基于Teamcenter 的工裝數據庫建設

陳雅,周紅梅,王書恒,楊平亞,范翼然

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

0 引言

目前國內航空發動機制造企業一般采用Teamcenter管理企業產品BOM數據、工藝文件等,車間在產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),典型制造企業都積累了多達上10萬個工裝,如果這些海量的工裝缺乏統一規劃、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據,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,浪費企業設計生產資源和成本,為了解決上述問題,需要建立統一工裝數據庫。本文介紹了在基于Teamcenter和UG NX環境下如何建設工裝數據庫,包含構建原則、分類規則、構建流程、建庫要求、工裝批量入庫和應用效果等內容。

1 建設過程

1.1 建庫原則

構建基于Teamcenter的工裝數據庫原則有:1)應在Teamcenter和UG NX環境下對工裝數據庫進行維護或使用。2)工裝及工裝版本的屬性,必須首先在業務建模器(Bmide)中完成。3)入庫前應保證所有工裝模型為已經發布模型。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)的命名規則,便于工裝數據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建立的工裝數據庫,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

工裝數據庫的建庫流程如圖5所示,包括步驟:1)建庫準備;2)工裝模型創建;3)創建屬性字典;4)創建分類;5)配置分類;6)工裝批量入庫;7)發送工裝到分類庫;8) 創建 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 工裝數據庫構建流程圖

1.4 建庫準備

在Teamcenter業務構建器Bmide環境下,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,在創建屬性字典的同時配置引用屬性來實現,創建屬性要求如下:1)屬性名稱必須準確,不能引起歧義,盡量避免出現相同名稱的屬性項重復創建,對于名稱相近的屬性,應盡量統一屬性名稱,如有必要,在“默認注釋”欄加上注釋。2)創建分類屬性時,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,如對工裝數據庫,屬性ID可在7 000－8 000內逐個賦值。

工裝數據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 創建分類

在Teamcenter分類管理模塊中創建分類時要求如下:1)按照圖1－圖4所示,創建工裝數據庫的樹狀層次結構,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,便于對工裝數據庫進行維護和使用。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)創建分類一般一次批量操作完成,后續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”四個子節點,配置各自分類屬性,各分類子節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,可對每個分類節點進行分類視圖的創建和定義。按照表2－表5分別對“標準工裝”、“專用工裝”、“外購刀具”、“標準件”四個分類節點的分類屬性的順序進行定義。配置分類視圖時,根據屬性的相關性,合理調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點的分類屬性進行配置。

1.8 工裝模型創建

應用UG NX創建工裝模型,并成功發布模型。在Teamcenter UG NX環境創建的工裝模型,直接保存在工裝數據庫文件夾中。在本地UG NX環境創建的工裝模型,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一標準。

1.9 工裝批量入庫

通過數據導入工具,能夠實現:1)批量創建空的工裝item(item類型為tools),item類型為tools,并能夠在創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,右鍵發送到指定分類,發送工裝到分類要求如下:1)應將工裝的最新版本發送到分類庫,且只發送工裝模型最高一級裝配體的最新版本;2)工裝發送到工裝數據庫中的對應分類,建立模型與工裝分類庫關聯關系。

1.11 創建ICOs

分類對象數據填充要求如下: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分類對象屬性值的修改。3)若先創建ICO后關聯工裝模型,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,工裝數據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軟件中直接調用搜索到的工裝數據庫的工裝模型,UG NX將工裝加載到UG NX建模環境中修改完善以支撐新工裝設計工作,如圖7。

圖7 UG NX加載工裝數據庫中工裝模型

c)導出本地使用

分類庫允許使用ICO作為起點導出數據以方便本地查詢。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

通過建立企業統一工裝數據庫,存儲和管理企業工藝裝備歷史數據,支持企業對工裝模型進行統一管理和更新,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航空產品專用工裝分類、代碼與標識.

[2]Q/2B 282航空產品工裝圖樣管理.

[3]GB/T 24736工藝裝備設計管理導則.

[4]Teamcenter用戶手冊.