产品数据管理原理与应用：基于Teamcenter平台（第2版）最新章节_安晶著

2.2 Teamcenter中的产品数据

2.2.1 零组件业务对象的基本结构

零组件业务对象基本结构包括Item、Item Master（Form）、Item Revision和Item Revision Master（Form）四部分，其中Item收集零组件业务对象各个版本都使用的全局数据、Item Master（Form）用于扩展存储用户零组件业务对象属性数据的表单，Item Revision收集零组件业务对象某一版本使用的数据，Item Revision Master（Form）用于扩展存储用户零组件业务对象某一版本属性数据的表单。

1.零组件（Item）

Item用于表示产品及相关的零部件，不分大小，如整车、车身总成、副仪表板总成、螺钉、电子元件等，它描述的是一实物。在Teamcenter系统中，以Item为中心来组织所有与零部件相关的设计数据。对于每一个 Item 对象，采用版本对其技术状态的变更进行标识，以保留对技术状态历史的可追溯性。根据“Item”思想，产品数字化模型包含的信息有版本、特征数据、设计文件、制造文件、参考资料、产品结构等，用来提供产品的技术视图和客户视图。

对于Item的创建有两种方式，一是通过Teamcenter客户端的新建Item的命令来创建；二是通过NX、Catia Manager等的集成客户端界面来创建。

实例2-1 ABC汽车企业定制的Item类型

根据ABC汽车企业零部件的分类情况，在Teamcenter系统中定义几种不同的Item类型，同时使用Document类型的Item来管理技术文件，其名称和描述如表2-1所示。

表2-1 ABC汽车企业Item类型定义

Teamcenter平台中定制的Item类型

ABC汽车企业在Teamcenter平台下定制的Item类型如图2-11所示。

图2-11 ABC汽车企业定制的Item类型

2.零组件版本（Item Revision）

每个零组件（Item）都有至少一个版本（Item Revision）。在Teamcenter中，系统利用版本来记录零组件的历史演变（更改情况），并通过版本的追踪来保证用户取用的数据是最新有效的。每当产品归档，即生成一个新版本。数据归档后，不能随意对已归档的数据进行修改；如果需要修改，必须通过变更过程记录修改原因和改前改后关系（详细阐述见第4章的工程更改管理），同时通过版本的升迁记录数据的变更。换句话说，新版本的产生一定伴随有工程更改的发生。

另一方面，设计过程中对象经常需要修改，但有时修改的程度较小。在每个正式版本基础上所做的小范围修改，当还不至于上升到建立新版本时，用版次（Version）来标识，即没有归档以前的图纸修改不作为一个版本，称为版次。Teamcenter中的版次指数据在发放前，可以由不同的设计人员通过签入/签出方式进行修改和保存，修改记录通过版次升迁的方式记录。

如图2-12所示表示了版本和版次的关系。在Teamcenter系统中，保证Item与ItemRevision关联在一起，但两者的特性可以不同，如Owner可以不同。Teamcenter系统中版本修订的方法是选中要修订版本的Item Revision，然后在菜单栏中单击“文件”→“修订…”，如图2-13所示。

图2-12 版本和版次的关系

图2-13 版本修订

3.Item Master/Item Revision Master

Teamcenter系统使用表单（Form）将各种属性信息数据直接存入关系型数据库中。与Item直接关联的表单是 Item Master，两者同生同灭；与 Item Revision 直接关联的表单是 Item Revision Master，两者同生同灭。Teamcenter系统提供了Item和Item Revision预先定义的属性和用户自定义属性的方法，如图2-14所示。

图2-14 Teamcenter系统中的Item Master/Item Revision Master表单

2.2.2 Item版本和状态管理

Item在系统中创建之后，将随着研发、设计和工程的进展而不断改变其形态。设计人员可以通过对Item关联的数据、文件、属性表等内容进行修改而对Item的定义做出改变，这是一个随时间而变的数据历程。

版本（Revision）：版本是记录Item变化的最基本单元，它记录了设计过程中的某个时点，此时点的数据具有一定的成熟度。经过流程审核后这个状态将被冻结。一个Item创建后，PDM系统将自动创建一个Item Revision，所有的设计数据、文件及属性都与这个Item Revision关联，此时，数据所有者可以对这个Item Revision进行编辑，当完成这个版本的数据后，设计工程师可以把这个Item Revision提交流程进行审核，审核后这个Item Revision就具有了一个状态。下一次，如果还要修改这个Item Revision，就可以在这个Item Revision的基础上修订（Revise）一个新的Item Revision。Item Revision变化时的顺序号称为版本号，初始版本号为A或者001，依次增加。

