基于Teamcenter 的工裝數(shù)據(jù)庫建設

陳雅,周紅梅,王書恒,楊平亞,范翼然

(1.中航工業(yè)南方航空工業(yè)(集團)有限公司,湖南株洲412002;2.北京索為高科系統(tǒng)技術有限公司,北京100088)

0 引言

目前國內(nèi)航空發(fā)動機制造企業(yè)一般采用Teamcenter管理企業(yè)產(chǎn)品BOM數(shù)據(jù)、工藝文件等,車間在產(chǎn)品零部件制造過程中需要用到大量的工藝裝備(含模具、刀具、量具、夾具、標準件等),典型制造企業(yè)都積累了多達上10萬個工裝,如果這些海量的工裝缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、管理和更新,則設計員在設計工裝過程中需要很多時間去尋找這些工裝數(shù)據(jù),然后進行代用、更改后重用,降低了同類工裝設計效率,造成大量工裝重復設計制造,浪費企業(yè)設計生產(chǎn)資源和成本,為了解決上述問題,需要建立統(tǒng)一工裝數(shù)據(jù)庫。本文介紹了在基于Teamcenter和UG NX環(huán)境下如何建設工裝數(shù)據(jù)庫,包含構建原則、分類規(guī)則、構建流程、建庫要求、工裝批量入庫和應用效果等內(nèi)容。

1 建設過程

1.1 建庫原則

構建基于Teamcenter的工裝數(shù)據(jù)庫原則有:1)應在Teamcenter和UG NX環(huán)境下對工裝數(shù)據(jù)庫進行維護或使用。2)工裝及工裝版本的屬性,必須首先在業(yè)務建模器(Bmide)中完成。3)入庫前應保證所有工裝模型為已經(jīng)發(fā)布模型。4)合理確定各分類庫的分類ID、分類名稱、父級分類ID、存儲類型、屬性字典、分類對象(ICO)的命名規(guī)則,便于工裝數(shù)據(jù)庫管理人員和設計人員檢索和使用。

1.2 工裝庫分類

基于Teamcenter建立的工裝數(shù)據(jù)庫,其包含標準工裝、專用工裝、外購刀具、標準件四個子庫,其分類結構分別如圖1－圖4所示。抽象類用于管理其子存儲類的公共屬性,不能存儲工裝實例。與抽象類相比,存儲類能夠存儲工裝實例的分類。

1.3 建庫流程

工裝數(shù)據(jù)庫的建庫流程如圖5所示,包括步驟:1)建庫準備;2)工裝模型創(chuàng)建;3)創(chuàng)建屬性字典;4)創(chuàng)建分類;5)配置分類;6)工裝批量入庫;7)發(fā)送工裝到分類庫;8) 創(chuàng)建 ICOs。

圖1 標準工裝子庫分類結構圖

圖2 專用工裝子庫分類結構圖

圖3 外購刀具子庫分類結構圖

圖4 標準件子庫分類結構圖

圖5 工裝數(shù)據(jù)庫構建流程圖

1.4 建庫準備

在Teamcenter業(yè)務構建器Bmide環(huán)境下,提前定義工裝Item版本屬性如表1所示。

表1 工裝Item版本屬性表構建

1.5 創(chuàng)建屬性字典

屬性是具有唯一性的固有特征,用來描述和標識一組對象中的某個特征。對于需要繼承自工裝Item的屬性,在創(chuàng)建屬性字典的同時配置引用屬性來實現(xiàn),創(chuàng)建屬性要求如下:1)屬性名稱必須準確,不能引起歧義,盡量避免出現(xiàn)相同名稱的屬性項重復創(chuàng)建,對于名稱相近的屬性,應盡量統(tǒng)一屬性名稱,如有必要,在“默認注釋”欄加上注釋。2)創(chuàng)建分類屬性時,相同時期和用途的屬性,在不沖突前提下,應提前預設一個屬性ID范圍來定義屬性ID,如對工裝數(shù)據(jù)庫,屬性ID可在7 000－8 000內(nèi)逐個賦值。

工裝數(shù)據(jù)庫各子庫分類屬性字典表如表2－表5所示。

表2 標準工裝分類屬性字典表

表3 專用工裝分類屬性字典表

續(xù)表3

表4 外購刀具分類屬性字典表

表5 標準件分類屬性字典表

1.6 創(chuàng)建分類

在Teamcenter分類管理模塊中創(chuàng)建分類時要求如下:1)按照圖1－圖4所示,創(chuàng)建工裝數(shù)據(jù)庫的樹狀層次結構,需要存儲工裝實例的分類,設置為存儲類,其父級類設置為抽象類。分類ID的名稱采用分類名稱的拼音首字母縮寫、同時兼顧父級分類ID名稱,便于對工裝數(shù)據(jù)庫進行維護和使用。2)對于多層次的分類,進行入庫工作時應在結合全部類型及數(shù)量后合理分類,應先將父級框架搭建完成后,再建立子分類,然后進行ICO導入。3)創(chuàng)建分類一般一次批量操作完成,后續(xù)使用和維護一般不修改大類的分類。

