0 引言
為提高產品生命質量，某大型軌道交通制造公司于2008年啟動基于TeamCenter(軟件平臺)三維模型的PLM(Product Lifecycle Management，產品生命周期管理)設計項目工程。經過近5年的開發應用，設計達到支持企業產品質量和技術持續改善預期目標。
有鑒最新版本有效規則，TeamCenter記載組成產品生命基因信息諸元——“數據”的任何些微變更，均“自動傳遞，關聯實時更新”、并丟失借用系統源數據“雙刃劍”功能；為有效保護數據源信息安全，優化變更控制過程，減少變更對借用產品的影響，軟件設計采用配置產品。批次”信息方式，管理有效批次信息數據。即軟件開發按產品項目批次設計更改和部件重用有效結合進行統一管理，以有效“批次”信息，錨固可追溯歷史批次維護檢修和重新生產的準確的產品BOM(Bill of Materiel-物料清單)、模型數據、圖紙及相關設計文件等）源數據，以快速、準確地存取產品信息和保證產品信息安全。
1 產品“批次”信息配置管理的需求
1.1 數據源的保密和安全
1)科技進步和技術改善，企業新品研發、產品批量生產和現役產品維護檢修等，并行共享數字信息集成PLM平臺，信息數據被任何有意、無意或其它不確定因素任一變更、甚或病毒感染，均關聯實時更新，不排除有可能造成數據源集成平臺事故災難。數據源的保密和安全防范，務必小心謹慎。
2)用戶現役產品安全運行是企業經營安全的保障。
3)企業產品戰略前瞻，無人機車和現役機車產品運行GPS定位和實時監控，要求數據源“百毒不侵”，分分秒秒具體表現都必須是安全、準確，萬無一失。
1.2 追溯零部件的歷史信息
TeamCenter初始應用，通常是采用“最新版本有效”管理模式。產品發布或變更時，沒有記錄產品的有效批次信息，系統中無法追溯歷史批次下當時的具體產品數據。當需要查看或對某些批次的產品進行檢修、重新生產時，因無當時的準確信息，無法滿足企業生產管理需求。
“最新版本有效”的管理模式，產品任一數據變更均將自動傳遞，“要變都變”。即某零件從A版升到B版進行修訂更改時，所有借用此零件的產品也將自動使用最新的B版本數據；并丟失歷史產品A版本數據。很容易造成錯誤的更改傳遞和疊加擴大。
例如，設計某時速機車項目B，借用了較高時速機車項目A下的零部件001某個螺栓。當零部件001螺桿尺寸（材質或表面技術等任一數據）發生變更，項目要求從A版修訂到B版進行了設計改進：則項目B自動使用001下的B版。螺桿自身公差、組織強度、硬度、疲勞極限等機械物理信息均關聯自動變化，相應與螺桿配伍同壽命設計連接的機體（或螺母）、墊圈、密封等成組件內螺孔、公差數據，工廠物流清單、圖紙及相關技術文件亦關聯變化，螺栓總裝成部件至機車，其組裝時螺紋表面精度狀況、預緊力大小及工裝工藝模型信息數據形成整機新的內應力場，在后機車服役時隨運行時速、載荷、振動、摩擦，其溫度場、應力場等工況信息都應螺桿數據的變更，傳遞到監控系統，關聯“要變都變”“是非與否”。而事實上同批同規格型號的螺栓性能也絕不一樣，這種改進有時并不一定適用項目B。關聯產品生命質量及工廠更多實驗、時間、成本、資源資訊因此占用而變化的諸多不確定性，綜合安全考量，項目B還期望繼續使用001的A版。
新產品設計和設計更改時，TeamCenter應可以使用零件的不同版本；對企業通用標準件，滿足裝配“同部件不同版本”更是實際需求本設計所在。
1.3 整合設計變更和部件重用
1)結合批次有效性管理，減少無效版本對下游業務或系統的影響，修改設計變更的原則和過程；
2)控制變更管理過程，設計變更和部件重用有效結合進行統一管理。在對其他項目借用的圖紙進行更改時，提供有效手段，必須通知借用人進行后續的更改工作。且變更過程中，能夠管理本項目和其他借用項目的有效批次，將設計變更、部件重用、批次管理有效結合。
2 “批次”信息有效 性管理的軟件設計
2.1 TeamCenter配置“批次”信息管理設計原理
設計變更控制原理：配置產品“項目號+批次號+-部件號+零件號”，“日期-頂層零組件-有效單元”等信息，嵌注控制元真數據。
結合最新版本有效規則，通過設定單元ID（批次）來控制發布版本的有效性。即新品信息關聯“一變都變”，加“有效批次”錨固數據源“不變以應萬變”，達到對已經發布版本在產品生命周期時段有效控制的目的。
