基于 Teamcenter 的机车车辆 PLM 系统的应用

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《微型机与应用》 2012 ^{年 第} 31 ^{卷 第} 8 ^期

中 国 机 车 车 辆 行 业 作 为 典 型 的 现 代 制 造 企 业 ， 在 全 球 经 济 一 体 化 环 境 下 ， 正 面 临 着 产 品 交 货 周 期 短 、 产 品 加 工 成 本 低 质 量 高 等 压 力^{[ 1]}。 为 此 企 业 需 要 从 产 品 全 生 命 周 期 （PLM） 的 角 度 ， 对 企 业 各 个 环 节 的 数 据 进 行 分 析 管 理 和 挖 掘 ， 以 高 质 量 、 低 成 本 、 快 速 交 付 等 手 段 占 领 市 场 。 实 现 由 “ 中 国 制 造 ” 向 “ 中 国 创 造 ” 的 转 变 。

西 门 子 公 司 的 全 生 命 周 期 管 理 平 台 Teamcenter^{是 基} 于 Web计 算 特 点 而 产 生 和 发 展 的 ， 它 采 用 软 件 组 件 的 思 想 和J2EE架 构 ， 将 业 务 逻 辑 从 客 户 端 、 服 务 器 端 中 独 立 出 来 ， 使 得 产 品 研 发 、 运 维 相 对 比 较 便 利 ， 提 高 系 统 的 可 扩 展 能 力 ， 更 适 应 于 日 趋 复 杂 的 企 业 商 务 逻 辑 需 求 ， 方 便 用 户 在 全 球 化 的 环 境 下 从 事 产 品 研 发 工 作^{[ 2]}。 1 PLM

产 品 全 生 命 周 期 管 理 （PLM） 是 在 Web 环 境 下 ， 以 整 个 生 命 周 期 内 产 品 数 据 集 成 为 基 础 ， 研 究 产 品 在 其 生 命 周 期 内 从 产 品 规 划 、 设 计 、 制 造 到 销 售 等 过 程 的 管

理 与 协 同 ， 旨 在 尽 量 缩 短 产 品 开 发 时 间 、 降 低 成 本 、 尽 量 满 足 用 户 需 求 。 它 为 企 业 提 供 支 持 产 品 快 速 设 计 和 制 造 优 化 的 集 成 化 产 品 协 同 与 制 造 系 统 ， 是 一 种 战 略 性 的 思 想 方 法^{[ 3 ]}。 综 合 国 内 外 相 关 文 献 对 PLM的 解 释 ， 将 产 品 全 生 命 周 期 分 为 需 求 论 证 过 程(预 方 案 过 程 、 方 案 搜 索 过 程)， 研 制 过 程(方 案 设 计 过 程 、 研 制 过 程 、 设 计 定 型 过 程)， 生 产 过 程 (资 源 配 置 过 程 、 产 品 生 产 过 程 、 生 产 定 型 过 程)， 运 维 过 程(客 户 支 援 过 程 、 保 障 过 程)， 处 置 过 程(回 收 过 程 、 再 利 用 过 程 、 报 废 过 程)^{[ 4]}， 图1 是 PLM示 意 图 。

2 Teamcenter

Siemens ^的 Teamcenter 是 一 种 先 进 的 PLM 系 统 ， 是 全 世 界 最 广 泛 使 用 的 PLM 系 统 。 Teamcenter ^{是 基 于 一} 个 单 一 的 、 开 放 的 、 面 向 服 务 的 体 系 构 架 ， 是 业 内 首 个 将 单 个 软 件 应 用 转 变 为 在 SOA 的 基 础 上 建 立 的 ， 跨 专 业 、 跨 项 目 阶 段 和 计 划 的 真 正 集 成 化 的 PLM ^{解 决 方} 案,为 大 小 制 造 企 业 平 台 提 供 可 扩 展 性 、 应 用 丰 富 性 以

