摘  要: 產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)作為一種綜合技術(shù)，是企業(yè)信息化的重要組成部分,，Teamcenter是架構(gòu)成熟,、功能全面的一體化PLM解決方案。Teamcenter是基于一個單一的,、開放的,、SOA體系構(gòu)架，易于擴(kuò)展,，Teamcenter支持并行設(shè)計,。基于Teamcenter的全生命周期管理軟件應(yīng)用到機(jī)車車輛企業(yè),，有效縮短了研發(fā)周期,，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
關(guān)鍵詞: 產(chǎn)品全生命周期管理,； 管理模式,； Teamcenter

    中國機(jī)車車輛行業(yè)作為典型的現(xiàn)代制造企業(yè)，在全球經(jīng)濟(jì)一體化環(huán)境下,，正面臨著產(chǎn)品交貨周期短、產(chǎn)品加工成本低質(zhì)量高等壓力[1],。為此企業(yè)需要從產(chǎn)品全生命周期（PLM）的角度,，對企業(yè)各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析管理和挖掘,，以高質(zhì)量、低成本,、快速交付等手段占領(lǐng)市場,。實現(xiàn)由“中國制造”向“中國創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變。
    西門子公司的全生命周期管理平臺Teamcenter是基于Web計算特點而產(chǎn)生和發(fā)展的,，它采用軟件組件的思想和J2EE架構(gòu),，將業(yè)務(wù)邏輯從客戶端、服務(wù)器端中獨立出來,，使得產(chǎn)品研發(fā),、運維相對比較便利，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展能力,，更適應(yīng)于日趨復(fù)雜的企業(yè)商務(wù)邏輯需求,，方便用戶在全球化的環(huán)境下從事產(chǎn)品研發(fā)工作[2]。
1 PLM
    產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）是在Web環(huán)境下,，以整個生命周期內(nèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成為基礎(chǔ),，研究產(chǎn)品在其生命周期內(nèi)從產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計,、制造到銷售等過程的管理與協(xié)同,，旨在盡量縮短產(chǎn)品開發(fā)時間、降低成本,、盡量滿足用戶需求,。它為企業(yè)提供支持產(chǎn)品快速設(shè)計和制造優(yōu)化的集成化產(chǎn)品協(xié)同與制造系統(tǒng)，是一種戰(zhàn)略性的思想方法[3],。綜合國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)對PLM的解釋,，將產(chǎn)品全生命周期分為需求論證過程(預(yù)方案過程、方案搜索過程),，研制過程(方案設(shè)計過程,、研制過程、設(shè)計定型過程),，生產(chǎn)過程(資源配置過程,、產(chǎn)品生產(chǎn)過程、生產(chǎn)定型過程),，運維過程(客戶支援過程,、保障過程)，處置過程(回收過程,、再利用過程,、報廢過程)[4]，圖1是PLM示意圖。

2 Teamcenter
    Siemens的Teamcenter是一種先進(jìn)的PLM系統(tǒng),，是全世界最廣泛使用的PLM系統(tǒng),。Teamcenter是基于一個單一的、開放的,、面向服務(wù)的體系構(gòu)架,，是業(yè)內(nèi)首個將單個軟件應(yīng)用轉(zhuǎn)變?yōu)樵赟OA的基礎(chǔ)上建立的，跨專業(yè),、跨項目階段和計劃的真正集成化的PLM解決方案,為大小制造企業(yè)平臺提供可擴(kuò)展性,、應(yīng)用豐富性以及可配置性[5]。
2.1 Teamcenter體系結(jié)構(gòu)
    Teamcenter的基本結(jié)構(gòu)：①位于服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫,；②位于文件服務(wù)器上的電子倉庫,；③連接在網(wǎng)絡(luò)上的全部用戶客戶端軟件。Teamcenter系統(tǒng)由多個層次組成,，分別是用戶界面層,、應(yīng)用工具層、核心模塊層和系統(tǒng)模塊層[6],。
2.2 Teamcenter功能模塊
    Teamcenter是架構(gòu)成熟,、功能全面的PLM解決方案。主要模塊包括文檔管理,、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理,、流程管理、項目管理,、編碼管理,、權(quán)限管理等，支持自頂向下的產(chǎn)品設(shè)計和多種靈活可靠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置,。Teamcenter的模塊架構(gòu)參見參考文獻(xiàn)[7],。
3 基于Teamcenter的機(jī)車車輛PLM系統(tǒng)
    近幾年，隨著鐵路大提速,，機(jī)車生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)和創(chuàng)新速度隨之不斷提高,。機(jī)車車輛產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及的零件種類繁多,，且新車型不斷出現(xiàn),，導(dǎo)致產(chǎn)品數(shù)據(jù)量非常龐大。加上客戶的需求不同,，造成產(chǎn)品開發(fā)工作量很大,，設(shè)計更改頻繁。機(jī)車產(chǎn)品的開發(fā)過程涉及到機(jī)械,、電氣,、動力,、空氣和軟件等多學(xué)科數(shù)據(jù)，同時在整個車輛研發(fā)過程中需要市場,、研發(fā),、工藝、供應(yīng),、制造、質(zhì)量,、服務(wù)等部門的協(xié)同合作,，只有把業(yè)務(wù)流程和過程數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合，才能更好地完成項目目標(biāo),。對機(jī)車車輛行業(yè)實施PLM系統(tǒng)是縮短研發(fā)周期,、提高市場競爭力的必要條件[8]。
3.1傳統(tǒng)裝配管理模式
    圖2為某機(jī)車車輛企業(yè)傳統(tǒng)的貫穿機(jī)車產(chǎn)品生命全周期的管理模式,。傳統(tǒng)的制造管理模式存在如下問題：
    (1)生命周期各個階段靠人工,、電話或傳真的方式進(jìn)行信息傳遞；
　 (2)整個產(chǎn)品的BOM結(jié)構(gòu)靠手工維護(hù),；
　 (3)各階段工作串行進(jìn)行,，需等待上階段任務(wù)完成，后續(xù)工作才能進(jìn)行,，產(chǎn)品的開發(fā)速度受模式制約,；
　 (4)不同階段在不同的系統(tǒng)中進(jìn)行，而系統(tǒng)之間項目孤立,，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺,，難以保證數(shù)據(jù)一致性。