2.2 “批次優先”管理設計
產品結構管理采用批次管理和“最新版本有效”相結合的模式。默認情況下批次有效。若無批次號，最新版本有效。即“批次優先、最新版本有效”。根據項目號和批次號可以獲取所有批次的產品數據。
2.3 不同批次狀態下產品信息數據管理設計
1)按照“項目號+批次”追溯項目每一批次下的產品信息數據。（見圖1）
圖1 設置批次值圖
2)現實生產中絕大部分的零件只會存在一個有效版本，不同地域和個性零件使用零件不同版本，可以縮短設計變更周期，降低設計變更成本。
3)使用簡化的變更模型和可控的變更過程，實現變更過程的閉環控制，減少變更錯誤，保證數據源的準確性和有效性（如圖2所示）。
圖2 簡化的變更數據模型
2.4 新產品設計
1)借用零部件非最新版本時，指定本項目下該零部件版本的批次有效性(1-UP)；
2)為便于指定借用件對應的批次信息，新產品設計需首先創建頂層零組件（產品根節點）；
3)借用裝配件視為“成套借用”，只能對裝配件本身的版本進行批次設置，裝配件的下層部件默認采用最新版本有效。如借用原項目歷史批次的裝配件數據，需先打開此裝配件，輸入對應原項目的批次號后得到精確BOM，然后再設置此精確BOM的底層部件對借用項目的批次信息；借用的裝配件深度一直到結構樹的底層（葉子）。
2.5 變更管理設計
一般變更（無借用情況），升版更改時，根據需要設置相應的批次；對于借用件變更，處理邏輯如下：
1)原版更改時，系統通知借用人，由借用人確認更改后的零部件是否適用借用產品：若適用，則借用人完成本借用產品的更改通知；若不適用，則借用人換號處理。
2)升版更改時，系統保持其他借用人對產品的借用關系不變（系統自動設置）；同時通知其他借用人，由借用人根據需要，確定是否采用變更后的版本并設置借用產品批次信息。
2.6 變更流程設計（圖3）
圖3 數據源信息借用設計變更流程圖
2.7 批次信息管理ITK函數設計
獲取流程對象編程：
3 “批次”信息管理軟件設計的實現
3.1 TeamCenter“批次”信息的基本實現
選擇一個已發布的零組件版本，指定“頂層零組件”，并設置此“頂層零組件下”單元（批次）有效性；（如圖4）
圖4 設置頂層裝備和批次效果圖
1)一般情況下有效性表示為單元編號從開始到結束的范圍，例如10-100；
2)可將截止位置未定的有效性配置為“不定結束單元編號”(UP)或“直到庫存已盡”(SO)。例如，10-UP或10-SO。（一般情況下設計人員開始時很難確認批次的最終結束單元號，UP和SO用以輔助與ERP系統的集成，然而它們在TeamCenter中功能相同）。
3)單元有效性設置必須指定頂層零組件，來表示該有效性設置針對某頂層零組件；同一個零件版本，可以設置多個針對不同頂層零組件的單元有效性配置。
4)頂層零組件：指一個產品、系統或模塊。例如，在產品X400中配置日期或單元有效性時，X400就是頂層零組件。
3.2 最新“批次”有效管理的實現
1)產品結構按照最新批次有效版本進行加載。若需要查看某一個指定產品特定批次下的狀態，則需要輸入頂層零組件（如產品號）和批次號（有效單元編號），系統按照原來設置在零組件版本的批次信息進行匹配加載。（圖5）
圖5(a) 設定批次號加載零件版本效果圖
圖5(b) 設定批次號加載零件版本效果圖
2)產品圖文檔管理版本用于控制圖文檔的有效性及跟蹤圖文檔的變化歷史。根據檢入/檢出、修訂操作，系統將自動結合更改流程進行版本的控制。例如，正式狀態的圖紙必須有更改通知單才能進行版本的升級，并保存所有的歷史版本，以方便用戶對圖文檔更改的追溯。
4 結束語
綜上所述，采用最新版本有效規則和配置“批次”信息管理的混合模式，默認打開的是最新批次的產品數據，如需查看特定批次的數據，則輸入批次號后，系統根據定義好的批次信息，實時展現正確的產品數據信息，供后續生產檢修使用。國內某大型軌道交通制造企業采用此混合管理模式，將設計更新、部件重用、產品數據源的準確性進行有機結合，歷經5年持續改善和實用，保證了快速、準確地存取產品信息和系統數據源安全，使各個部門和工作崗位間的信息流動能夠順利得到管理，達到了支持企業推行三維模型設計工程，履職產品研發-制造-售后全壽命終身服務責任目的。
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