基于 Teamcenter 的机车车辆 PLM 系统的应用 ^*

韩 彩 夏 , 文 勃, 夏 清 洁

( 南 车 青 岛 四 方 机 车 车 辆 股 份 有 限 公 司 信 息 技 术 部 , 山 东 青 岛 266111)

摘 要: 产 品 全 生 命 周 期 管 理(PLM)作 为 一 种 综 合 技 术 ， 是 企 业 信 息 化 的 重 要 组 成 部 分 ，Teamcen- ter 是 架 构 成 熟 、 功 能 全 面 的 一 体 化 PLM解 决 方 案 。 Teamcenter 是 基 于 一 个 单 一 的 、 开 放 的 、SOA ^{体 系} 构 架 ， 易 于 扩 展 ，Teamcenter 支 持 并 行 设 计 。 基 于Teamcenter 的 全 生 命 周 期 管 理 软 件 应 用 到 机 车 车 辆 企 业 ， 有 效 缩 短 了 研 发 周 期 ， 提 高 了 产 品 质 量 。

关 键 词: 产 品 全 生 命 周 期 管 理 ； 管 理 模 式 ； Teamcenter

中 图 分 类 号: TP393 文 献 标 识 码: A 文 章 编 号 ： 1674-7720(2012)08-0001-03

Research on product lifecycle management system for locomotive and car structures based on teamcenter

Han Caixia， Wen Bo， Xia Qingjie

( CSR Qing Dao Sifang Co . Ltd , Information Technology Department , Qingdao 266111 , China )

Abstract: PLM (Product Lifecycle Management), as an integrated technology , is an important part of enterprise information tech - nology . Teamcenter is a mature architecture and full -featured integrated solution of PLM . Teamcenter is based on SOA system struc - ture so is easy to expand and it supports concurrent design so using Teamcenter as PLM software to locomotive and car structures can effective shorten the development cycle and improve the quality of products .

Key words : product lifecycle management; management pattern ; Teamcenter

*基 金 项 目 ： 国 家 “ 十 一 五 ” 科 技 支 撑 计 划 （2009BAG12A01 - F01 - 1）

综述与评论

1 DOI:10.19358/j.issn.1674-7720.2012.08.001

《微型机与应用》 2012 ^{年 第} 31 ^{卷 第} 8 ^期

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及 可 配 置 性^{[ 5 ]}。

2.1 Teamcenter^{体 系 结 构}

Teamcenter 的 基 本 结 构 ：①位 于 服 务 器 上 的 数 据 库 ；

②位 于 文 件 服 务 器 上 的 电 子 仓 库 ；③连 接 在 网 络 上 的 全 部 用 户 客 户 端 软 件 。Teamcenter系 统 由 多 个 层 次 组 成 ， 分 别 是 用 户 界 面 层 、 应 用 工 具 层 、 核 心 模 块 层 和 系 统 模 块 层^{[ 6]}。

2.2 Teamcenter功 能 模 块

Teamcenter 是 架 构 成 熟 、 功 能 全 面 的PLM 解 决 方 案 。 主 要 模 块 包 括 文 档 管 理 、 产 品 结 构 管 理 、 流 程 管 理 、 项 目 管 理 、 编 码 管 理 、 权 限 管 理 等 ， 支 持 自 顶 向 下 的 产 品 设 计 和 多 种 灵 活 可 靠 的 产 品 结 构 配 置 。 Teamcenter ^{的 模 块 架} 构 参 见 参 考 文 献[ 7]。

