引言
隨著整車企業(yè)研發(fā)項目增多,總監(jiān)或專家要花費大量精力進行交付物審核,不可避免會出現遺漏,且難以集中精力進行新技術、新材料、新工藝的研究。整車產品設計過程中如何避免設計相關的市場問題、制造問題、驗證問題,并且能夠依據最新的設計資料、標準要求、設計關注點等進行產品開發(fā)。因此針對產品設計,歸納經驗和教訓而形成的檢查清單,既能在產品開發(fā)階段起到提醒防錯的作用,也能夠實現知識的積累。
整車企業(yè)通過PLM系統(tǒng)的實施,能夠實現產品數據的統(tǒng)一管理和維護,研發(fā)、工藝、生產、采購和服務等各業(yè)務的共享,而PLM系統(tǒng)功能的設置更多的體現了企業(yè)管理者、產品工程師、工藝員、產供銷等產品協(xié)同開發(fā)的管理理念、方法。因此具有強大可擴展性的PLM數據管理系統(tǒng),才能適應企業(yè)規(guī)模不斷擴大的要求。
本文以某公司產品開發(fā)設計檢查表的應用為例,詳細介紹了設計檢查表編制的原則,檢查表與企業(yè)PLM流程融合的過程以及集成實際情況的功能設置,為后續(xù)PLM功能擴展提供借鑒。
1 檢查表編制原則
檢查表的編制以各類與設計有關的市場問題、制造問題、驗證問題或最新的設計資料、標準要求、設計關注點等為主要依據,以動態(tài)更新和定期更新相結合的方式進行。在設計檢查項目的建立過程中,遵循“唯一性、簡潔性和可執(zhí)行性”的總體原則。唯一性:檢查表中所列項目必須是范圍很小的、具體單一的問題,而不是一個問題包含幾個小問題,可執(zhí)行性:檢查表中所列項目必須是可執(zhí)行的,可以用“通過”、“不通過”或“不適用”來回答,而不是一段說明資料。重點關注易出問題點與己發(fā)生過的問題點,提煉后列入檢查項。問題來源一方面靠質量部門提供的典型車型質量問題匯總,一方面靠設計人員的自我積累。
1.1 八大方面的定義
根據產品開發(fā)過程設計人員摸索的經驗,將檢查項內容按照“八個方面”進行定義。
1.1.1 設計功能的要求
重點檢查是否將來自用戶的需求、法規(guī)/標準的需求以及使用環(huán)境的需求,轉化為具體的設計特性。
1.1.2 可靠性的要求
重點檢查是否對可靠性進行了設計,至少應包括:是否設立了可靠性目標,可靠性目標的合理性,可靠性目標的驗證方法(關注驗證條件)。
1.1.3 系統(tǒng)、子系統(tǒng)與零部件的關系
除了檢查同級相關接口界面要求外,應重點描述零部件/子系統(tǒng)在系統(tǒng)中的作用?蓮囊韵聨追矫孢M行考慮:子系統(tǒng)內組件關系識別是否齊全,子系統(tǒng)相關外部組件關系識別是否齊全,零部件與系統(tǒng)、零部件與零部件等相互關系表達是否準確,子系統(tǒng)、零部件的功能是否能實現系統(tǒng)的要求。
1.1.4 計算機仿真分析和臺架試驗結果
重點檢查通過虛擬技術或試驗對設計要求達成情況的驗證?蓮囊韵聨追矫鎭磉M行考慮:結構強度,剛度分析,模態(tài)分析,疲勞分析,運動學分析,動力學分析,振動分析,噪聲分析,流場分析,熱場分析,耦合分析。
1.1.5 設計失效模式分析(DFMEA)
確定能夠消除或減少汽車產品實現過程中的潛在失效發(fā)生機會的措施。
1.1.6 可制造及裝配工藝性分析
可制造及裝配工藝性分析是一種同步技術過程,用來優(yōu)化設計功能、可制造性和易于裝配之間的關系。它包括可制造性與可裝配性兩個方面,可從以下幾方面來進行考慮:設計、概念、功能或制造對變差的敏感性、制造裝配過程、尺寸公差、性能要求、部件數、過程調整、材料搬運、體積分析、裝配時間、裝配工具,標準件使用。
1.1.7 匹配的變差分析
匹配時產生的變差分析是一種模擬裝配過程并檢查公差積累、統(tǒng)計參數、敏感性和“假如——怎么辦”的調查分析技術。可從以下幾方面考慮:系統(tǒng)內外部尺寸鏈校核分析、基準的定義、間隙匹配系統(tǒng)的各尺寸的變差分析(安全間隙要求),過盈匹配系統(tǒng)的各尺寸的變差分析(安全過盈量要求)。
1.1.8 與標桿的差異性分析
