业配套模式，输变电设备制造与销售也离不开整个电力行业的配套与协作，这对我们分析电力设备对区域网络化制造的需求，论证开发与实施以三大动力为龙头的区域网络化制造应用系统的必要性、可行性，研究区域网络化制造模式，开展实施战略与实施方法研究有着十分重要的意义。
由于长期以来受着计划经济的影响和机制体制的制约，长期积累和互相作用以及技术方面的客观原因，造成了我市电力设备企业在生产、经营、设计、开发与制造以及财务、质量管理等方面，存在影响电力设备制造行业发展的瓶颈问题,主要表现在：
一是各企业内部的制造业信息化进一步深化和提高问题；二是行业内企业间信息资源、技术资源和设备资源共享问题；三是企业内和企业间设计和制造协同问题；四是解决行业内企业间协同快速响应市场需求的问题；五是解决行业内企业间形成协同供应链的问题；六是电站级整套产品的集中管理问题。
哈尔滨市电力设备行业对信息化的需求主要体现在：
一是哈尔滨市传统装备制造业改造与调整的需要；二是哈尔滨市实施区域集群化网络化制造，提高竞争力的需要；三是企业实施技术创新的需要；四是企业实施机制改革与管理创新和市场创新的需要。
二、哈尔滨市电力设备行业信息化现状与分析
哈尔滨市电力设备企业领导对企业信息化都很重视，一般都有企业信息化规划，经过“九五”期间实施CAD、CIMS推广应用示范工程和“十五”期间的制造业信息化工程，企业信息化都有了长足进步并取得了显著成效。
据不完全统计，由于实施企业信息化，我市电力设备企业普遍实现设计制造周期缩短了1/3，制造成本降低20%，产量、产值、销售收入成倍增长，制造业信息化在企业发展中的贡献率高于30%。
部分企业实施信息化的情况和效益列表说明如下：
序号
企业名称
所处行业
信息化内容
信息化资金投入（万元）
信息化人员投（人）
产品贡献率%
1
哈电机厂有限责任公司
发电设备
CAX、PDM、ERP、OA
2720
680
35
2
哈锅炉厂有限责任公司
电站设备
CAD、CAE、CAPP、OA、信息管理
2162
521
40
3
哈空调股份有限公司
电站设备
CAD、CAPP、PDM、ERP
800
180
36
4
光宇电源股份有限公司
电站设备
CAD、ERP
1928
40
33
5
哈九洲电器股份公司
电力设备
CAD、CAPP、OA、ERP
955
76
38
6
哈尔滨众鑫机械厂
电力设备
CAD、OA
295
81
30
7
哈泰富实业有限公司
电力设备
CAD、进、销、存、财务
430
81
30
8
哈尔滨变压器厂
电力设备
CAD
325
40
30
9
哈汽轮机厂有限公司
电力设备
CAD、CAPP、CAE、OA、库存
1615
230
32
10
阿城继电器股份公司
电站设备
CAD、进、销、存、财务
365
180
31
11
哈红光锅炉集团公司
电站设备
CAX、PDM、ERP、OA
760
59
34
由上表可以看出，我市电力设备企业普遍实施了企业信息化，并取得了良好效果。
哈尔滨市电力设备企业制造业信息化工程有三类典型：
1.大型国有企业，如哈电机厂、汽轮机厂和锅炉厂等。
2.新型高科技企业，如哈尔滨九洲电气股份公司和光宇电源股份有限公司等。
3.小型民营企业，如哈尔滨红光锅炉集团公司等。
以下对其中一些典型企业实施制造业信息化工程的情况与效果作简单介绍。
（一）哈尔滨锅炉厂有限责任公司
哈锅炉厂通过制造业信息化工程的实施，使企业在技术开发能力、管理等很多方面得到了提高。
在提高企业综合竞争能力方面，信息化起到了不可替代的作用。
随着企业信息化工程的顺利推进，各个信息化应用系统的实施，有力地促进了公司各项业务工作的开展，带来了显著的经济效益。
公司2003年度利润总额1357万元，2004年度利润总额5068万元，2005年上半年利润总额7605万元。
一是实施数字化设计产生的效益。
一是缩短了生产技术准备周期。
哈锅的生产类型和生产基本特征决定了其产品生产技术准备周期长。
在哈锅信息化工程中，CAD/CAPP系统建立了产品设计工程数据库，并把工程图纸数字化、标准化和参数化。
产品结构设计采用计算机辅助设计，在CAD和CAM之间采用CAPP技术实现了产品设计到产品制造两者之间在信息提取、交换、共享和处理上的集成，完善了设计、工艺和制造环境，突出了并行思想，减少了工作人员和大量重复性工作及档案维护工作，可专注于产品的设计、改进和发展，因而加快了关键原材料的准备时间。
二是提高了600MW～1000MW超（超）临界锅炉的设计开发水平。
以CAD和CAE为手段，采用优化设计方法，降低了产品的金属设计重量，降低了产品成本。
通过CAE计算，优化钢结构的梁、柱和杆件设计，合理选取杆件截面，充分利用每个杆件的力学性能。
采取上述措施，锅炉主结构金属耗量得以明显降低。
以鹤岗600MW超临界锅炉为例，每台锅炉节约钢材达到800多吨。
三是优化了超临界刚性梁设计。
公司第一台超临界锅炉常熟600MW是引进MB技术设计的，其刚性梁钢耗量较大，设计偏于保守。