状态（Status）：状态是标识一个Item Revision冻结（不可修改）或者在工作状态（可以修改）的属性，其含义通常由整车开发的阶段来定义，表示一定的产品成熟度。每个Item Revision的审批流程都被设置了一个状态标识。工程师在Item Revision提交审批时必须选择一个与所需状态对应的流程，经过此流程审批后，此Item Revision就获得了一个状态标识，此状态标识可用于进行访问权限控制和BOM的版本规则控制。在Teamcenter中按照数据在产品生命周期中的变化，可以将一个对象的状态分为以下三种。

·发放（Released）：是指已归档的（或称发放了的）数据对象，是正式的用于生产或指导下游工件的数据，一般情况下用户只有读的权限，其权限管控较为严格。

·流程中（In-Process）：是指处于流程审批过程中的数据对象。这一类对象是半正式的，必须经过许可才可以修改。

·工作状态（Working）：是指处于工作过程中的数据对象。这类数据不固定，经常会有修改。主要控制工作状态中（Working）的所有产品对象权限，一般对象创建后就使用这个权限规则。

2.2.3 数据集

每个产品对象均有一些具体的数据文件来描述其不同方面的详细信息，如设计模型、计算说明、设计要求等。这些数据文件是由不同的应用软件产生的（如CAD软件、Office软件等），具有不同的表现形式（如Text文件、图形文件等）。

Teamcenter的数据集（Dataset）提供了管理各类应用软件所产生文件的手段。不管是技术说明文件或CAD/CAM/CAE系统产生的图形数据文件，都可以用原来的形式或点阵形式或其他任何计算机形式的文件存放在Teamcenter系统中。

数据集是用来管理（存放）应用软件生成的数据（文件）的一种对象，对应于不同类型（格式）的数据（文件），Teamcenter提供Dataset Type与之对应。常用的Dataset类型如图2-15所示。

图2-15 常用的Dataset类型

数据集可与多种工具（Tool）关联（包含），一种 Tool 对应相关的应用软件，意味着数据集（某种文件格式）可以用多种软件打开并编辑。一个数据集中可以包含一个或多个文件对象（IMANFile），这些文件称为命名的引用（Named Reference），它们存放在卷（Volume）中。引用（Reference）定义了数据集所管理的文件格式，包括文件形式、扩展名等。

新建数据集操作如图2-16所示，其中数据集的定义要素包括名称，可以采用两种方式，名称（不唯一）和ID/版本/名称（唯一）；工具，一般采用默认为首选工具；导入，一般文件均有模板，创建时需要导入，如图2-17所示。

图2-16 新建数据集

图2-17 选择导入文件

2.2.4 文件夹

文件夹是一种容器，是一种灵活的组织产品信息的方法。可以使用文件夹来建立相关数据之间的挂靠关系，也可以通过建立上下层次的文件夹结构来分类、组织各种相关数据。文件夹可以包含其他任何对象（包括其他对象文件夹）。用户可以创建嵌套文件夹结构，将产品信息存储到相应的位置。

Teamcenter系统给每个用户创建几个默认的文件夹，如图2-18所示。Home是用户的根文件夹；Newstuff 是系统默认的存放临时对象的文件夹；Mailbox 是邮箱文件夹，是用户接收由其他 Teamcenter 用户发送的邮件的地方，用户账号创建以后，将自动在 Home 文件夹下创建个人邮箱；我的工作列表是进行流程任务跟踪和执行的容器，存储审批过程中的流程信息。其下的Tasks to perform虚拟文件夹为需要用户参与的流程任务，Tasks To track虚拟文件夹为由用户发起（负责）的任务，可以查看流程的执行状态。

图2-18 Teamcenter默认文件夹

2.2.5 Item/Revision与产品数据的关系

产品通常需要使用许多信息，这些信息从不同方面描述“零组件”“零组件修订版”，或与“零组件（Item）”“零组件修订版（Revision）”相关的信息。Teamcenter使用关系（Relation）来建立（描述）这些关联（关系）。主要的关系包括规范关系（Specification）、需求关系（Requirement）、表现关系（Manifestation）、引用关系（Reference），如图2-19所示。

