基于PLM系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計檢查表應(yīng)用

王志強，榮勝軍（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于PLM系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計檢查表應(yīng)用

王志強，榮勝軍
（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章闡述了產(chǎn)品設(shè)計檢查表的編制原則，詳細介紹了設(shè)計檢查表與企業(yè)的 PLM 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)集成過程，從而加強設(shè)計過程的檢查力度，達到提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量的目的。

設(shè)計檢查表；數(shù)據(jù)管理；集成

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.12.049

CLC NO.: U463.6Document Code: BArticle ID: 1671-7988(2015)12-139-03

引言

隨著整車企業(yè)研發(fā)項目增多，總監(jiān)或?qū)＜乙ㄙM大量精力進行交付物審核，不可避免會出現(xiàn)遺漏，且難以集中精力進行新技術(shù)、新材料、新工藝的研究。整車產(chǎn)品設(shè)計過程中如何避免設(shè)計相關(guān)的市場問題、制造問題、驗證問題，并且能夠依據(jù)最新的設(shè)計資料、標準要求、設(shè)計關(guān)注點等進行產(chǎn)品開發(fā)。因此針對產(chǎn)品設(shè)計，歸納經(jīng)驗和教訓而形成的檢查清單，既能在產(chǎn)品開發(fā)階段起到提醒防錯的作用，也能夠?qū)崿F(xiàn)知識的積累。

整車企業(yè)通過 PLM系統(tǒng)的實施，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和維護，研發(fā)、工藝、生產(chǎn)、采購和服務(wù)等各業(yè)務(wù)的共享，而PLM系統(tǒng)功能的設(shè)置更多的體現(xiàn)了企業(yè)管理者、產(chǎn)品工程師、工藝員、產(chǎn)供銷等產(chǎn)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(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，才能適應(yīng)企業(yè)規(guī)模不斷擴大的要求。

本文以某公司產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計檢查表的應(yīng)用為例，詳細介紹了設(shè)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(shè)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(shè)計有關(guān)的市場問題、制造問題、驗證問題或最新的設(shè)計資料、標準要求、設(shè)計關(guān)注點等為主要依據(jù)，以動態(tài)更新和定期更新相結(jié)合的方式進行。在設(shè)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(guān)注易出問題點與已發(fā)生過的問題點，提煉后列入檢查項。問題來源一方面靠質(zhì)量部門提供的典型車型質(zhì)量問題匯總，一方面靠設(shè)計人員的自我積累。

1.1 八大方面的定義

根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)過程設(shè)計人員摸索的經(jīng)驗，將檢查項內(nèi)容按照“八個方面”進行定義。

1.1.1設(shè)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(zhuǎn)化為具體的設(shè)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(shè)計，至少應(yīng)包括：是否設(shè)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(guān)注驗證條件)。

1.1.3系統(tǒng)、子系統(tǒng)與零部件的關(guān)系

除了檢查同級相關(guān)接口界面要求外，應(yīng)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(nèi)組件關(guān)系識別是否齊全,子系統(tǒng)相關(guān)外部組件關(guān)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(guān)系表達是否準確，子系統(tǒng)、零部件的功能是否能實現(xiàn)系統(tǒng)的要求。

1.1.4計算機仿真分析和臺架試驗結(jié)果

重點檢查通過虛擬技術(shù)或試驗對設(shè)計要求達成情況的驗證。可從以下幾方面來進行考慮：結(jié)構(gòu)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(shè)計失效模式分析（DFMEA）

確定能夠消除或減少汽車產(chǎn)品實現(xiàn)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(shù)過程，用來優(yōu)化設(shè)計功能、可制造性和易于裝配之間的關(guān)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(shè)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(shù)、過程調(diào)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(chǎn)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(shù)、敏感性和“假如——怎么辦”的調(diào)查分析技術(shù)?？蓮囊韵聨追矫婵紤]：系統(tǒng)內(nèi)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(jié)構(gòu)差異性對標分析是否齊全、材料（材質(zhì)、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(jié)構(gòu)等）的對標分析是否齊全、裝配工藝（裝配順序、裝配空間、裝配工具要求及工時等）的對標分析是否齊全、密封結(jié)構(gòu)（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(shù)模與標桿件的對比檢測是否完全、潤滑介質(zhì)（油質(zhì)、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(jié)果與標桿車分析結(jié)果差異性。

