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PC如何扛起 北重“智造”能力

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北京北重汽轮电机有限责任公司(以下简称“北重公司”),前身为创建于1958年的北京重型电机厂,经历了近50年的发展,北重公司已经成为我国国内发电设备制造基地之一。公司作为一家以发电设备设计、生产、销售于一体的制造企业,对于汽轮机相关的技术研发尤为重视,其中仅工程技术人员总量就达到300人以上的规模。

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“我们是一家装备制造型企业,PC在北重公司的应用,最关键的环节就是在设备的研发设计阶段。”北重公司前信息中心主任欧阳亮说道。由于北重公司的主营业务聚焦在汽轮机和汽轮发电机的设计、研发和生产。公司每一次获得订单,设计研发人员均需要针对具体客户的实际业务需求对已有的汽轮机原型进行不同程度的改动,同时还要进行各类的仿真模拟。

“我们不仅仅要在PC上完成汽轮机的设计、仿真,同时北重公司已经完成了PLM(产品生命周期管理)系统和ERP系统的建设,所以研发设计、排产、生产的环节完全可以通过PC实现协同生产工作。”欧阳亮说道。从研发、设计到生产,PC在北重的每一个关键业务岗位都在发挥着重要作用。

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从研发、设计到生产,北重公司均需要性能高效的商用PC来支撑每一个关键业务环节。

高负荷计算压力 陈旧PC难以应对

汽轮机和汽轮发电机的整个设计工艺要触及大量的热力、电磁、强度力学等科学计算,尤其在产品研发初期,这一环节对PC的性能要求都提出了很高的要求。“其实我们对于PC的计算需求,初衷都是来自于装备在设计过程中需要进行大量的科学计算,仿真处理。”欧阳亮解释道,“将130bar大气压、温度高达535度,逐级推动汽轮机的扇叶。通过热能能量转换推动汽轮机转子转变为机械能再带动发电机转变为电能,每一次能量转换的变化,都需要大量的数学计算”保证更高的效率和绿色环保的要求。

在汽轮机叶轮设计、汽缸模型强度优化、温度场仿真分析、汽轮发电机电磁计算的一系列环节,仅仅是北重公司在针对科学计算层面对PC性能提出的重点需求之一。同时由于当前CAD/CAE的信息技术由二维向三维转变,北重公司在生产研发过程中,不仅可以提供二维CAD图档,同时还为客户和内部生产环节提供了三维CAD模型。以360MW汽轮机为例,它就涉及到100多个部套以及2500多张图纸。面对这么大的海量数据,想要快速呈现三维CAD模型,同时还能顺畅的进行展示,这对PC的性能也提出了极为严苛的需求。

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基于第七代酷睿博锐的商用PC在性能上能够有效支撑装备制造业中的仿真模拟、二维、三维CAD模型设计

作为北重公司重要的业务环节——汽轮机主机设计组,如果采用过于陈旧的PC,不仅无法满足仿真模拟对数据计算的极高要求,也无法满足三维图像处理对计算性能提出的需求。例如研发人员在频繁调用二维、三维CAD图档的过程中,,陈旧PC极容易出现不稳定的宕机现象;过低的计算性能,使得三维CAD的图形渲染过程过长,同时在图像解析程度上也无法达到要求。搭载了第七代智能英特尔®酷睿™博锐™处理器的商用PC,与五年的陈旧PC相比,在性能上有了本质的提升,例如性能比5年机龄的PC提升高达60%,核芯显卡性能比5年机龄的PC提升高达30倍。

协同生产 PC需要胜任多种平台多类表单有效处理

产品的研发设计环节,仅仅是北重公司为客户交付产品的初始阶段,而想要最终顺利将产品交付,还有涉及到排产、生产等诸多环节。“我们已经完成了发电装备制造的支持平台建设。”欧阳亮说道,“这意味着,工作人员可以通过PC实现办公EIP自动化系统、PLM(产品生命周期管理系统)和ERP管理系统的协同访问。”

由于协同设计、协同生产以及业务流程的有效集成,使得北重公司工作人员在使用PC时需要调用和处理多种类型的表格数据。同时即便是一份表格,由于不同业务系统的需求不一样,PC也要实现多维表单数据的处理和计算。这种不同应用之间的切换和复杂数据的计算需求对于商用PC的性能提出了更高的要求。

仅以汽轮机制造生产过程中涉及到的图样就达到2万多张图样,技术文件也达1万多件。基于最新一代英特尔处理器,即第七代智能英特尔®酷睿™博锐™处理器的商用PC,在多任务处理方面的提升显著。与5年陈旧电脑相比,其多任务处理速度可提高至少65%,这将给企业的生产率提高多至50%。

数据敏捷处理 PC性能不能打折

北重公司在设计研发、协同生产等信息化领域起步较早,而且随着“云计算”的逐步深入推进,现有PC的工作模式也在发生着变化。以前常规的图形计算正在逐步向后台迁移,但这种工作模式是否就意味着对PC的性能需求会降低呢?

“‘后台计算,前端展现’的这种模式有它的优势,尤其是象我们这种对知识产权管理较为严格的企业,至少它在信息安全方面起到了作用。”欧阳亮说道,“但是,后台计算的处理,或是业界所谈到的云模式,并没有降低我们在前端——商用PC性能的要求,因为设计、仿真等环节的工作要求也在不断提高,它们对PC的性能要求是逐渐提升的。”

尤其是触及到协同制造整个环节,部门与部门之间的业务耦合度越来越高,每一个部门的数据链条衔接在一起,PC的计算模式和应用模式都在发生变化。“以往仿真仅仅是独立进行,与汽轮机的结构、排产都相对隔离。”欧阳亮说,“现在全部是整合的,一旦发现结构上达不到设计需求,要立刻重新进行仿真处理。”

伴随着协同制造应用的逐渐加深,PC在性能上需要及时的响应数据处理,并能够随时调用相应的不同业务系统。陈旧PC的计算模式,其原有的硬件架构很难适应企业协同制造对数据敏锐捕捉、及时处理的需求。英特尔所推出的英特尔® 傲腾™内存在商用PC中的使用,能够让PC在生产制造环节中实现快速启动、瞬间搜索和查找文件,并几乎无延迟地保存大文件。

尤其是以北重公司这类装备制造型企业中,商用台式机的应用范围远远高于笔记本设备。与针对消费类市场的企业不同,北重公司的营销模式有自己的特殊需求,因此商用台式机依然占据主导地位。通过采用英特尔®傲腾™内存,尤其是将其应用到设计研发、生产制造等环节,其在硬盘访问的性能上会实现14倍的提升,而日常处理各类系统的表格数据的相应能力也会提高2倍。

毋庸置疑,北重公司的信息化建设从始至终都聚焦在精炼自身研发实力、提升制造工艺水平之中,而伴随着信息技术和各类应用系统的不断完善,其PC的应用水平和应用模式也在发生着变化。有效、合理的升级自身的PC配制仅仅是桌面端信息化的表象,而实际上却折射出北重公司作为发电设备设计、研发、生产的国有企业,在适应清洁能源、新能源等产业变革过程中不断充实、提升自身核心技术实力的印证。

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