通过CAE计算修正应力比值，优化断面结构和荷载组合的形式等，在后续展开的宁德、潮州、乌沙山、三门峡等一系列600MW超临界锅炉设计中，刚性梁的设计重量均大幅下降，平均每台减少165吨。
今年上半年鹤岗工程开始设计时，又对英巴刚性梁的计算程序进行修正，使单台炉刚性梁进一步减少重量95吨，这样超临界锅炉刚性梁的设计重量比引进之初的设计重量每台降低260吨，经济效益显著提高。
四是优化了平台楼梯设计。
对于平台楼梯的优化设计，取得了明显成效。
例如，永济300MW锅炉单台减少25吨，台州300MW锅炉单台减少了100吨，江阴600MW超临界单台减少180吨等等。
在比较国内外各公司300MW锅炉重量时发现，英巴公司的集中下水管重量更轻。
为此，哈锅专门抽出一名性能设计工程师，花了一个月时间进行了300MW锅炉的水动力计算，在保证锅炉水动力安全的情况下，将锅炉循环倍率降低，从而减小了集中下水管直径，进而减小壁厚，最终每台300MW锅炉集中下水管重量可以减少60～70吨。
以CAD/CAE为基础的优化设计的采用，上半年通过降低产品重量，共降低成本4400万元，其中CAD/CAE的贡献率高达40%。
原来一年由于碰撞增加的现场安装费用高达50万～100万，采用新技术后，能够杜绝碰撞。
我们以常熟超临界锅炉为对象，应用三维设计软件并将分析计算软件与设计绘图集成，实现并行设计，至少可缩短设计开发周期10%，某些部件设计开发周期可以缩短75%，人力、物力的节约也是非常可观的。
三维干涉检查，先后在三门峡、玉环项目的建模过程中发现多起碰撞的发生，避免了50万元以上的经济损失。
目前，在超临界和超超临界的锅炉市场上，我们的市场占有率为28%，采用信息技术设计的新产品的市场占有率提高到30%～35%，在600MW超超临界锅炉方面的市场占有率达到60%以上。
2.实施数字化管理产生的效益。
一是在制品周期效益。
由于哈锅产品的特点，其在制周期较长（大约为1-1.5年）。
因此，合理缩短生产周期（在制品周期），可以节约生产资金。
同时，加速了流动资金的周期，还将为公司的整体经营带来巨大的效益。
二是产品质量效益。
在产品设计、产品工艺设计过程中，由于采用CAD/CAPP/CAM技术甩掉图板，减少了人工干预，使设计人员把主要精力投入到产品设计的创造性思维和决策上去了，因而使产品设计、工艺质量提高。
在生产经营管理过程中，由于采用信息技术和CAQ技术可减少大量生产经营数据的重复录入，动态地检测公司生产过程中的质量数据，从而及时、准确地发现和纠正生产前、中、后期的各种质量问题，提高了产品质量。
在产品制造过程中，对产品的关键零部件采用数字加工设备，对产品关键工序设置质量检查点，从而使产品的质量得到提高。
三是物资财务管理效益。
物资管理系统和财务系统的应用为公司节约了大量的成本，年节约管理成本34万元。
哈锅近年工艺技术准备工作量年年创历史新高。
在这样繁重的任务下，要保证完成哈锅工艺系统按要求完成设计任务,CAPP起到了关键性、决定性的作用，并带来了直接经济效益265万元。
四是库存管理效益。
物资管理系统对降低库存量、减少占用资金起到了不可代替的作用，推动了公司提高经济效益。
2002年运行之初，钢材库存总量32515吨，年末降为25000吨，下降7600吨,减少资金占用5000多万元，每年节约利息支出279万元。
五是业务管理效益。
通过信息及时、完整、准确的传递与共享，在提高工作效率的同时可极大降低管理打印费用，投入运行的子系统利用网上信息的传递、集成与共享，部分管理业务已实现无纸办公。
据不完全统计，实施制造业信息化工程后，各部门可节约50%左右的信息打印输出。
如系统全部投入使用，每年约节省10万元的打印费用。
（二）哈尔滨红光锅炉集团有限公司
通过制造业信息化的实施，使企业生产制造能力和管理水平实现跨跃式的发展。
由原来只能生产B级锅炉（工业锅炉≤2.5Mpa）制造企业，上升到生产A级锅炉（电站锅炉≥3.5Mpa）的制造企业，同时产生了可观的经济效益和社会效益。
1.实施数字化设计产生的效益。
通过信息化工程，实现企业设计集中，增强了企业的应变能力和设计效率。
在产品的设计方面有了很大的改进，运用三维实体造型设计技术和模块化变形设计技术，在江北90吨锅炉设计中，进行了模拟装配。
减少了现场组装出现的返修问题，缩短设计周期2个月，减少安装周期1个月，直接降低安装成本8万元左右。
2.实施数字化管理产生的效益。
通过ERP系统的实施，加强了企业物料管理，实现库存的集中管理，将企业库存与生产紧密挂钩，实施企业料品安全库存和再订购点管理，原各子公司都有自己的库房。
例如M10的螺栓，以前的安全库存是700个，经过库存的集中管理，只要将安全库存设为200个就能满足企业的正常运营，比原来减少了500个。
减少资金占用，加速资金周转，每年可节省开支12万元左右，节省库存的积压，减少了库房的占地面积2000多平方米
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