3 基 于Teamcenter 的 机 车 车 辆 PLM系 统

近 几 年 ， 随 着 铁 路 大 提 速 ， 机 车 生 产 企 业 的 产 品 开 发 和 创 新 速 度 随 之 不 断 提 高 。 机 车 车 辆 产 品 结 构 复 杂 ， 涉 及 的 零 件 种 类 繁 多 ， 且 新 车 型 不 断 出 现 ， 导 致 产 品 数 据 量 非 常 庞 大 。 加 上 客 户 的 需 求 不 同 ， 造 成 产 品 开 发 工 作 量 很 大 ， 设 计 更 改 频 繁 。 机 车 产 品 的 开 发 过 程 涉 及 到 机 械 、 电 气 、 动 力 、 空 气 和 软 件 等 多 学 科 数 据 ， 同 时 在 整 个 车 辆 研 发 过 程 中 需 要 市 场 、 研 发 、 工 艺 、 供 应 、 制 造 、 质 量 、 服 务 等 部 门 的 协 同 合 作 ， 只 有 把 业 务 流 程 和 过 程 数 据 有 机 结 合 ， 才 能 更 好 地 完 成 项 目 目 标 。 对 机 车 车 辆 行 业 实 施 PLM系 统 是 缩 短 研 发 周 期 、 提 高 市 场 竞 争 力 的 必 要 条 件^{[ 8]}。

3 .1传 统 装 配 管 理 模 式

图2为 某 机 车 车 辆 企 业 传 统 的 贯 穿 机 车 产 品 生 命 全 周 期 的 管 理 模 式 。 传 统 的 制 造 管 理 模 式 存 在 如 下 问 题 ：

(1)生 命 周 期 各 个 阶 段 靠 人 工 、 电 话 或 传 真 的 方 式 进 行 信 息 传 递 ；

(2)^{整 个 产 品 的}BOM结 构 靠 手 工 维 护 ；

(3)各 阶 段 工 作 串 行 进 行 ， 需 等 待 上 阶 段 任 务 完 成 ， 后 续 工 作 才 能 进 行 ， 产 品 的 开 发 速 度 受 模 式 制 约 ；

(4)不 同 阶 段 在 不 同 的 系 统 中 进 行 ， 而 系 统 之 间 项 目 孤 立 ， 没 有 统 一 的 数 据 管 理 平 台 ， 难 以 保 证 数 据 一 致 性 。 3 .2^{基 于}Teamcenter ^的 PLM装 配 管 理 模 式

由 于 传 统 的 制 造 管 理 模 式 制 约 了 产 品 的 研 发 速 度 ，

不 能 保 证 产 品 数 据 的 一 致 性 。 机 车 车 辆 行 业 的 装 配 管 理 模 式 应 该 逐 步 面 向 并 行 开 发 ， 且 所 有 工 作 在 统 一 的 数 据 管 理 平 台 下 进 行 。 而Teamcenter 覆 盖 产 品 的 设 计 、 制 造 和 使 用 等 全 生 命 周 期 过 程 的 数 据 管 理 ， 各 个 功 能 模 块 采 用 统 一 的 SOA 构 架 ， 为 用 户 提 供 了 一 套 完 整 的 端 到 端 PLM^{组 合},有 利 于 由 小 到 大 逐 步 扩 展 的 实 施 策 略 ， 不 断 扩 展 对 产 品 全 生 命 周 期 过 程 的 控 制 范 围 ， 从 而 持 续 提 高 企 业 内 外 的 协 同 能 力 和 生 产 效 率 。 针 对 上 述 分 析,^{采 用} 现 代 PLM制 造 管 理 模 式 对 机 车 车 辆 行 业 的 信 息 化 建 设 工 程 势 在 必 行 。 图3 为 某 机 车 车 辆 企 业 基 于Teamcenter 的 PLM制 造 管 理 模 式 。

与 传 统 的 装 配 管 理 模 式 相 比 ， 基 于 Teamcenter ^的 PLM装 配 管 理 模 式 具 有 如 下 优 势 ：

综述与评论

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工 作 方 式 数 据 一 致 性 产 品 质 量 保 证 产 品 研 发 周 期 技 术 难 度

