0 引言
为提高产品生命质量，某大型轨道交通制造公司于2008年启动基于TeamCenter(软件平台)三维模型的PLM(Product Lifecycle Management，产品生命周期管理)设计项目工程。经过近5年的开发应用，设计达到支持企业产品质量和技术持续改善预期目标。
有鉴最新版本有效规则，TeamCenter记载组成产品生命基因信息诸元——“数据”的任何些微变更，均“自动传递，关联实时更新”、并丢失借用系统源数据“双刃剑”功能；为有效保护数据源信息安全，优化变更控制过程，减少变更对借用产品的影响，软件设计采用配置产品。批次”信息方式，管理有效批次信息数据。即软件开发按产品项目批次设计更改和部件重用有效结合进行统一管理，以有效“批次”信息，锚固可追溯历史批次维护检修和重新生产的准确的产品BOM(Bill of Materiel-物料清单)、模型数据、图纸及相关设计文件等）源数据，以快速、准确地存取产品信息和保证产品信息安全。
1 产品“批次”信息配置管理的需求
1.1 数据源的保密和安全
1)科技进步和技术改善，企业新品研发、产品批量生产和现役产品维护检修等，并行共享数字信息集成PLM平台，信息数据被任何有意、无意或其它不确定因素任一变更、甚或病毒感染，均关联实时更新，不排除有可能造成数据源集成平台事故灾难。数据源的保密和安全防范，务必小心谨慎。
2)用户现役产品安全运行是企业经营安全的保障。
3)企业产品战略前瞻，无人机车和现役机车产品运行GPS定位和实时监控，要求数据源“百毒不侵”，分分秒秒具体表现都必须是安全、准确，万无一失。
1.2 追溯零部件的历史信息
TeamCenter初始应用，通常是采用“最新版本有效”管理模式。产品发布或变更时，没有记录产品的有效批次信息，系统中无法追溯历史批次下当时的具体产品数据。当需要查看或对某些批次的产品进行检修、重新生产时，因无当时的准确信息，无法满足企业生产管理需求。
“最新版本有效”的管理模式，产品任一数据变更均将自动传递，“要变都变”。即某零件从A版升到B版进行修订更改时，所有借用此零件的产品也将自动使用最新的B版本数据；并丢失历史产品A版本数据。很容易造成错误的更改传递和叠加扩大。
例如，设计某时速机车项目B，借用了较高时速机车项目A下的零部件001某个螺栓。当零部件001螺杆尺寸（材质或表面技术等任一数据）发生变更，项目要求从A版修订到B版进行了设计改进：则项目B自动使用001下的B版。螺杆自身公差、组织强度、硬度、疲劳极限等机械物理信息均关联自动变化，相应与螺杆配伍同寿命设计连接的机体（或螺母）、垫圈、密封等成组件内螺孔、公差数据，工厂物流清单、图纸及相关技术文件亦关联变化，螺栓总装成部件至机车，其组装时螺纹表面精度状况、预紧力大小及工装工艺模型信息数据形成整机新的内应力场，在后机车服役时随运行时速、载荷、振动、摩擦，其温度场、应力场等工况信息都应螺杆数据的变更，传递到监控系统，关联“要变都变”“是非与否”。而事实上同批同规格型号的螺栓性能也绝不一样，这种改进有时并不一定适用项目B。关联产品生命质量及工厂更多实验、时间、成本、资源资讯因此占用而变化的诸多不确定性，综合安全考量，项目B还期望继续使用001的A版。
新产品设计和设计更改时，TeamCenter应可以使用零件的不同版本；对企业通用标准件，满足装配“同部件不同版本”更是实际需求本设计所在。
1.3 整合设计变更和部件重用
1)结合批次有效性管理，减少无效版本对下游业务或系统的影响，修改设计变更的原则和过程；
2)控制变更管理过程，设计变更和部件重用有效结合进行统一管理。在对其他项目借用的图纸进行更改时，提供有效手段，必须通知借用人进行后续的更改工作。且变更过程中，能够管理本项目和其他借用项目的有效批次，将设计变更、部件重用、批次管理有效结合。
2 “批次”信息有效 性管理的软件设计
2.1 TeamCenter配置“批次”信息管理设计原理
设计变更控制原理：配置产品“项目号+批次号+-部件号+零件号”，“日期-顶层零组件-有效单元”等信息，嵌注控制元真数据。
结合最新版本有效规则，通过设定单元ID（批次）来控制发布版本的有效性。即新品信息关联“一变都变”，加“有效批次”锚固数据源“不变以应万变”，达到对已经发布版本在产品生命周期时段有效控制的目的。