3.2基于Teamcenter的PLM裝配管理模式
    由于傳統(tǒng)的制造管理模式制約了產(chǎn)品的研發(fā)速度,，不能保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性,。機(jī)車車輛行業(yè)的裝配管理模式應(yīng)該逐步面向并行開發(fā)，且所有工作在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺下進(jìn)行,。而Teamcenter覆蓋產(chǎn)品的設(shè)計,、制造和使用等全生命周期過程的數(shù)據(jù)管理，各個功能模塊采用統(tǒng)一的SOA構(gòu)架,，為用戶提供了一套完整的端到端PLM組合,有利于由小到大逐步擴(kuò)展的實施策略,，不斷擴(kuò)展對產(chǎn)品全生命周期過程的控制范圍，從而持續(xù)提高企業(yè)內(nèi)外的協(xié)同能力和生產(chǎn)效率,。針對上述分析,采用現(xiàn)代PLM制造管理模式對機(jī)車車輛行業(yè)的信息化建設(shè)工程勢在必行,。圖3為某機(jī)車車輛企業(yè)基于Teamcenter的PLM制造管理模式。

    與傳統(tǒng)的裝配管理模式相比,，基于Teamcenter的PLM裝配管理模式具有如下優(yōu)勢：
    (1)所有工作在統(tǒng)一的Teamcenter平臺下進(jìn)行,，確保數(shù)據(jù)的一致性,；
    (2)設(shè)計與工藝并行進(jìn)行，縮短研發(fā)周期,，工藝介入設(shè)計工作,，降低了設(shè)計更改率；
    (3) 在產(chǎn)品全生命周期過程中數(shù)據(jù)同步快速共享,；
    (4) 各階段并行工作使系統(tǒng)設(shè)計與制造的質(zhì)量更高,。
3.3 結(jié)果比較
    通過3.1節(jié)和3.2節(jié)的分析，表1給出了某機(jī)車車輛行業(yè)傳統(tǒng)制造管理模式與基于Teamcenter的PLM制造管理模式在產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用中的比較,。

    雖然基于Teamcenter的PLM制造管理模式技術(shù)難度高,，但是它使所有的工作都在同一管理平臺Teamcenter下進(jìn)行，且各個階段的工作都是并行進(jìn)行,，保證了數(shù)據(jù)的一致性,，有效地縮短了設(shè)計周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量,。提高了機(jī)車車輛行業(yè)的各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)分析管理和挖掘能力,，以高質(zhì)量、低成本,、快速開發(fā)產(chǎn)品等手段占領(lǐng)市場,，提高了企業(yè)的市場競爭力。
    通過對某機(jī)車車輛企業(yè)基于Teamcenter的PLM系統(tǒng)實施,，可以看出,，PLM作為一種綜合技術(shù)是機(jī)車行業(yè)實施數(shù)字化設(shè)計的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性,、公用性軟件,。Teamcenter是基于一個單一的、開放的,、SOA體系構(gòu)架,，而面向SOA的架構(gòu)易于擴(kuò)展，支持并行設(shè)計,，是復(fù)雜制造業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品全生命周期管理的首選軟件,。
參考文獻(xiàn)
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