“Altium Designer我們研究院已經(jīng)用了很多年，各模塊的功能都很強(qiáng)大。此次基于已有的Altium Designer平臺(tái)進(jìn)行定制開發(fā)，成功建立了標(biāo)準(zhǔn)化元器件庫(kù)，并實(shí)現(xiàn)了與PDM系統(tǒng)的全面兼容，大大提升了工程師的工作效率和設(shè)計(jì)素養(yǎng)，同時(shí)增強(qiáng)了測(cè)井設(shè)備的可靠性，為我們實(shí)現(xiàn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化制造的愿景夯實(shí)了基礎(chǔ)?！眲⑽鞫鳎娮蛹夹g(shù)首席工程師，中海油服油田技術(shù)研究院。

概述

中海油服是我國(guó)海上最大的油田技術(shù)服務(wù)商。旗下的油田技術(shù)研究院主要承擔(dān)油田測(cè)井技術(shù)和儀器的研發(fā)。測(cè)井技術(shù)涉及聲波、電法、放射性、核磁共振等多學(xué)科領(lǐng)域，測(cè)井儀器屬于高端機(jī)電一體化設(shè)備，要求在井下高溫高壓環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)井眼周圍地質(zhì)參數(shù)的測(cè)量，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開發(fā)、制造難度大；在儀器的開發(fā)設(shè)計(jì)中對(duì)電子線路的集成度、采集精度以及系統(tǒng)穩(wěn)定性均有嚴(yán)格要求。

自上世紀(jì)末，針對(duì)海上油氣田測(cè)井作業(yè)需要，我國(guó)開展了測(cè)井新技術(shù)與裝備的持續(xù)研發(fā)工作。目前，已經(jīng)建立了基本滿足成像測(cè)井要求的技術(shù)體系，開發(fā)了針對(duì)海上測(cè)井作業(yè)服務(wù)的成像測(cè)井系統(tǒng)，數(shù)十套設(shè)備陸續(xù)投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。盡管如此，與國(guó)際大公司相比，在技術(shù)的完整性、成熟度以及產(chǎn)業(yè)化模式依然存在差距，尤其在國(guó)產(chǎn)測(cè)井設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化方面仍然任重道遠(yuǎn)。

挑戰(zhàn)

目前油田技術(shù)研究院在電子設(shè)計(jì)方面尚沒(méi)有實(shí)施統(tǒng)一的電子元器件庫(kù)管理，研發(fā)工程師獨(dú)立設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)之間缺乏溝通協(xié)調(diào)，隨著研發(fā)規(guī)模擴(kuò)大，產(chǎn)生一系列問(wèn)題：器件種類偏多，繼承性差，不利于后期產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；器件封裝不規(guī)范，電路板設(shè)計(jì)工藝不統(tǒng)一，系統(tǒng)可靠性缺少保障；項(xiàng)目組之間缺乏溝通，彼此的庫(kù)存信息不透明，無(wú)法互通有無(wú)，重復(fù)采辦影響科研進(jìn)度。亟需定制開發(fā)一套全新的標(biāo)準(zhǔn)化元器件庫(kù)，統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)庫(kù)存信息的全面管理，保障電子設(shè)計(jì)的效率和可靠性。

中海油服早在2011年已經(jīng)建立了PDM過(guò)程管理系統(tǒng)，科研項(xiàng)目設(shè)計(jì)的管理將實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化、信息化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。目前油田技術(shù)研究院電子設(shè)計(jì)方面，主要使用Altium Designer軟件，但是PDM系統(tǒng)與該軟件兼容性較差，不具備對(duì)數(shù)據(jù)的“編輯”功能，達(dá)不到與專業(yè)電子設(shè)計(jì)工具的無(wú)縫聯(lián)接，在電子元器件庫(kù)的定制和調(diào)用等方面有一定缺陷，給設(shè)計(jì)者帶來(lái)不便，極大影響了工程師的設(shè)計(jì)效率和工作積極性。

解決方案

自2012年起，中海油服與Altium展開合作，基于Altium Designer平臺(tái)進(jìn)行定制開發(fā)，歷時(shí)一年多，逐步建立起了適用于測(cè)井設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化元器件庫(kù)，包括PCB封裝、電路板仿真、3D庫(kù)、元器件產(chǎn)品手冊(cè)以及井下電路標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范等，實(shí)現(xiàn)了庫(kù)存信息可視化，工程師能夠在設(shè)計(jì)測(cè)井設(shè)備的過(guò)程中迅速找到適合且可用的元器件，大大降低了重復(fù)修改的機(jī)率，在節(jié)省庫(kù)存成本的同時(shí)提高設(shè)計(jì)的可靠性。

通過(guò)二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)與PDM系統(tǒng)的集成，Altium Designer 2013現(xiàn)已與該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一鍵式的無(wú)縫銜接。工程師毋需將寶貴的時(shí)間浪費(fèi)在繁復(fù)的文件處理上，只需一鍵即可輕松實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目所有文件的上傳或下載，設(shè)計(jì)人員可以有更多的時(shí)間進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

憑借Altium Designer 2013強(qiáng)大易用的設(shè)計(jì)功能，工程師可以心無(wú)旁騖地潛心設(shè)計(jì)創(chuàng)新，大幅縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，精簡(jiǎn)了設(shè)計(jì)流程，提高了工作效率。

結(jié)果

中海油服計(jì)劃于2014年6月開始全面推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化元器件庫(kù)的實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)化元器件庫(kù)的建立在研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間架設(shè)了一座橋梁，大大降低了研發(fā)和生產(chǎn)的庫(kù)存成本，在提高工程師的工作效率和設(shè)計(jì)素養(yǎng)的同時(shí)，增強(qiáng)測(cè)井設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，保障了研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)和市場(chǎng)應(yīng)用。

中海油服的PDM系統(tǒng)目前運(yùn)行非常順暢。中海油服下一步計(jì)劃能夠集成企業(yè)ERP系統(tǒng)和財(cái)會(huì)系統(tǒng)，打通從設(shè)計(jì)、開發(fā)到生產(chǎn)制造的整個(gè)鏈條，并在未來(lái)逐步實(shí)現(xiàn)“零庫(kù)存”的長(zhǎng)期目標(biāo)。