2.2 “批次优先”管理设计
产品结构管理采用批次管理和“最新版本有效”相结合的模式。默认情况下批次有效。若无批次号，最新版本有效。即“批次优先、最新版本有效”。根据项目号和批次号可以获取所有批次的产品数据。
2.3 不同批次状态下产品信息数据管理设计
1)按照“项目号+批次”追溯项目每一批次下的产品信息数据。（见图1）
图1 设置批次值图
2)现实生产中绝大部分的零件只会存在一个有效版本，不同地域和个性零件使用零件不同版本，可以缩短设计变更周期，降低设计变更成本。
3)使用简化的变更模型和可控的变更过程，实现变更过程的闭环控制，减少变更错误，保证数据源的准确性和有效性（如图2所示）。
图2 简化的变更数据模型
2.4 新产品设计
1)借用零部件非最新版本时，指定本项目下该零部件版本的批次有效性(1-UP)；
2)为便于指定借用件对应的批次信息，新产品设计需首先创建顶层零组件（产品根节点）；
3)借用装配件视为“成套借用”，只能对装配件本身的版本进行批次设置，装配件的下层部件默认采用最新版本有效。如借用原项目历史批次的装配件数据，需先打开此装配件，输入对应原项目的批次号后得到精确BOM，然后再设置此精确BOM的底层部件对借用项目的批次信息；借用的装配件深度一直到结构树的底层（叶子）。
2.5 变更管理设计
一般变更（无借用情况），升版更改时，根据需要设置相应的批次；对于借用件变更，处理逻辑如下：
1)原版更改时，系统通知借用人，由借用人确认更改后的零部件是否适用借用产品：若适用，则借用人完成本借用产品的更改通知；若不适用，则借用人换号处理。
2)升版更改时，系统保持其他借用人对产品的借用关系不变（系统自动设置）；同时通知其他借用人，由借用人根据需要，确定是否采用变更后的版本并设置借用产品批次信息。
2.6 变更流程设计（图3）
图3 数据源信息借用设计变更流程图
2.7 批次信息管理ITK函数设计
获取流程对象编程：
3 “批次”信息管理软件设计的实现
3.1 TeamCenter“批次”信息的基本实现
选择一个已发布的零组件版本，指定“顶层零组件”，并设置此“顶层零组件下”单元（批次）有效性；（如图4）
图4 设置顶层装备和批次效果图
1)一般情况下有效性表示为单元编号从开始到结束的范围，例如10-100；
2)可将截止位置未定的有效性配置为“不定结束单元编号”(UP)或“直到库存已尽”(SO)。例如，10-UP或10-SO。（一般情况下设计人员开始时很难确认批次的最终结束单元号，UP和SO用以辅助与ERP系统的集成，然而它们在TeamCenter中功能相同）。
3)单元有效性设置必须指定顶层零组件，来表示该有效性设置针对某顶层零组件；同一个零件版本，可以设置多个针对不同顶层零组件的单元有效性配置。
4)顶层零组件：指一个产品、系统或模块。例如，在产品X400中配置日期或单元有效性时，X400就是顶层零组件。
3.2 最新“批次”有效管理的实现
1)产品结构按照最新批次有效版本进行加载。若需要查看某一个指定产品特定批次下的状态，则需要输入顶层零组件（如产品号）和批次号（有效单元编号），系统按照原来设置在零组件版本的批次信息进行匹配加载。（图5）
图5(a) 设定批次号加载零件版本效果图
图5(b) 设定批次号加载零件版本效果图
2)产品图文档管理版本用于控制图文档的有效性及跟踪图文档的变化历史。根据检入/检出、修订操作，系统将自动结合更改流程进行版本的控制。例如，正式状态的图纸必须有更改通知单才能进行版本的升级，并保存所有的历史版本，以方便用户对图文档更改的追溯。
4 结束语
综上所述，采用最新版本有效规则和配置“批次”信息管理的混合模式，默认打开的是最新批次的产品数据，如需查看特定批次的数据，则输入批次号后，系统根据定义好的批次信息，实时展现正确的产品数据信息，供后续生产检修使用。国内某大型轨道交通制造企业采用此混合管理模式，将设计更新、部件重用、产品数据源的准确性进行有机结合，历经5年持续改善和实用，保证了快速、准确地存取产品信息和系统数据源安全，使各个部门和工作岗位间的信息流动能够顺利得到管理，达到了支持企业推行三维模型设计工程，履职产品研发-制造-售后全寿命终身服务责任目的。
转载请注明出处：拓步ERP资讯网http://www.toberp.com/
相关文章
