0 前言
實現產品快速配置設計有三部分必不可少的內容組成：包含整個產品族的全配置的產品主結構、產品配置規則及方法、產品數據信息模型。全配置的產品主結構是前提和基礎；產品配置規則通過一定的規則約束，生成滿足不同訂單需求的產品結構；產品數據信息模型描述零部件信息、模型信息、圖紙信息和文檔信息等。西門子PLM系統Teamcenter可利用其產品結構配置模塊直接搭建動態的產品主結構，通過設置配置規則，加載不同配置的產品結構，直接生成EBOM清單，能夠有效地管理產品全生命周期中的BOM變化歷史和不同階段的有效性。
圖1 基于TeamCenter的產品結構配置原理
圖1描述基于Teamcenter的產品結構配置原理，在可配置的產品族結構中，產品結構由不同的功能、結構模塊組成，在配置系統及產品族可配置的模塊庫、配置規則庫的支撐下，銷售人員在與客戶交談過程中，將客戶的需求輸入PDM系統支持的產品配置系統，在配置規則的約束下，配置出相應的定制產品，并提供產品報價。
1 Teamcenter系統的產品配置方法
一個由產品主結構派生的、與訂單相關的產品結構配置，是通過一系列配置規則定義的，其原理是建立客戶需求與產品主結構之間的一系列的約束限制，并在產品結構配置模塊庫與配置規則庫之間建立通訊機制，通過相應的規則約束，對結構或功能的選配完成產品結構的定制。Teamcenter系統提供了基于版本規則的產品配置方法和基于變量的產品配置方法來實現配置。圖2描述了配置規則驅動產品配置的一般過程。
圖2 配置規則驅動產品配置的一般過程
2 基于版本規則的產品配置方法
版本反映了設計制造過程中零部件對象不斷演變的動態變化，實現零部件在系統內的可追溯性。使用版本規則可以為特殊情況配置產品結構。對于結構中的每個BOM行，此配置方法可確定相應零組件的版本，以根據版本的屬（例如，發布狀態、有效性或所有者）來進行配置。當在結構管理器中打開結構時，本規則始終是活動的，且包括由Teamcenter用來進行評估的多個參數。
根據版本規則中設置的準則，版本規則返回結構中每個零組件的可用版本之一。每個版本規則都會針對特殊情況在結構中選擇對所有組件都合適的版本。版本規則由任意數量的規則條目組成，每個規則條目定義了要評估配置的版本時Teamcenter系統所使用的參數，規則條目按優先順序進行評估直到成功配置某一版本。常用的規則條目(Rule Entries)有：
工作條目(Working)：選擇零組件工作版本。默認情況下，根據零組件的創建日期來選擇零組件的最新工作版本。
狀態條目(Has Status)：選擇已發放的具有特定狀態的零組件版本，比如設置為選定的狀態、版本的發布日期、任意的發布狀態等等。
精確條目(Precise)：在精確的產品結構中選擇精確指定的零組件版本。
最新條目(Latest Working)：選擇最新的零組件版本，不考慮它們是否已發放。
日期條目(Date)：指定零組件在結構配置中的有效日期。
圖3描述了一個基于版本規則配置產品結構的示例。
圖3 使用版本配置來配置產品結構
3 基于變量的產品配置方法
Teamcenter選項和變量模塊能夠創建獨立的一般產品結構，針對所提供產品的不同變量來配置客戶化產品結構。使用變量配置，可以創建選項(如color)并為每個選項創建許用值，這些選項與零組件版本相關聯。通過將變量數據與零組件版本和BOM視圖版本相關聯來控制對變量數據的更改。配置變量跟客戶的需求有直接聯系，可以定義選項和相應的允許值，并使其附屬于某個零組件，通常是結構中的頂級零組件。比如客戶對變速箱有不同的需求，可以把變速箱作為一個配置變量，變量的值設為自動和手動兩個選項，在Teamcenter系統中，可以根據配置變量，方便加載自動方式或手動方式的變速箱模塊。變量配置中有幾個基本概念：
約束：一個根據其他選項值（即派生默認值）沒置選項值的表達式。
派生的默認值：依賴特定條件(如radio=stereo IF car type=GLX)的默認值。
選項（配置變量）：可變性參數，由名稱和描述組成，選項具有名稱，其類型為字符串。例如，engme發送機功率。
選項默認值：選項的特定默認值，例如，gearbox= manual，automatic。
變量（結構）：通過應用變量規則而配置的特定結構。
變量條件：工程用戶針對事例（模塊）所設置的條件，用來指定對事例進行配置的選項值(如Load IF engine=1200)。
變量規則：一組選項值，通常由市場營銷用戶設置，用來確定要配置的結構變量。如color=red和material=cotton。
變量規則檢查：一個條件，用來指定不允許使用的任何選項值或值的組合。變量規則檢查被附加到零組件版本上，如ERROR Incompatible engine and gearbox IF engine=12()()AND gearbox=automatic，表示發動機為1200、變速箱為自動的配置是不存在或不允許的。
4 結束語
通過配置設計能夠有效實現產品族結構的管理，加快產品沒計速度，提高產品設計質量。本文介紹了產品配置設計實現的一般方法與過程，介紹了Teamcenter系統基于版本規則的產品配置方法和基于變量的產品配置方法，并介紹了其實現產品配置設計的關鍵參數及方法，以某車型的產品配置設計未來說明了Teamcenter配置設計系統實現的過程。
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