基于Teamcenter的跨座式单轨车辆产品数据管理

当今全球经济一体化日益发展，生存与发展成了每个企业所必须面对的迫切问题。为了在这激烈的竞争中立于不败之地，各制造企业都将缩短产品的研发和制造的周期、降低成本、提高质量作为发展的基本策略。采用先进的设计理念和管理技术是企业发展的必经之路。随着计算机技术的快速发展，CAX(CAD、CAE、CAPP、CAM等)在制造业中得到了广泛的应用，使得企业在提高了自身竞争力的同时，也取得了明显的效益。然而，在这一发展的同时，企业的信息量也急剧增加，大量的设计数据和电子文件需要处理，这就要求企业对这些数据进行高效准确的管理。产品数据管理(PDM，Product Data Management)就是在这样的环境下发展起来的新技术。

PDM是以软件为基础，管理与产品相关的信息(包括电子文档、数字化文件、数据库记录等)和所有与产品相关过程(包括审批/发放过程、工程更改过程、一般工作流程等)的技术。它包括工程数据管理、产品信息管理、文档管理、技术数据管理、产品结构管理等。

1 跨座式单轨车辆的产品数据特点

很多企业的产品数据都是分散存储管理的，技术人员往往把产品的电子图文档等数据存储在个人的计算机中，这样就会带来电子文档的版本不一，数据不集中，不能按零组件的特性分类等问题。另外，这样也不利于数据查找，延长了研发的周期。

跨座式单轨车辆的设计数据和电子文件具有种类多、数量大，以及零件信息具有阶段性等特点。单轨车辆由上千个零件组成，而每个零件又包含了多个方面的信息。这就可能出现不同岗位的设计者和管理者在工作时利用的数据源不同的情况，造成了自动化程度低、产品开发周期延长、惟一性和可识别性差、零部件状态控制薄弱、产品质量降低等问题，从而影响数据的准确性、更新速度及管理效率等。

利用PDM系统对跨座式单轨车辆进行产品数据管理，对产品在设计中所处的各个阶段赋予不同状态、属性以及规范应用，并进行实时更新，这样可以保证设计、制造、管理等多个部门的相关人员在第一时间获得企业的最新数据，避免上述情况发生。

2 跨座式单轨车辆PDM总体方案

一般来说，城市轨道车辆应具有先进性、可靠性和实用性，应满足容量大、安全、快速、舒适、美观和节能的要求。跨座式单轨车辆采用专用的跨座式单轨电动车组，有4节、6节或8节车辆编组，列车两端的车辆带有司机室，每节车辆由车体和2台转向架组成。

跨座式单轨车辆的车体属于铝合金贯通式车厢，由车顶、侧墙、端墙、底架和裙板等组成。转向架由构架、走行轮、导向轮、稳定轮等组成。走行轮、导向轮、稳定轮都为充入氮气的橡胶轮胎，通过车轴以单臂形式固定在构架上，4个导向轮对称布置于构架四角，2个稳定轮对称布置于构架两侧。本文以中车车体和转向架为例建立单轨车辆的PDM系统总体框架，介绍跨座式单轨车辆数据管理基本流程。

3 跨座式单轨车辆产品数据管理系统的主界面及实现

跨座式单轨车辆产品数据管理是在Teamcenter环境下实现的，利用Teamcenter软件和CATIA软件的集成功能，在集成后的CATIA软件下完成零部件的设计工作后，可以直接利用集成功能将数据存储到Teamcenter系统中，这样既大大提高了效率，也保证了数据的准确性。跨座式单轨车辆产品数据管理主要可以分为项目管理、人员组织权限管理、物料清单管理、工作流程管理等几个部分。

下面具体介绍实现跨座式单轨车辆产品数据管理的基本步骤：

a.制订计划，上传公共数据。

在设计初期，应该依照跨座式单轨车辆设计的特点制订周密的实施计划，为控制实施提供一个框架，用以定义实施过程，控制实施进度等，并设计产品框架，上传公共数据。

b.人员组织及权限管理。

在PDM中，是针对数据的阶段和状态进行管理的，文档的权限是动态的、分阶段的，它采用赋权制度，默认进入系统中是没有任何权限的。数据的每个阶段和状态下都要求用户有相应的操作权限。本文建立的组织方式为静态工作组。

c.项目管理。

首先要新建项目，指定项目相关数据存储位置以及提供相关的公共数据，然后对项目属性进行修改，建立相应的产品数据结构，以保证产品数据属性的完整性和准确性。

Teamcenter系统支持批量导入，利用Teamcenter与CATIA集成软件在完成设计后，将设计数据导人到系统中，实现数据存储功能。此外，Teamcenter软件也有预览功能，实现文件预览。

当设计人员将零部件设计完成并导入Teamcenter系统以后，就要开展装配工作。从提高工作效率和保证工作质量的角度考虑，本文采用在Teamcenter和CATIA集成软件中装配，然后将数据批量导入Teamcenter系统的方法。

d.物料清单(BOM)管理。

BOM(Bill of Material)贯穿了产品的整个生命周期，包括设计阶段、分析阶段、加工制造阶段、销售及维护阶段等。由于各个部门的职能不同，因此需要的BOM视图也不一样。Teamcenter软件可以实现这一功能，提供多个BOM视图，达到对产品的有效管理。

e.工作流程管理。

实施PDM的主要目的是改变原有的工作流程，充分利用电子流程在项目组成员间传递电子信息资料。利用PDM对产品数据进行工作流程管理，可以在流程中定义企业管理模式，使产品数据通过流程进行传送、审签和修改，这样可以明显节省数据的传送和处理时间。另外，工程师可以通过流程来查看、控制产品设计进度。在Teamcenter系统中，CAD文件等电子数据工作流程的具体步骤是选择零件版本，分别选择“流程模板”、“指派所有任务”2项，完成相应的工作，这样就可以实现数据传递。较之传统的人工传送数据资料进行审签、修改的工作流程，此种方法可以显著提高企业的运作效率。

4 结束语

全球经济的一体化趋势，也为产品数据管理指明了方向，那就是全球化和信息化。本文创新性地将PDM的理念应用到跨座式单轨车辆的设计研发过程中，应用PDM系统对单轨车辆的产品数据进行管理可以直观地管控项目，能够更加全面地对产品进行管理，提高效率，缩短产品设计周期，增强企业竞争力，提高企业效益。然而，PDM是产品生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)的一个组成部分，对跨座式单轨车辆进行生命周期管理，实现从研发到投产，从运营到最终报废的整个生命周期的数据信息管理，这样更有利于跨座式单轨车辆的可持续发展。