图2-19 Teamcenter关系

（1）规范关系

规范关系是用来满足需求的详细方法、设计、作业流程和过程，只能用于“零组件修订版（Revision）”，而不能用于“零组件（Item）”。原因在于，尽管对产品（零组件）的需求可以保持恒定，但是实际的制造方法、设计、作业流程和过程会因型号不同而大大改变，如表2-2所示。

（2）需求关系

需求关系是此“零组件”或“零组件修订版”必须满足的准则。需求关系往往不会指定满足此准则的方式。例如，需求关系可能会指定“零组件修订版”的最大权重，但不会指定如何构造它，如表2-2所示。

（3）表现关系

表现关系是在某特殊时刻“零组件”或“零组件修订版”的某特殊方面未定义的快照。例如，“数值控制（NC）”程序文件就是一个普通表示。我们认为它表示“零组件修订版”的某个方面（如加工信息），而且，只有该“零组件修订版”未更改时，此信息才是准确的。“零组件修订版”一旦改变，NC 程序文件就可能不再准确，且可能需要重新创建，如表2-2所示。

表2-2 Item/Revision与产品数据的关系图

（4）引用关系

引用关系描述工作区对象与“零组件”或“零组件修订版”的一般的未定义关系。可将此关系类型当作杂项关系类型。引用关系的典型示例：白皮书、阶段报告、商业条款、顾客来信、实验室注意事项等。

2.2.6 复制/剪切/粘贴/删除操作

（1）剪切（Cut）：剪切是把数据的链接指针除去，并没有删除数据本身，数据仍存在数据库中，一般情况下，剪切要和粘贴操作配合使用。

（2）复制（Copy）：复制仅是将文件指针放到剪贴板中，数据库中的数据对象仍是唯一的。

（3）粘贴（Paste）：粘贴是将剪贴板中文件指针复制到目标文件夹，数据库中的数据对象仍是唯一的。

（4）删除（Delete）：只能对有删除权限的数据删除，包括对文件夹、零组件和数据集的删除，如果不能删除，说明该数据对象被引用，查看引用的方法是在“My Teamcenter”中选择需删除的数据，选择Referencers面板，选择Where：Referenced，双击窗口中需要删除的数据对象，便可查看该数据对象的引用信息。

实例2-2 数据删除操作

删除用户1006下Item Revision的caster_wheel，如图2-20所示。

图2-20 删除caster_wheel

操作步骤

（1）首先要确认该数据对象没有被签出，否则无法删除。

确认该数据对象是否签出的方法如下。

① 选择该数据对象，右键选择“查看属性”，如图2-21所示。

图2-21 查看属性

② 在弹出的属性窗口中，选择底部的“全部”，若再选择左下角“更多”，可显示出更多内容。

③ 在签出栏出现“True”标识，说明该数据对象已被签出，如图2-22所示，需执行签入操作后才能删除该数据对象。

图2-22 数据对象已签出

（2）要确认该数据对象不在流程中或没有流程状态，否则无法删除。

（3）用户将数据签出后，其他用户对该数据的内容不能进行更改。

实例2-3 Item（caster_wheel）的签入（Check-in）/签出（Check-out）操作

1.数据的签出操作

（1）在“我的Teamcenter”中选中需要签出的数据对象（如Item Revision），依次单击菜单“工具”→“签入/签出”→“签出…”，如图2-23所示。

图2-23 工具→签入/签出→签出…

（2）弹出“签出”对话框，可以输入相关信息，也可不输入。如果需要签出Item Revision下的其他对象，选择“浏览选定组件”，如图2-24所示。

图2-24 浏览选定组件

（3）单击“选择所有组件”，如图2-25所示，单击“确定”按钮，再单击“是”按钮，签出完成。

图2-25 选择所有组件

（4）选择Item/Item Revision，单击Details面板，查看签出列中有符号的对象，表示该Item/Item Revision下相关对象已签出，如图2-26所示。

