導讀：
本文提出一種基於Teamcenter的整車產品資料設計協同系統及方法，結合資料加解密技術，實現整車協同研發高效且安全的進行。
作者：張明麗 喬良 | 來源：e-works
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前言
整車/系統零部件開發和製造面臨的複雜性和挑戰，迫使企業必須採用先進的方法和工具，提高資料的準確性和流程效率。整車產品開發中配置化BOM的快速構建是保證客戶個性化需求的關鍵，整車的開發週期和設計質量直接影響著車企的市場競爭力，提高主機廠內部研發設計的協同效率，可有效縮短整車開發週期。
隨著我國製造業的發展、產品的豐富，越來越多的企業都需要與供應商進行協同開發，逐漸形成了一家主機廠對幾十家甚至上百家的供應商進行協同開發的模式，協同過程中涉及到大量的資料互動，而現有資訊互動的過程中，手工操作的工作內容太多，工作效率低，資訊不安全，操作無法跟蹤，成本高且工作效率低下。
目前，如何利用先進的方法和工具制定切實可行的方案，構築統一的協同研發平臺，縮短研發週期、提高設計質量，安全可靠的研發定製化的汽車產品成為各車企亟待解決的難題。
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基於Teamcenter的整車產品資料設計協同系統
針對汽車研發的現實需求，結合汽車開發主機廠實踐經驗，本文提出一種基於Teamcenter的整車產品資料設計協同系統及方法，結合資料加解密技術，實現整車協同研發高效且安全的進行。
基於Teamcenter的整車產品資料設計協同系統的技術方案
基於西門子Teamcenter平臺，本文提出了一種汽車行業產品資料協同設計系統解決方案，該系統整合3D建模軟體CATIA V5構建，包含產品資料協同設計模組和供應商資料交換系統，所述產品資料協同設計模組包括基於3D建模軟體CATIA V5的線上協同設計、本地EBOM資料結構匯入及檢查、產品電子籤審、釋出及產品設計協同更改，其特徵是：所述Teamcenter平臺透過整合3D建模軟體CATIA V5進行整車產品的多據點協同開發設計，並設有同步資料上傳和下載模組，所述整車產品在客戶終端工作站上完成線上設計後，把產品設計資料最新更改資訊儲存到Teamcenter平臺；所述EBOM資料經Teamcenter平臺開發介面匯入系統進行產品配置；產品資料線上設計和EBOM結構配置協同進行並互不干擾；所述整車產品資料採用多版本方式儲存至系統伺服器，透過對版本資訊提交評審流程完成電子籤批和釋出，同時，新的設計更改可透過修訂新的資料版本方式完成；所述西門子Teamcenter平臺集成了供應商資料交換系統，該中間平臺實現了對過程資料、正式資料、互動過程資訊的有效管理和追溯。透過該中間平臺，遠端供應商只需點選通知郵件中的連結，即可透過防火牆訪問WEB伺服器的方式進入該平臺完成資料包的下載，並由平臺自動識別下載狀態並反饋資訊，告知主機廠工程師供應商接收資料的狀態。系統組成結構如下圖1所示。
圖1 基於Teamcenter的整車產品資料設計協同系統組成結構
基於Teamcenter的整車產品資料協同設計系統特徵
含有系統維護模組，由系統管理人員設定使用本系統的人員、整車資料設計結構模板、3D和2D資料型別及屬性資訊、標準件資料庫，並按照QC/T326-2013《汽車標準件產品編號規則》相關標準進行整車研發標準資料維護；資料加解密模組，對上傳資料解密，對下載資料自動加密；企業知識庫模組，由系統管理人員維護，集合系統相關的設計規範、幫助文件、標準法規及車型專案結構模板等，為系統使用人員實時解決線上問題；資料上傳/下載模組，主機廠產品設計人員將本地或線上設計資料上傳到Teamcenter平臺伺服器，或者從伺服器下載過程資料至本機；供應商資料交換系統整合模組，當主機廠線上產品資料設計資訊發生更改時，主機廠工程師直接透過Teamcenter平臺協同設計線上提交更改要求及資料模型給遠端供應商，中間透過電子審批、資料加解密實現相關資料的自動篩選，並自動傳輸至資料交換平臺，供應商透過資料交換平臺上傳/下載相關資訊而實現遠端資料互動。產品資料協同設計系統功能模組示意圖如下圖2所示。
圖2 基於Teamcenter的整車產品資料設計協同系統功能模組示意圖
基於Teamcenter的整車產品資料協同設計系統方法
