探析TcAE汽车产品配置管理

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。