图2-26 查看数据是否签出

*注：用户将数据签出后，其他用户对该数据的内容不能进行更改。

2.数据的签入操作

（1）选中已签出的数据对象（如Item Revision），依次单击菜单“工具”→“签入/签出”→“签入…”，如图2-27所示。

图2-27 工具→签入/签出→签入…

（2）弹出“签入”对话框，如果需要签入Item Revision下的其他对象，选择“浏览选定组件”，以下操作同签出操作，这里不再赘述。

（3）签入操作完成后，选择Item/Item Revision，单击“详细信息”面板，查看“已签出”列中符号已消失，表示该Item/Item Revision下相关对象已签入，如图2-28所示。

图2-28 查看数据对象是否签入

2.2.7 产品对象的数据和文件组织

1.Item数据组织

在Teamcenter系统中，通过Item对象来组织数据，各种数据集（Dataset）以不同的关系（Relation）挂在Item Revision下来共同表示一个完整的设计单元。

Teamcenter的用户可以在My Teamcenter下查看对象的详细信息。在“我的Teamcenter”下选择一个Folder、Item或者Item Rvision、Dataset、Form等；在窗口的右侧将分别显示“汇总”视图、“详细信息”视图、“影响分析”视图、“查看器”视图、“JT 预览”视图、“流程历史记录”视图等。选择“汇总”视图，页面显示选中对象的概述信息，如名称、描述、发放状态、发放日期、所有者、组ID等信息，如图2-29所示。

图2-29 “汇总”视图

选择“详细信息”视图，页面将以列表的形式显示选中对象包含的所有信息，“关系”列的信息显示了所选对象与其下各个对象间关系的名称，如图2-30所示。单击窗口右侧的“视图菜单”项，在弹出的下拉列表中单击“列”选项，并根据需要在“列管理”对话框中添加其他对象属性，如图2-31所示。

图2-30 “详细信息”视图

图2-31 “列管理”对话框

2.个人工作区数据组织

每个 Teamcenter 的用户登录系统后，都会有一个工作区（Workspace）可存放数据。根据数据的类型，我们建议用户以如下的结构形式组织工作区中的数据，即将工作区分为“个人工作区”“共享工作区”和“项目工作区”，如图2-32所示。

图2-32 用户工作区

2.3 Teamcenter中数据建模

机械制造企业在长期运营中积累了大量数据，其产品数据种类少则几十种，多则上百种，包括自制件、通用件、外购件、标准件等；同时产品数据的系列较多，少的有两三种，多的有十余种，范围覆盖企业的客户、产品、资源、生产、市场营销、合作伙伴、财务等，支撑着企业的日常业务运营和管理，同时也蕴含着关于客户特征、业务规律、企业发展趋势相关的重要信息，因此，应该把数据作为企业的宝贵资产进行管理和运营。本节以产品数据为重点，研究其在Teamcenter平台中的数据建模过程。如表2-3所示给出了ABC汽车企业某产品对象的分类模型，供读者参考。

表2-3 某产品对象的分类

Teamcenter 系统中业务建模器集成开发环境（Business Modeler Integrated Development Environment，BMIDE）就是提供定制功能的模块。BMIDE是一个用来配置和扩展Teamcenter所安装的数据模型的工具，它是基于 Eclipse 平台开发的，支持无代码的扩展，Eclipse 支持C/C++和Java语言。BMIDE可以将用户自定义的数据模型对象添加到Teamcenter默认的数据模型对象之上。它通过 COTS（商业产品供应架）数据模型将用户自定义数据模型与标准的数据模型分离开来从而完成其功能。数据模型对象被保存到为应用程序服务并包含数据模型对象的模板中（又称为一个解决方案）。当用户利用BMIDE创建数据模型时，此数据模型就已经被保存到它自己的模板中。当用户开发数据模型时，可以将其部署到测试服务器上以得到预期的效果。完成测试后，用户就可以利用Teamcenter Environment Manager 将数据模型打包安装形成产品的模板。

实例2-4 零组件DesignPart（设计零件）的定制

定制名称为 DesignPart（设计零件）的 Item，其创建由设计工程师完成，其他角色的用户不创建设计零件。

要求如下。

（1）DesignPart的详细属性设置如表2-4所示，度量单位UOM设置如表2-5所示，LOV定义如表2-6所示。

表2-4 DesignPart属性设置

续表

注：属性Y2_PartName_CH*和Y2_PartName_EN*右上角的*号表示此属性为必填项。

表2-5 度量单位UOM设置

表2-6 LOV定义

（2）DesignPart的Item ID由系统自动生成，编号规则C+8位流水号，例如，C10000001。Revision ID为计数显示，最小值为“01”，最大值为“99”。

