基于PLM系統的產品設計檢查表應用

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系統的產品設計檢查表應用

王志強，榮勝軍
（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章闡述了產品設計檢查表的編制原則，詳細介紹了設計檢查表與企業的 PLM 數據管理系統集成過程，從而加強設計過程的檢查力度，達到提高產品開發質量的目的。

設計檢查表；數據管理；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

隨著整車企業研發項目增多，總監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。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。

整車企業通過 PLM系統的實施，能夠實現產品數據的統一管理和維護，研發、工藝、生產、采購和服務等各業務的共享，而PLM系統功能的設置更多的體現了企業管理者、產品工程師、工藝員、產供銷等產品協同開發的管理理念、方法。因此具有強大可擴展性的 PLM數據管理系統，才能適應企業規模不斷擴大的要求。

本文以某公司產品開發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 PLM流程融合的過程以及集成實際情況的功能設置，為后續 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，可執行性：檢查表中所列項目必須是可執行的，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已發生過的問題點，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/標準的需求以及使用環境的需求，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、子系統與零部件的關系

除了檢查同級相關接口界面要求外，應重點描述零部件/子系統在系統中的作用。可從以下幾方面進行考慮：子系統內組件關系識別是否齊全,子系統相關外部組件關系識別是否齊全，零部件與系統、零部件與零部件等相互關系表達是否準確，子系統、零部件的功能是否能實現系統的要求。

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。可從以下幾方面來進行考慮：結構強度，剛度分析，模態分析，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：系統內外部尺寸鏈校核分析、基準的定義、間隙匹配系統的各尺寸的變差分析（安全間隙要求），過盈匹配系統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、裝配工具要求及工時等）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、系統的模擬分析結果與標桿車分析結果差異性。

2、與PLM系統集成

按照圖1中的產品設計檢查表與PLM系統集成的應用邏輯，通過紙質檢查表內容建立模板，將檢查表的應用與系統中電子數據的狀態提升流程集成進行強制檢查，根據產品設計過程及檢查表應用的時機，將檢查表統分為三個階段：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，是否明確了零件表面涂層要求；驗證階段，零件表面涂層是否符合設計要求。

2.1PLM系統模板庫

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、所屬分組、創建時間、發布時間以及編制、校對、審核、批準流程的相應責任人。如圖2所示：

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,從而保證整車開發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---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。與圖紙提交審簽流程的設置和操作一樣。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（CL3506Z）---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。

2.3特殊功能的設置

2.3.1開關機制

結合實際產品開發的情況，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，系統管理員對分組進行權限設定。

2.3.2查詢統計功能

通過查詢統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、應用總結

通過設計檢查表，將產品開發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生，同時也保證公司各設計部門執行一致的標準，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。通過基于 PLM產品數據管理系統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，為總監或者專家提供快速審核一覽表，節約審核精力，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行。目前在整車產品開發的過程中已經全面的應用。

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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中心商用車研究院。