随着CAD(Computer Aided Design)、CAM(Computer Aided Manufacturing)等技术在现代企业中的广泛应用，产品生产效率也在不断地提高。但是由于不同应用系统之间，产生的信息缺乏互换性，各类信息不能被高效地利用，成为制约企业发展的新瓶颈。
PDM(Product Data Management)系统就是作为各种计算机应用系统的集成框架，实现对产品数据的有效组织和管理，从而达到对整个产品生产过程进行有效地控制。
产品结构及配置管理，是PDM系统的核心模块之一，其可以有效地提高零件的设计效率及重用率，实现系列产品的管理。目前，产品配置管理已经在航空、汽车等领域得到了广泛的应用。
图1 PDM系统应用范围
1 产品配置的概念
产品配置就是指根据一定的规则或者方法，选配出一个符合要求的产品。在PDM系统中，产品配置的结果就是一个具体的产品结构。同一企业可能会提供多种产品，而且每种产品可能存在不同的产品结构，为了保证企业产品品质，需要对产品配置进行有效地管理。
换言之，产品配置即根据用户给出的配置需求，基于通用的产品结构，选配出完全或部分满足需要的产品结构。所以，从某种意义上说，产品配置管理实质上就是常说的BOM(Bill of Management)管理。
TcAE(Teamcenter Engineering Automotive Edition)系统，是一款专门为某汽车公司定制的产品数据管理系统。TcAE系统中的PSE(Product Structure Edit)模块，能够根据EPL(Engineering P{ut List)建立准确完整的产品结构，并且能够根据指定的规则或条件，对产品结构进行配置。
2 产品配置的方法
TcAE系统中常用的产品配置方法有两种：第一种是按照发放状态配置产品，第二种是按照变量和规则配置产品。
2.1 按照发放状态配置产品
按照发放状态配置，就是根据零部件的发布规则来实现产品配置。产品设计生产过程，可以分为若干个阶段，每个阶段产品发布的状态均不同。为了查看某个阶段的产品结构，可以直接选择发布规则实现。
比如有些版本是T1阶段发放的，零部件显示的发放状态就是“1”；有些版本是T2阶段发放的，零部件显示的发放状态就是“2”；有些临时发放的小版本，零部件显示的发放状态为“X”。还有一种特殊的状态，该状态不由任何发放过程所设置，就是“工作状态”，处于工作状态下的版本允许修改。
在TcAE系统中，默认设定了很多版本规则，当进行产品配置时，可以选择相应的版本规则达到预期配置结果。
一般比较常用的版本规则包括Latest Released、Latest Working、Any Status：Working等，另外，用户也可以根据需要自行定义版本规则。
以下是两种版本规则的详细信息。
2.2 按照变量和规则配置产品
按照变量和变量规则配置产品，更加有利于实现用户个性化的需求。在企业的生产过程中，产品型号一般由若干个关键的参数决定，不同型号的产品之间，存在许多共同的组件。所谓共同组件，即不管这个产品属于哪个型号，都必须安装这些组件，因此这几个关键参数就构成了配置变量，通过加载不同的变量规则，就可以得到想要的产品配置结果。
图2所示为变量配置技术的应用实例。
图2 变量配置技术的应用
按照变量和规则配置产品，首先需要了解如下概念：
(1)选项(Option)。也可以称为变量，是一个变量参数，由名称和描述组成。在VSA(Vehicle Structure Assembly整车装配结构)结构中，根据配置的不同，有多种选择的零件(例如，engine=1200，1600；gearbox=manual，automatic)。
选项信息必须定义在VAS的最顶层节点上，每个Option必须包含“NONE”选项值。创建的选项，包含所有的整车相关的技术选项、业务选项和PDS中包含所有子系统相关的技术选项。
选项命名规则：
(2)变量条件(Variant Condition)。系统选用某种配置，是所需要的变量值，用来控制某些零件只在某些特定的配置中出现(例如LOAd IF engine=1200)。定义在IA(Installing Assembly)级别总成和VAS上层结构上的一组逻辑表达式。通过选项表达式的逻辑组合关系，定义了IA级别总成和VAS上层结构的配置条件。
