一、企业简介

       一汽解放汽车有限公司（简称“一汽解放”）是一汽解放集团股份有限公司的全资子公司，是基于原第一汽车制造厂卡车业务而组建的中、重、轻型卡车及客车制造企业。整车年生产能力41.8万辆，员工近2.2万人。一汽解放拥有长春、青岛、广汉、柳州、佛山五大整车基地，拥有长春、无锡、大连三大总成基地，同时还拥有苏州、南京、无锡、天津、石家庄、佛山六大新业态基地，并以长春为全球研发总部，形成了“四国九地”的全球研发布局。 2023年，一汽解放实现整车销售24.16万辆，其中，中重卡20.52万辆，终端份额26.1%，持续保持行业第一，牵引车销量连续十七年行业绝对领先。“解放”品牌价值提升至1318.45亿元，连续13年领跑中国商用车卡车品牌。

       一汽解放着眼于国际化竞争，建立了与国际接轨的现代企业管理体系。公司依托高端智能制造示范工厂，开展大数据驱动的智能制造创新应用，实现研产供销全产业链的智能化协同。从研发到工艺、制造再到销售服务，产品数据无缝传递，通过数据采集、分析、驱动和优化，实现生产经营可视化与决策智能化。每年产出近千份技术成果专利，以及成果的高转化率，成为一汽解放持续领航的推动力。

二、企业在智能制造方面的现状

       一汽解放立足精益生产，坚持推行FPS；推进流程化组织建设，深化体制机制改革，持续提升体系能力和企业效率。目前，一汽解放已成功建立PDM/ERP/SCM/MES/TDS 汽车制造业五大核心系统，涵盖了基础设施（包括语音网、IT网、视频网等网络设施，以及桌面、服务器和存储设备）、产品工艺（PDM/CAPP产品工艺数据管理系统、BOM管理系统）、采购（SRM供应商管理、ERP企业资源管理系统）、制造（MES制造执行系统）、营销（TDS顶级营销系统、DMS 经销商管理、CRM客户关系系统）以及BPM流程管理平台、MDM主数据管理平台、协同办公平台（OA办公系统、EIP企业信息门户）等。同时，公司正在构建智能网联平台（车联网、大数据）和BI商务智能分析系统，以定位于“中国第一、世界一流”的高端智能制造示范工厂为载体，开展大数据驱动的智能制造创新应用，全面实现企业的数字化管理。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

       针对一汽解放存在的全三维设计问题，项目团队对标MAN，并结合自身研发数字化转型的业务全景，制定了基于模型的设计、仿真及应用一体化总体方案。该方案通过全三维设计环境优化、全三维规范体系建设，推进全三维设计的全面开展，实现基于模型的设计、仿真及应用一体化。

       1. 项目背景介绍

       中国工程院发布的“基于网络的设计/制造/服务一体化工程”中明确指出，工业化发展新战略的核心是构建基于模型的“设计-制造-服务-设计”的一体化闭环过程，完整、准确的三维模型是“一体化”工作开展的基础。国外商用车标杆企业戴姆勒、MAN均在开展基于三维数据的设计制造一体化研究。在梳理自身能力架构的过程中，一汽解放发现公司在全三维设计存在的主要问题为：

       1）缺少全专业相互协同的三维数据设计规范。

       表现为：建模不规范，不符合生产/制造/服务应用的需求；三维模型管理不规范，没有三维数据审批流程。

       2）没有面向制造、服务一体化的三维环境。

       表现为：没有“设计—制造—服务”一体化战略规划；部分供应商不具备全三维设计能力；缺少解放公司级的全三维设计IT协同环境。

       2. 项目实施与应用情况详细介绍

       全三维模块化设计工作目标在于创建基于模型的“设计-制造-服务-设计”的一体化设计环境，搭建完善的全三维设计规范体系，构建完整的全三维模型库，支撑一汽解放的全三维设计工作全面开展。

       项目团队对全三维模块化设计业务活动进行了系统梳理，建立了端到端的全三维模块化设计业务架构全景。通过对全三维设计存在的问题、痛点进行充分的梳理与分析，以及全量全要素的数据采集和价值挖掘，公司明确了全三维模块化设计建设路径——“环境、车、规范”。

