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探析TcAE汽车产品配置管理
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现代社会汽车行业迅速发展,如何顺应时代的变化,保持较高的竞争力,以及在整个汽车产品开发的生命周期,如何高效管理产品数据,已经成为我们必须克服的难题。许多企业已经意识到,实现信息的有序管理,将成为在未来的竞争中保持领先的关键因素。如何实现对产品相关的数据、流程、资源一体化进行管理,已经被提上日程。
汽车生命周期是一个复杂的过程,整个过程中会产生各种各样错综复杂的数据,如何对这些数据进行有效的管理,使整车开发更加高效,是我们必须面对的课题。而TcAE汽车产品配置管理,则为此提供了好的途径。
1 TcAE的基本概念
由通用汽车联合西门子公司为汽车行业量身定做的TcAE(Teamcenter Engineering Automotive Edition)系统,是结合产品设计、产品零部件管理、产品文档分类管理、产品配置模型、工艺数据模型管理以及产品数据查询、产品周期管理,数据全程跟踪等多重功能为一体的数据管理系统。TcAE规范了整车开发过程中的产品数据设计,形成了一系列的规范和模版,实现了数据实时共享与协同合作,提高了整车开发能力。
2 整车装配结构VAS的基本概念
整车装配结构VAS(VEHICIE ASSEMBLY STRUCTURE)是TcAE系统一个重要的功能模块,即是一个GMiMAN或NX的多层结构,用来组织各种不同的数据。它是基于全球统一的VAS模板产生,便于数据使用者快速查找和共享数据。一般情况下,一个产品家族(PRODUCT FAMILY)需要一个独立的VAS来管理数据,其中可以包含多个MODEL和多个年份(MODEL YEAR)。
VAS包含五大模块。
(1)MAINSTREAM模块。存放NX格式的三维数模文件;
(2)VEHICLE INTEGRATION模块。存放CRITERIA(UCL)和整车信息等;
(3)STUDY模块。存放工程师在设计初期多个方案的三维数模文件;
(4)DESIGN CENTER模块。存放内外饰面数据;
(5)BUILD模块。存放虚拟数据评审中DEVIATED IA。
IA(Installation Assembly)IA是整车中按照配置和零件位置组织在一起的、具有特定功能的子系统。IA是由设计者创建并维护,IA的准确与完整是在整车位置创建和共享数据(生产零件、售后零件、焊点、造型面等)的基础。
3 基于整车VAS的产品配置管理
3.1 产品配置的定义
产品配置是一个配置规则匹配、逻辑推理的过程。并通过TcAE系统的配置功能,在整车VAS装配完整的基础上,使某一辆具体的车型或者某一辆具体车型的某一部分(譬如前舱等)得到独立地体现(参看图1)。

(图片)

图1 配置管理下的整车结构

3.2 整车配置管理带来的价值
整车配置管理提高了研发效率,降低了研发成本和提升整车设计品质,在设计阶段和评审阶段都有明显的体现。
(1)设计阶段。实现在整车中进行设计,实现一次设计准确,减少工程变更。整车配置管理还可以帮助设计者在整车研发过程中,实现“边设计、边检查”。
(2)评审阶段。避免手工挑选单一配置车型零部件,通过整车配置快速筛选单一配置车型,为整车虚拟评审(整车干涉检查、虚拟制造、CAE分析、售后零件可替换性等)的数据准备奠定坚实基础,结合数模阶段发布和整车配置功能,可实现在整车研发过程中随时监控整车设计品质,避免不必要的工程变更,提升整车设计品质。
4 基于整车装配结构的产品配置设计步骤
4.1 车型的配置管理
根据PDS(PRODUCT DESCRIPTIONSUMMARY)产品规划的要求,按产品相对固定的主要特征,如产品代码、发动机型号、变速箱类型、驱动形式、驾驶方式、内外饰级别等,确定产品的基准车型和选用装置,并分析所有车型的配置情况,如空调、座椅以及轮胎、车门、内外饰、电子设备和颜色的状态,并将所有信息转换到IA配置上,建立车型配置之间的约束关系,进行统一的车型配置管理。
4.2 选项值的配置
完成配置信息分析后,由TcAE配置管理员将配置信息按照通用的标准转化为一系列代码,首先我们必需了解整车配置的关键:选项。选项是用来描述与约束IA的用法。所有的选项集合能够描述一辆完整的车型,并通过不同的选项值来配置不同的车型或者功能区域。选项大致可以分为整车技术选项、VAS五大模块选项、功能控制选项、空间控制选项、特殊选项。具体如下:
(1)技术选项。通常从整车和子系统两个角度来描述车辆,驾驶方式、车型代码、车型年、轴距等为描述整车的选项,而座椅、天线、镜子、播放器、电池等作为子系统的选项。
(2)VAS五大模块选项。用来控制VAS下一层的MAINSTREAM模块、VEHICLE INTEGRATION模块、STUDY模块、DESIGN CENTER模块、BUILD模块五大功能模块的选项。
(3)功能控制选项。用来控制描述整车的动力总成、底盘、内饰、车身等十大模块作为选项。
(4)空间控制选项。将表示空间位置的前舱区域、乘客舱区域、仪表盘区域、底盘区域等作为选项
(5)特殊选项。控制焊点文件、控制售后文件等的选项。
4.3 功能模块的配置
在前两项工作完成后,我们就可以根据需求,在系统中配置相对应昀功能模块,一般情况下,分为整车配置、虚拟样车配置、CAE分析配置、舱室配置、以及特殊需求配置。
(1)通过整车规则的配置,我们可以得到某个完整的车型;
(2)通过虚拟样车规则的配置,我们可以得到在整车开发过程中反映物理样车状态的IA组合配置;
(3)通过变量规则的配置,我们可以筛选出CAE分析所需要的数据;
(4)通过舱室变量规则的配置,可以得到特定舱室的数据,如前舱、尾舱数据;
(5)还有某些功能团队(如总布置、售后)需要对VAS进行特殊配置,以便开展研究或验证工作。如售后部门基于某一个配置车型使用售后件替换正式零件,以检查售后零件的可替换性工作。可以通过特殊的变量配置得到预期的数据。
5 配置管理的维护
如果PDS发生更新,那么需要VAS管理员完成TcAE系统中变量规则对象的更新工作。PDS新增车型配置,或修改现有车型配置时,VAS管理员在TcAE系统中新增整车变量规则对象。PDS删除现有车型配置时,VAS管理员在TcAE系统中修改相应整车变量规则的名称。
6 结束语
汽车行业的超高速发展,使得数据管理、数据资源一体化、数据高效运作,成为企业成败的关键。如何更好地利用变量配置管理汽车产品的整个周期,缩短开发周期,降低开发成本,将成为我们继续研究的课题。 1/10/2013


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