1.7 配置分類

a)配置分類屬性

根據(jù)表2－表5分別為“標準工裝”、“專用工裝”“外購刀具”、“標準件”四個子節(jié)點,配置各自分類屬性,各分類子節(jié)點繼承該分類的屬性,抽象類通常定義存儲類共享屬性的對象,抽象類的所有子類都會繼承抽象類的屬性項,存儲類由父級類的繼承屬性和特定于存儲類的屬性的組合共同定義。

b)創(chuàng)建分類視圖

Teamcenter定義的分類視圖包括:User View,Role View,Project View,Group View,Default View 等,可對每個分類節(jié)點進行分類視圖的創(chuàng)建和定義。按照表2－表5分別對“標準工裝”、“專用工裝”、“外購刀具”、“標準件”四個分類節(jié)點的分類屬性的順序進行定義。配置分類視圖時,根據(jù)屬性的相關性,合理調(diào)整各屬性的顯示順序;如有必要,利用布局標記對每個分類節(jié)點的分類屬性進行配置。

1.8 工裝模型創(chuàng)建

應用UG NX創(chuàng)建工裝模型,并成功發(fā)布模型。在Teamcenter UG NX環(huán)境創(chuàng)建的工裝模型,直接保存在工裝數(shù)據(jù)庫文件夾中。在本地UG NX環(huán)境創(chuàng)建的工裝模型,導入到Teamcenter時,嚴格保證工裝模型的圖號、名稱、版本符合工裝模型統(tǒng)一標準。

1.9 工裝批量入庫

通過數(shù)據(jù)導入工具,能夠實現(xiàn):1)批量創(chuàng)建空的工裝item(item類型為tools),item類型為tools,并能夠在創(chuàng)建時給工裝版本主屬性表填入屬性值;2)批量導入工裝模型到Teamcenter中。

1.10 發(fā)送工裝到分類庫

在Teamcenter分類管理模塊中,找到工裝模型的最新版本,右鍵發(fā)送到指定分類,發(fā)送工裝到分類要求如下:1)應將工裝的最新版本發(fā)送到分類庫,且只發(fā)送工裝模型最高一級裝配體的最新版本;2)工裝發(fā)送到工裝數(shù)據(jù)庫中的對應分類,建立模型與工裝分類庫關聯(lián)關系。

1.11 創(chuàng)建ICOs

分類對象數(shù)據(jù)填充要求如下:1)分類填充應按照分類管理－分類－模型順序進行,分類名稱、工裝名稱、模型名稱中不允許出現(xiàn)非法字符,瀏覽結構時只能從分類中獲取。2)對于非引用屬性的分類對象(ICO),直接在分類中修改,對于引用屬性只能修改被引用的原始屬性值來實現(xiàn)分類對象屬性值的修改。3)若先創(chuàng)建ICO后關聯(lián)工裝模型,則應保證ICO的ID書寫正確,并帶上最新版本號。

2 應用效果

a)搜索查看

1)快速搜索:通過類(Classes)的ID或名稱查找類;通過屬性的ID或名稱查找類。

2)精確搜索:通過屬性值查找實例信息;通過ID號或名稱查找實例信息。可以利用分類視圖定義的搜索準則,進行多個條件模糊搜索(圖6);對每一個實例,工裝數(shù)據(jù)庫可以提供預覽的功能,包括二維圖樣和三維模型,并且可以查看實例的屬性。

圖6 按照搜索準則在分類中進行精確查詢

b)UG NX直接借用

在UG NX軟件中直接調(diào)用搜索到的工裝數(shù)據(jù)庫的工裝模型,UG NX將工裝加載到UG NX建模環(huán)境中修改完善以支撐新工裝設計工作,如圖7。

圖7 UG NX加載工裝數(shù)據(jù)庫中工裝模型

c)導出本地使用

分類庫允許使用ICO作為起點導出數(shù)據(jù)以方便本地查詢。傳輸模式可選為:1)ICSExportICOs:一個ICO;2)ICSExportICOs＿User:一個ICO及其所屬的用戶類;3)ICSExportICOs＿Admin:一個ICO及其admin類、視圖、父級類;4)屬性和關鍵字LOV;5)ConfiguredDataExportDefault:一個ICO及其所屬的用戶類,以及它分類的零組件。

3 結語

通過建立企業(yè)統(tǒng)一工裝數(shù)據(jù)庫,存儲和管理企業(yè)工藝裝備歷史數(shù)據(jù),支持企業(yè)對工裝模型進行統(tǒng)一管理和更新,方便設計員克隆已有工裝后快速修改,完成新工裝設計工作,提高已有工裝代用頻次,縮短新工裝設計周期,降低同類工裝設計制造的成本。

[1]HB 7840航空產(chǎn)品專用工裝分類、代碼與標識.

[2]Q/2B 282航空產(chǎn)品工裝圖樣管理.

[3]GB/T 24736工藝裝備設計管理導則.

[4]Teamcenter用戶手冊.