传 统 制 造 管 理 模 式 串 行 不 保 证 数 据 一 致 性 低 8 个 月 低

基 于 Teamcenter 的 PLM 制 造 管 理 模 式

表1 传 统 制 造 管 理 模 式 与 基 于Teamcenter ^的 PLM ^{管 理 模 式} (1) 所 有 工 作 在 统 一 的

Teamcenter 平 台 下 进 行 ， 确 保 数 据 的 一 致 性 ；

(2) 设 计 与 工 艺 并 行 进 行 ， 缩 短 研 发 周 期 ， 工 艺 介 入 设 计 工 作 ， 降 低 了 设 计 更 改 率 ；

(3) 在 产 品 全 生 命 周 期 过 程 中 数 据 同 步 快 速 共 享 ；

(4) 各阶段并行工作使系统设计与制造的质量更高。

3.3 结 果 比 较

通 过3.1 ^{节 和} 3.2节 的 分 析 ， 表 1给 出 了 某 机 车 车 辆 行 业 传 统 制 造 管 理 模 式 与 基 于 Teamcenter ^的 PLM^制 造 管 理 模 式 在 产 品 研 发 应 用 中 的 比 较 。

虽 然 基 于 Teamcenter ^的 PLM制 造 管 理 模 式 技 术 难 度 高 ， 但 是 它 使 所 有 的 工 作 都 在 同 一 管 理 平 台 Teamcen- ter下 进 行 ， 且 各 个 阶 段 的 工 作 都 是 并 行 进 行 ， 保 证 了 数 据 的 一 致 性 ， 有 效 地 缩 短 了 设 计 周 期 ， 提 高 产 品 质 量 。 提 高 了 机 车 车 辆 行 业 的 各 个 环 节 的 数 据 分 析 管 理 和 挖 掘 能 力 ， 以 高 质 量 、 低 成 本 、 快 速 开 发 产 品 等 手 段 占 领 市 场 ， 提 高 了 企 业 的 市 场 竞 争 力 。

通 过 对 某 机 车 车 辆 企 业 基 于 Teamcenter ^的 PLM ^系 统 实 施 ， 可 以 看 出 ，PLM作 为 一 种 综 合 技 术 是 机 车 行 业 实 施 数 字 化 设 计 的 基 础 性 、 关 键 性 、 公 用 性 软 件 。 Team- center 是 基 于 一 个 单 一 的 、 开 放 的 、SOA 体 系 构 架 ， 而 面 向 SOA的 架 构 易 于 扩 展 ， 支 持 并 行 设 计 ， 是 复 杂 制 造 业 进 行 产 品 全 生 命 周 期 管 理 的 首 选 软 件 。

参 考 文 献

[ 1 ] 机 械 制 造 业 企 业 信 息 化[ J / OL] . ( 2004 - 09 - 22 ). [ 2011 - 12 - 20 ] . http : / / www . hb . xinhuanet. com / zhuanti / 2004 - 09 / 22 / con - tent_2915828 . htm .

[ 2 ] ^{高 岩 松},^{李 京}.^{基 于}Teamcenter产 品 全 生 命 周 期 管 理 平 台

应 用 分 析[ J ] . 计 算 机 应 用 与 软 件, 2006 , 23 ( 12 ): 61 - 63 , 112 .

[ 3 ] ^{余 卓 民}.基 于 可 靠 性 的 机 车 车 辆 全 生 命 周 期 结 构 安 全 管 理 体 系 研 究[ D ] .上 海 ： 上 海 同 济 大 学 ，2006 .

[ 4 ] ^{王 波}.^{面 向}PLM的 弹 箭 信 息 建 模 与 管 理 技 术[ D ] .沈 阳 ： 沈 阳 理 工 大 学 ，2008 .

[ 5 ] Teamcenter[ OL] . [ 2011 - 12 - 25 ] http : / / baike . baidu . com / view / 3209430 . htm .

[ 6 ] ^{敖 锦 龙}.^{基 于} Teamcenter^的 PDM研 究 及 总 体 实 施 规 划 [ J ] .上 海 汽 车 ，2009 (4 ): 33 - 37 .

[ 7 ] Teamcenter 8 . 3模 块 及 功 能 实 现 图 解[ OL/ EB ] . [ 2011 - 12 - 25 ] . http : / / wenku . baidu . com / view / 19621e68a98271fe910 ef96c . html .

[ 8 ] 孙 志 权 ， 王 峰.面 向 铁 路 机 车 车 辆 行 业 的 可 定 制 PLM^系 统[ J ] . CAD / CAM与 制 造 业 信 息 化 ，2011 (1 ) : 17 - 19 .