基於該整車產品資料協同設計方法可構建上下游創新協同設計互動應用管理平臺，該平臺的特點是：在所述整車產品資料協同設計系統基礎上，採用整車資料設計結構模板搭建出整車結構，利用EBOM本地介面匯入方式分解出單一配置的例項化車型結構，透過整合的CATIA V5軟體完成結構下產品資料的線上設計、儲存、電子籤審與修訂，同時，主機廠設計人員透過系統整合的供應商資料交換系統與遠端供應商實現設計更改實時互動。其中，設計更改的步驟包括，在Teamcenter平臺搭建完成整車頂層結構樹之後，1）透過BOM資料匯入介面將例項化車型結構、組塊結構及組塊、零件、標準件資料資訊匯入Teamcenter平臺，2）利用平臺整合的CATIA V5工具載入資料後選擇對應的3D、2D資料模板，調整整車座標系後展開企業內部協同設計，3）單個數據設計完成後即可進行儲存版本資訊操作，隨時檢查整車協同設計狀態，完成後可提交發布評審工作或放棄釋出操作，4）產品資料無論處於任何階段，均可以隨時線上發起供應商資料交流申請單，透過整合的供應商資料交換系統，完成供方設計協同。該方法的協同設計互動應用管理平臺如下圖3所示。
圖3 產品協同設計互動應用管理平臺
基於Teamcenter的供應商系統協同設計系統工作原理
供應商協同設計，採用Teamcenter作為供應商核心管理平臺，實現主機廠與供應商資料互動管理，功能範圍包括供應商資訊管理、資料發放申請、資料上傳與下載管理、上傳資料的稽核和駁回、資料發放進度與狀態、日誌查詢及供應商下載與上傳資料確認。供應商協同設計工作原理如圖4所示。
圖4 供應商協同設計工作原理
主機廠-供應商資料交換的流程共由三個環節即Teamcenter平臺、中間供應商資料交換系統和供應商組成。主機廠在Teamcenter平臺上構建產品資料的源頭，建立以EBOM為核心的產品資料庫，工程師在系統內將設計交流的產品資料處理後並提交線上資料發放申請單，經電子化審批，系統自動打包上傳產品資料到中間供應商資料交換系統，供應商資料交換系統將對資料內容、提交人及需要接收的供應商進行系統內驗證，驗證合格後自動傳送郵件通知供應商下載資料，並在供應商下載資料後及時傳送郵件通知提交人。反之，基於主機廠工程師的資料申請單，供應商回傳資料需上載到中間系統供應商資料交換系統，並自動傳送郵件通知主機廠的工程師及時下載、稽核或駁回。中間供應商資料交換系統對往來傳輸資料實時監測，自動傳送郵件通知系統內部使用者或供應商登入供應商資料交換系統做相應處理。
為兼顧資料安全及傳輸效率，供應商回傳資料到中間系統供應商資料交換系統後，可透過兩種方案處理回傳資料，一種方案是透過稽核資料自動回傳到Teamcenter平臺；另一種方案是資料不自動回傳到Teamcenter平臺，而是由供應商資料交換系統處理後直接通知主機廠方責任工程師下載至本地稽核合格後上傳到基於Teamcenter的整車產品資料設計協同系統。主機廠與供應商資料互動流程見圖5。
圖5 供應商協同設計資料通知單互動方案
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相關技術比較
依據汽車產品設計的客戶需求、產品組成、產品技術、製造過程、專案管理等重要因素，將依靠主機廠內部協同設計-獨立供應商管理平臺管理模式、主機廠內部協同設計-傳統的郵件傳輸管理模式與基於Teamcenter的多據點多地協同設計技術管理模式進行比較，如表1所示。
主機廠內部協同設計-獨立供應商管理平臺模式雖然解決了主機廠高頻的設計協同、供應商以客戶端（C/S，Client/Server）進行資料安全傳輸交換問題，但主機廠設計與供應商管理分離，協同性差、且供應商必須安裝相應的客戶端，對供應商的資訊化建設要求高，對大部分供應商來說不夠經濟適用且存在設計變更不同步的風險，故通常複雜產品設計不宜採用；主機廠內部協同設計-傳統的郵件傳輸模式雖然網路負載輕，對供應商的資訊化建設要求低，但主製造商-供應商在郵件傳輸過程中多次加解密、且工程更改頻繁時時易滯後出錯，效率低下、保資料安全性低且可追溯性差；基於Teamcenter的多據點多地協同設計管理模式是B/S（Browse/Server）結構模式和C/S（Client/Server）結構模式的聯合應用，網路負擔輕，資料安全性高且可追溯性好。
表1 多模式對比
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結論
基於Teamcenter的整車產品資料設計協同系統及方法結合資料加解密技術、系統整合技術，在改造現有網路的基礎上，解決了目前大部分汽車主機廠面臨的跨地域產品設計、製造和供應鏈協同難題，資料介面技術的利用保證了車型開發資料結構的準確性和一致性，各類模板的運用提高了研發效率，有利於產品規範化，模組化開發。
系統集成了供應商資料交換系統，透過線上資料交流，高效便捷的解決供應商協同設計問題。透過多方資料實時交換，形成按模板搭建結構、介面匯入BOM配置車型、多方資料同步、線上電子籤批和釋出，實時設計變更的工作流程，此方法亦可在除汽車之外的任何機械產品開發領域推廣應用。