当逻辑表达式为真时，所在IA级别总成和VAS上层结构被配置，否则未被配置。如Modules上的变量条件基于五大模块控制选项进行创建，VPPS(Vehicle Partitioning and Product Structure)L1/2上的变量条件基于功能控制选项进行创建，IA级别上的变量条件，基于配置信息和舱室信息进行创建。最后在申请删除IA时，应在VAS中修改IA的变量条件为LOAD_DELETED=YES。
(3)变量规则(Variant Rle)。一系列已设定的变量值的组合(例如car type=GLS，engine=1200，gearbox=manual)。通过在VAS中加载已定义的变量规则，可以一并选中其中包含的全部选项值，从而实现变量配置，获取想要的数据进行设计和验证。
基于产品配置表PDS(Product Description Summary)创建整车变量规则时，变量规则对象必须创建在VAS的最顶层节点上；同时必须创建特殊变量规则“NO VARIANT CONDITION”，选项值全部为“NONE”；在创建其它变量规则时，首先加载特殊变量规则，然后再根据需求更改某些选项的值，从而形成需要的变量规则。
变量规则命名规范：TKVnnn_ModeL车辆型号一创建日期。
例如TKVO01_AHB36_6430KF_20110516。
3 配置实例
以下通过在TcAE系统中配置某个车型的例子，来展示如何按照变量和规则配置产品。变量配置技术，可以实现多个车型配置共用一个VAS结构，通过调整变量规则快速筛选需要的零件进行显示或者加载。整个过程可以概括为3个部分：创建VAS和IA，创建选项和变量条件，创建变量规则。
3.1 创建VSA和IA
首先需要在TcAE中创建正确、有效的VAS结构，包括检查VAS结构中IA的完整性，确保IA在整车配置中的有效性；根据该车型产品配置表PDS的信息，对比IA和PDS中每项内容的从属关系，确保每个IA的选项代码(Option Code)正确无误。
图3 IA创建变量条件
3.2 创建选项和变量条件
产品配置需要在TcAE系统的PSE(Product Structure Edit)模块中完成。
第一步创建选项及其默认值，首先创建该车型VAS特有的选项代码，然后根据产品配置表创建PDS的选项代码；选项代码创建完成之后，就需要为其创建默认选项值。一定要注意选项及其选项值的命名必须遵循其命名规则，且选项信息必须定义在VAS的最顶层节点上。
选项代码及其默认值创建完成之后，第二步就是创建变量条件。变量条件分为VAS的全局变量条件和IA的特殊变量条件两部分。
图4 IA创建变量条件
3.3 创建变量规则
变量条件创建完成之后，就可以根据产品配置表PDS创建相应的车型配置，也可以根据下游用户的需求，如虚拟评审、CAE分析等，创建某个具体的车型。
本案例中，在创建变量规则时，可以先将选项Turn_All_Off设为YES，由于之前设置了变量条件，此时需要用户设置的变量值就全部变为NO，这样做主要是为用户创建变量规则节省了大量的时间，避免许多无用的工作。
在保存设置好的变量规则是，注意遵守变量规则的命名规范。图5所示为用户根据PDS配置车型并为其命名。
图5 创建变量规则
变量规则创建完成之后，将其保存在TcAE中，当用户需要查看某个车型配置时，直接按照变量规则的命名加载相应的车型即可。最后需要实时地跟踪产品配置表的更新情况，维护对应车型的VAS选项代码、变量条件和车型配置。
4 结束语
产品配置管理是PDM的一项重要功能，也是实现企业虚拟制造、智能制造的重要基础。其不仅可提高零件设计的效率及重用率，更有利于系列产品的管理，最终满足用户的个性化需求。
本文简要介绍了配置管理的概念及常用配置管理的方法，最后通过一个车型配置的实例，展示了如何利用变量和规则配置产品，达到数据统一管理的要求，确保产品 配置的完整性与系列化，不断满足现代企业应对“小批量、多品种”的产品特点和市场要求，完全实现现代企业集成制造的新模式。
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本文标题：TcAE系统中产品配置的应用
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