（3）对于所有 Item Revision，只有当工作状态的版本发布了，才能做修订升版，即只有一个版本为工作版本。

（4）通过设置深层复制规则，可以将源Item Revison下的Word、Excel、Powerpoint文件复制到新对象下，UGMaster、UGPart类型的数据集不复制到新的对象下。

（5）创建零件与二维图纸的关系文件夹2D_Relation。

系统中零件用DesignPart类型表示，而图纸用Drawing_2D类型表示。为了记录三维模型版本与二维工程图纸版本之间的关系，在三维模型所在的ITEM Revision下定制了关系文件夹2D_Relation，工程师手工把二维工程图所在的版本复制到三维模型所在的版本下。

1.新建业务对象并添加属性

（1）打开BMIDE，新建项目YCIT_PDM。

（2）新建业务对象“Y2_DesignPart”，显示名称为“DesignPart”，如图2-33所示（在此说明一下，Y2_为前缀，文中以后涉及此内容的，Y2_省略）。

图2-33 新建Y2_DesignPart业务对象

（3）创建完成后，查找选择DesignPartRevisionMaster，在“属性”标签页，添加属性，如图2-34～图2-36所示。

图2-34 新建“永久”属性

图2-35 添加本地化值

图2-36 必选项

2.Item ID和Revision ID的创建和附加

Item ID（零部件编号）是系统识别Item 的唯一标识。编码的方式原则上可分为两类：有意义编号和无意义流水号。有意义编号易被使用人员识别，但需要专人对编码进行控制，会成为Item创建时的瓶颈。流水号的创建由系统控制，无须人工干预，但必须与名称、属性或相关数据一起才能识别。

（1）创建一个名称为“CU_DP_Rule”的命名规则，如图2-37和图2-38所示。

图2-37 新建命名规则

图2-38 创建模式

同时，用户可以自行输入DesignPart的编号，如输入C+8位流水号+“.颜色代码”的零件号表示颜色件；输入C+8位流水号+“.SW”表示焊点文件等，如图2-39所示。

图2-39 模式创建完成

（2）创建名称为“Revision_Rule”的Revision ID，如图2-40所示。

图2-40 创建Y2_Revision_Rule的Revision ID

（3）命名规则的附加。

以 CU_DP_Rule 的命名规则为例，其附加在 DesignPart 的 item_id 属性上，使得创建DesignPart的时候用户单击“Assign”，自动生成Design的版本，如图2-41～图2-43所示。同理Revision_Rule的命名规则附加在DesignPart Revision的item_revision_id属性上，方法同上。

图2-41 附加命名规则附件

图2-42 属性选择

图2-43 附加完成

3.定制UOM

创建DesignPart的时候根据需要选择Unit of Measure。按照单件计算的零件不需要选择Unit of Measure，按照长度、重量、容积等计算的零件需要从Unit of Measure 列表中选择合适的值。创建以下计量单位：kg、g、m、mm、l、ml。其定制后的效果如图2-44所示。

图2-44 度量单位效果图

4.创建LOV

为了满足上述选择性输入的属性，要在Teamcenter中定义如下的LOV。在系统上线后，LOV的维护工作由系统管理员来承担。本例中Part Type属性由用户从属性列表中选择输入。创建名称为“Part_Type”的LOV，LOV的值包括A、S、D、M、C，如图2-45所示。附加该LOV到DesignPart Revision Master的Part Type属性上。如图2-46和图2-47所示。

图2-45 新建LOV

图2-46 添加LOV附件

图2-47 LOV附件添加成功效果图

“Drawing Available”属性同样要求用户从列表中选择。首先创建名称为“Drawing_Available”的LOV，值包括Y和N。将该LOV附加到DesignPart Revision Master的Drawing Available属性上。其方法与此类似，这里不再赘述。

5.仅允许一个工作中的版本

对于所有 DesignPart Revision，仅允许一个工作中的版本。只有当工作状态的版本发布了，才能做修订升版，即只有一个版本为工作版本。其定制方法如下，首先在BMIDE的业务对象中查找到DesignPart Revision，在“业务对象常数”标签选择“MaxAllowedWorkRevsForItemCopyRev”，如图2-48所示。单击“编辑”按钮，弹出如图2-49所示的对话框，将值“-1”改为“1”。