可以從以下幾方面來進行考慮:結構差異性對標分析是否齊全、材料(材質、金相、表面處理)差異性對標分析是否全面、焊接工藝(焊點分布、幾層板、厚度、焊接強度、焊接結構等)的對標分析是否齊全、裝配工藝(裝配順序、裝配空間、裝配工具要求及上時等)的對標分析是否齊全、密封結構(密封材料、斷面分析、密封尺寸鏈)的對標分析是否齊全、流場分析(氣流、水流、電泳液、地面飛濺物防護等)是否全面、數模與標桿件的對比檢測是否完全、潤滑介質(油質、耐溫性能、用量)對標分析是否齊全、XX性能對標分析是否齊全、系統(tǒng)的模擬分析結果與標桿車分析結果差異性。
2 與PLM系統(tǒng)集成
按照圖l中的產品設計檢查表與PLM系統(tǒng)集成的應用邏輯,通過紙質檢查表內容建立模板,將檢查表的應用與系統(tǒng)中電子數據的狀態(tài)提升流程集成進行強制檢查,根據產品設汁過程及檢查表應用的時機,將檢查表統(tǒng)分為三個階段:方案設計階段、圖樣設計階段、驗證階段,每個階段設立檢查項目內容的側重點應有所區(qū)別。
例如:方案設計階段重點應關注:是否考慮了XX項、是否計算了XX項、是否分析了xx項等:圖紙設計階重點應關注:是否明確了XX要求等;驗證階段重點應關注:是否試驗了XX項目,XX是否合格等。
示例:以檢查某零部件表面涂層為例,在三個階段設定的項目如下:方案設計階段,是否考慮了零件表面涂層要求:圖樣設計階段,是否明確,零件表面涂層要求:驗證階段,零件表面涂層是否符合設計要求。
圖1 檢查表應用邏輯
2.1 PLM系統(tǒng)模板庫
產品設計檢查表按照輕卡、輕客、重卡等車型大類的設計分組進行劃分,通過與PLM系統(tǒng)接口導入,形成模板庫。檢查表模板體現檢查項編號,項目、依據和目標值,版本、狀態(tài)、所屬分組、創(chuàng)建時間、發(fā)布時間以及編制、校對、審核、批準流程的相應責任人。如圖2所示:
圖2 檢查表模板與模板庫
2.2 檢查功能的設置
針對產品設計,歸納經驗和教訓后,形成在方案階段、圖樣階段和驗證階段開展檢查的防錯清單。按檢查清單進行點檢,檢查結果有Y(通過)、N(不通過)、NA(不適用)三種,將設計檢查流程與PLM圖紙狀態(tài)提升流程綁定。整車領域專用分組均需進行檢查,不檢查將無法提升圖紙狀態(tài),從而保證整車開發(fā)過程中的方案設計階段、產品試制階段、產品試行階段的質量。總體檢查流程:方案階段檢查一審核…會簽…圖樣階段檢查…審核…會簽…批準…驗證階段檢查…審核…會簽…批準,經過以上步驟,依次設置審核、會簽、批準的審批流程,提交審批,即完成方案階段的檢查,圖樣階段和驗證階段操作也是如此。與圖紙?zhí)峤粚徍灹鞒痰脑O置和操作一樣。以某重卡車型制動分組(分組號3506)為例進行檢查:選取某重型車整車BOM——選取車型檢查分組3506——關聯檢查表模板(CL35062)…進行設計檢查…提交審批流程。檢查過程如圖3所示,為保證檢查效果,車型專用分組必須進行檢查才能提升圖紙狀態(tài)。
圖3 檢查表檢查過程
2.3 特殊功能的設置
2.3.1 開關機制
結合實際產品開發(fā)的情況,定制了開關機制,對無需檢查表模板的專用分組進行放行(例如隨車工具、整車標牌等),在設計人員提出請求,系統(tǒng)管理員對分組進行權限設定。
2.3.2 查詢統(tǒng)計功能
通過查詢統(tǒng)計功能查看整個車型的檢查總體情況(如圖4),也可以查看各系統(tǒng)的檢查通過情況,需求人員有權限導出檢查結果,進行任務的跟蹤和處理。
2.3.3 檢查工作移交
針對分組設計人員變動的情況,系統(tǒng)定制了檢查申請單工作移交的流程,滿足項目開展過程中人員變動的需求。
圖4 車型檢查信息統(tǒng)計
3 應用總結
通過設計檢查表,將產品開發(fā)過程中的經驗和教訓進行固化,傳承與應用,新晉設計人員避免重復問題的發(fā)生,同時也保證公司各設計部門執(zhí)行一致的標準,實現已有經驗教訓的積累,通過對隱性知識管理的重視,不斷通過隱性知識積累,支持迭代產品開發(fā)。通過基于PLM產品數據管理系統(tǒng)的產品設計檢查表的應用,形成對項目交付物的標準化評價,為總監(jiān)或者專家提供快速審核一覽表,節(jié)約審核精力,提高工作效率。形成一種“可成長”的知識積累和檢查應用的長效機制,督促設計質量提升的同時,提高技術管理效率,也可以促進各項標準和要求的執(zhí)行。目前在整車產品開發(fā)的過程中已經全面的應用。
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