       以下是全三维模块化设计的主要创新点：

       创新一： 国内前沿的全三维模块化设计业务架构

       项目团队按照业务运作模式分析方法，将全三维模块化设计业务划分为7个原子化业务场景，并建立了明确的业务规范与指标体系。通过对用户痛点与需求的全面分析，开展全量全要素的数据采集和价值挖掘，明确了基于“环境、车、规范”的建设路径。

       创新二：覆盖全业务场景的全三维设计规范体系

       项目团队基于全三维模块化设计及应用全业务链的试点，总结方法、经验、教训，构建了横向覆盖全三维设计流程，纵向覆盖所有专业领域的全三维模块化设计知识货架。项目团队统一了全三维模块化设计、异构软件协同设计等在内的11个术语，统一了骨架、定位总成等13个设计过程及交付数据编码规则，统一了各专业全三维设计方法，实现了输入输出与设计活动标准化，支撑企业全三维设计业务数字化。

       创新三：基于模块化的整车三维设计方法与架构

       项目团队创新性地提出了三维BOM互驱技术，并构建了与模块化BOM架构互驱联动的整车三维架构，实现了CAD BOM与EBOM结构的一一对应；同时使用定位总成管理位置变化组块，保证了位置变化组块在整车三维中位置准确；最终实现了整车三维可配置，可基于变型规范驱动生成位置准确的实例三维。

       创新四：基于研发效率提升的骨架条件创建方法与工具

       项目团队基于Creo软件进行二次开发，使用设计上下文工具，通过勾选配置或零部件的方式创建及更新骨架（替代复制几何），实现骨架条件快速创建与更新，支撑了整车与专业之间TOP-DOWN协同设计。 

       创新五：面向研发、制造一体化的管束三维设计方法与工具

       项目团队针对管束三维设计效率低、无法展平的问题，制定了相应的解决方案，使用标准化可重用的快插接头及布线网络、接头三维收集与预设装配、折弯半径拟合计算、可配置参数表及管束护套校验干涉等创新技术，实现了管束三维精准、快速设计，提升设计效率、提高产品质量，支撑研发、制造一体化。

       创新六： 复杂机械场景的数字孪生

       针对一些复杂零部件建模，项目团队制定了复杂机械场景数字孪生解决方案。通过挠性件参数化建模，实现原始模型与装配模型的不同状态；通过一料多图，实现同一物料不同的三维状态；通过定位总成，管理模型在不同场景中的不同位置，确保实例三维位置准确。

       创新七：基于用户体验提升的坐标系快速转换方法与工具

       为解决子件更改导致的父总成报错问题，项目团队深入分析问题原因，开发了坐标系快速转换工具，将约束装配一键转换为坐标系装配，解决了痛点问题，提升了全三维设计效率。

       创新八：标准化、可复用的模板库+符号库+表格库

       项目团队对通用程度较高的模板、符号、表格等进行标准化定制与固化，形成标准化、可复用的模板库、符号库及表格库，实现一键调取，提升设计效率，减少简单错误。

       创新九：异构软件协同设计方法与工具

       项目团队基于PDM打造全过程、异构软件协同的数字化设计平台，Creo整车可直接获取CATIA模型配置，实现车身与电气专业部件的选装选配，实现整车与专业间TOP-DOWN和DOWN-TOP闭环的在线实时协同设计。

       创新十：基于用户订单自动生成位置准确整车实例三维方法与工具

       项目团队首创自动生成实例三维技术，创新性使用定位总成管理位置变化组块，使用坐标记忆技术记录组块所有位置，基于变型规范，系统自动扫描EBOM与CAD BOM，排除多余组块，自动创建或更新位置准确的实例或多配三维，实现基于用户订单自动生成位置准确的实例三维。

       3. 效益分析

       通过全三维模块化设计的实践，一汽解放取得了如下效益：

       1）通过骨架创建、典型件三维建模、大装配校验等全三维设计方法及项目成果应用，研发领域效率明显提升。

       2）通过三维数据在研产供销各领域的应用，工艺设计、工艺仿真、零件目录制作等工作顺利开展，实现效率与质量双提升。