2、與PLM系統(tǒng)集成

按照圖1中的產(chǎn)品設(shè)計檢查表與PLM系統(tǒng)集成的應(yīng)用邏輯，通過紙質(zhì)檢查表內(nèi)容建立模板，將檢查表的應(yīng)用與系統(tǒng)中電子數(shù)據(jù)的狀態(tài)提升流程集成進行強制檢查，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計過程及檢查表應(yīng)用的時機，將檢查表統(tǒng)分為三個階段：方案設(shè)計階段、圖樣設(shè)計階段、驗證階段，每個階段設(shè)立檢查項目內(nèi)容的側(cè)重點應(yīng)有所區(qū)別。

例如：方案設(shè)計階段重點應(yīng)關(guān)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(shè)計階重點應(yīng)關(guān)注：是否明確了XX要求等；驗證階段重點應(yīng)關(guān)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(shè)定的項目如下：方案設(shè)計階段，是否考慮了零件表面涂層要求；圖樣設(shè)計階段，是否明確了零件表面涂層要求；驗證階段，零件表面涂層是否符合設(shè)計要求。

2.1PLM系統(tǒng)模板庫

產(chǎn)品設(shè)計檢查表按照輕卡、輕客、重卡等車型大類的設(shè)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(xiàn)檢查項編號，項目、依據(jù)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(yīng)責任人。如圖2所示：

2.2檢查功能的設(shè)置

針對產(chǎn)品設(shè)計，歸納經(jīng)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(jié)果有Y（通過）、N（不通過）、NA（不適用）三種，將設(shè)計檢查流程與 PLM圖紙狀態(tài)提升流程綁定。整車領(lǐng)域?qū)Ｓ梅纸M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(shè)計階段、產(chǎn)品試制階段、產(chǎn)品試行階段的質(zhì)量?？傮w檢查流程：方案階段檢查---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(jīng)過以上步驟，依次設(shè)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(shè)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(guān)聯(lián)檢查表模板（CL3506Z）---進行設(shè)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)。

2.3特殊功能的設(shè)置

2.3.1開關(guān)機制

結(jié)合實際產(chǎn)品開發(fā)的情況，定制了開關(guān)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(shè)計人員提出請求，系統(tǒng)管理員對分組進行權(quán)限設(shè)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(quán)限導出檢查結(jié)果，進行任務(wù)的跟蹤和處理。

2.3.3檢查工作移交

針對分組設(shè)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。

3、應(yīng)用總結(jié)

通過設(shè)計檢查表，將產(chǎn)品開發(fā)過程中的經(jīng)驗和教訓進行固化，傳承與應(yīng)用，新晉設(shè)計人員避免重復問題的發(fā)生，同時也保證公司各設(shè)計部門執(zhí)行一致的標準，實現(xiàn)已有經(jīng)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(chǎn)品開發(fā)。通過基于 PLM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計檢查表的應(yīng)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(yīng)用的長效機制，督促設(shè)計質(zhì)量提升的同時，提高技術(shù)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(chǎn)品開發(fā)的過程中已經(jīng)全面的應(yīng)用。

[1] 劉春梅.PDM技術(shù)在制造企業(yè)的應(yīng)用[J].機械工程師,2008..

[2] 王璐,韓磊,張海英,郝寧全.生命周期管理對企業(yè)信息化發(fā)展的思考[J].航天器環(huán)境工程,2007.

[3] 武存江.企業(yè) PDM 的研究與實現(xiàn)[D].北京工業(yè)大學碩士論文, 2003.

[4] 劉惟信.汽車設(shè)計[M].北京:清華大學出版社,2001.

Product Design Checklist Base On PLM System Application

Wang Zhiqiang, Rong Shengjun
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）

This paper describes the principles of the product design checklist,and introduces how to integrate the checklist and PLM data management system.Thereby strengthen the checking efforts in the design process to improve the quality of the product development.

checklist; PLM; integrate

U463.6

B

1671-7988（2015）12-139-03

王志強，就職于安徽江淮汽車技術(shù)中心商用車研究院。