(收 稿 日 期 ：2012 - 01 - 17 )

作 者 简 介:

韩 彩 夏,女 ，1982年 生 ， 工 程 师 ， 硕 士 ， 主 要 研 究 方 向 ： 企 业 信 息 化 。

文 勃 ， 男 ，1966年 生 ， 高 级 工 程 师 ， 主 要 研 究 方 向 ： 企 业 信 息 化 。

夏 清 洁 ， 男 ，1970年 生 ， 高 级 工 程 师 ， 主 要 研 究 方 向 ： 企 业 信 息 化 。

综述与评论

并 行 保 证 数 据 一 致 性 高 5 个 月 高

英飞凌推出全新 GNSS 接收前端模块

以 全 球 最 小 封 装 外 形 实 现 业 界 最 佳 噪 声 系 数

2012^年 4^月 10 日 ， 德 国 纽 必 堡 讯-英 飞 凌 科 技 股 份 公 司 （FSE : IFX / OTCQX : IFNNY） 近 日 推 出 一 个 新 的 接 收 前 端 模 块 产 品 系 列 。 这 些 模 块 用 于 在 智 能 手 机 及 其 他 手 持 设 备 上 实 现 全 球 导 航 卫 星 系 统 （GNSS） 功 能 。 全 新 推 出 的 BGM104xN7 具 备 业 界 最 佳 噪 声 系 数 ——— 噪 声 系 数 是 衡 量GNSS 接 收 机 性 能 的 一 个 关 键 参 数 。

全 新 模 块 引 脚 兼 容 上 一 代 BGM103xN7， 仍 是 面 向 定 位 应 用 的 全 球 最 小 的 接 收 前 端 模 块 ， 其 封 装 尺 寸 仅2 . 3 mm × 1 . 7 mm × 0 . 73 mm。 它 们 支 持 同 时 接 收GPS（ 全 球 定 位 系 统 ） 和GLONASS信 号 。 新 模 块 针 对 不 同 的 最 终 平 台 进 行 了 优 化 ， 并 可 实 现 业 界 领 先 的 噪 声 系 数 、 低 功 率 运 行 和 出 色 的 静 电 放 电 （ESD） 防 护 。

就 接 收 微 弱 的 GNSS信 号 而 言 ， 低 噪 声 系 数 有 助 于 缩 短 首 次 定 位 时 间 （TTFF） 。 首 次 定 位 时 间 是 GNSS^{接 收 机 获} 取 卫 星 信 号 和 导 航 数 据 并 计 算 出 位 置 所 需 的 时 间 。 全 新 BGM104xN7 系 列 器 件 的 噪 声 系 数 比BGM103xN7 ^{系 列 低} 0 . 15 dB。 因 此 ， 英 飞 凌 解 决 方 案 的 噪 声 系 数 比 市 场 上 同 类 解 决 方 案 普 遍 低 0 . 5 dB左 右 。 它 以 业 界 最 小 的 封 装 外 形 实 现 了 性 能 改 善 。 其 封 装 尺 寸 比 业 内 第 二 小 的 器 件 还 小 22 %。

新 推 出 的 BGM104xN7系 列 包 括 两 个 模 块 ， 面 向 特 定 平 台 应 用 ：BGM1043N7^{符 合 高 性 能} GPS / GLONASS ^{规 范 的} 标 准 解 决 方 案 ， 增 益 为14 . 8 dB、 噪 声 系 数 为 1 . 5 dB；BGM1044N7面 向 接 收 链 损 耗 较 高 的 系 统 的 高 增 益 （17 . 0 dB） 版 本 （ 噪 声 系 数 为1 . 55 dB） ， 比 如 个 人 导 航 设 备 和 数 码 相 机 等 ， 在 这 些 设 备 中 ， 高 功 率 蜂 窝 信 号 造 成 的 干 扰 不 是 十 分

严 重 。 (^{英 飞 凌 供 稿})

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