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基于模型的数字化尺寸 质量闭环解决方案

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Academic year: 2022

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(1)

基于模型的数字化尺寸 质量闭环解决方案

刘顺航 西门子工业软件(上海)有限公司

Realize innovation.

Restricted © Siemens AG 2017

西门子工业软件

2017 用户大会

(2)

.

基于模型的数字化尺寸质量管理(MBQ)及关 键解决方案

全过程质量管理解决方案(QLM)

总结

Agenda

挑战

西门子工业软件

2017 用户大会

(3)

挑战

风噪

大灯与周边匹配困

跑偏 观匹配

键的舒适度

制造偏差会影响 产品的:

§ 功能

§ 可装配性

§ 外观(感知质量)

提供高 质量(满足满意)和低成本(高利润)的产品

西门子工业软件

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(4)

挑战:快速的质量成本增加

生 产 检测

工具与系 统集 成

工 艺规划 产品设计

成 本

成本的快速增加

例如某零件安装的定位设计不合理

该阶段可能仅需要 几个小时就能完成 该问题的修改

该阶段就可能需要大约 25万$成本修正该问题

到了该阶段就可能会造成上 百万$的售后成本,甚至停产

差的 质量成本 好的 质量成本

西门子工业软件

2017 用户大会

(5)

.

基于模型的数字化尺寸质量管理(MBQ)及关 键解决方案

全过程质量管理解决方案(QLM)

总结

Agenda

挑战

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(6)

缝集成

西门子QLM(Quality Lifecycle Management)解决方案

“数字化企业”软件套件

产品驱动(自上而下)

PLM 套件

• 产品规划、设计、试验与仿真

• 生产规划、工艺工程与仿真

艺驱动(自下而上)

集成的自 动化套件

• Integrated engineering and runtime for controllers,

distributed I/O, HMI, drives, motion control and motors

• 工业安全

• 规划与排成

• 质量管理

• 制造执行

• 制造智能

• 数据采集与线平衡 MES/MOM 套件

+ +

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(7)

西门子QLM(Quality Lifecycle Management)解决方案 设计意图到售后服务

PLM – Smarter decisions, better products MOM – Respond in real-time

PLM – NPD&L Business Operations

TECNOMATIX Digital Manufacturing TEAMCENTER

Collaborative PLM NX

Product Development

Manufacturing Operations Management

Manufacturing

Operations Management ERP

CRM MES Quality

Legacy Enterprise

Quality Lifecycle

先期质量规划 设计质量(DFQ) 检测规划 制造质量(BFQ) 售后与质保

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(8)

西门子QLM(Quality Lifecycle Management)解决方案 功能与组成

先期质量规划 设计质量(DFQ) 检测规划 制造质量(BFQ) 售后与质保

§ VOC / QFD / APQP

§ 需求工程(Requirement Engineering)

§ 系统工程(System Engineering)

§ 需求管理(Requirement Mgmt.)

§ 风险管理与FMEA(Risk Mgmt. / FMEA)

§ 图纸设计与验证

§ 公差仿真:多种方案对比、稳健 性分析

§ 虚拟检具

§ 感知质量(Perceived Quality)

§ PMI 标注与管理

§ 工装、检具设计的通用定位策略

§ 检测计划:过程检测、根据设 计制造(Build-To-Print)、首 件检测(FAI)/PPAP

§ 检测工艺与检测设备规划

(Inspection BOP / BOR)

§ 检测程序:三次元(CMM)、

检具、手持设备、光学扫描等

§ 检测工单

§ 检具管理与 MSA

§ 工具验证与认证

§ 检测执行与管理.

§ 数据收集与管理

§ 首件检测(FAI)、PPAP、供应 商质量管理(SQM)

§ 质量报表发布、数据SPC数理统 计分析

§ KPI看板与大数据智能制造

§ 6 Sigma / DOE /鱼骨图

(Ishikawa)

§ 问题管理

§ 持续改善(Kaizen)

§ 追溯性

§ 质保管理

§ 客户调查与VOC

§ 项目计划与项目管理

§ 问题管理(Issue Mgmt. / CAPA)

§ 变更管理(Change Mgmt.)

§ Audit Mgmt.

§ 最佳实践与知识共享

§ 培训与合规(Training & Compliance)

§ 设计标准/制造能力

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(9)

.

基于模型的数字化尺寸质量管理(MBQ)及关 键解决方案

全过程质量管理解决方案(QLM)

总结

Agenda

挑战

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(10)

基于模型的尺寸质量管理(MBQ)

质量闭环(设计—制造—设计)

基于PLM平台的质量信息闭环管理,持续地提升品质、降低成本 CAD/PMI

测量数据 CAPA

先期质量规划 设计质量(DFQ) 检测规划 制造质量(BFQ) 售后与质保

公差仿真分析 (VSA)

NX CMM

生产质量监控 (DPV)

问题管理 (CAPA)

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基于模型的尺寸质量管理(MBQ)

工作流程

3D模型、PMI标注、2D图纸等 1

检测规划和CMM编程 3

检验执行 4

实时生产质量报告与分析 5

6

GD&T图纸的 设计与验证 2

3 4

CAPA No. CAPA-00003 Data last status changed

Initiator Approved By Lead

Team Members

User-Group/Role Decision Comments Date

Remarks Approvals

Repair cavity 2 ,shift -0.17 mm to correct the problem to be part with others

Verification Result(s) Inspect the cavity 2 dimesion before using Preventive Action(s)

Implement tooling maintenance and inspection plan.

4/15/2016 Implementation Date 4/15/2016 Implementation Date 4/15/2016

Containment Action(s) Implementation Data

Stop using cavity 2 to stop the T19 issue Root Cause(s)

There're 3 cavities used for this part.Cavity 2 has 0.17 mean shift resulting in excessive T19 issue . Corrective Action(s)

4/9/2016 Category Tooling problem Implementation Date

Description Tracking the measurement data of carriage base, we found T19(star wheel holder Z gap measurement plane) profile Cp=

0.41 out of spec,will impact the Z gap to assembly.

CAPA 8D Report

Part(s) Carriage Base

Team Problem/Defect Description

CAPA No. CAPA-00003 Data last status changed

Initiator Approved By Lead

Team Members

User-Group/Role Decision Comments Date

Remarks Approvals

Repair cavity 2 ,shift -0.17 mm to correct the problem to be part with others

Verification Result(s) Inspect the cavity 2 dimesion before using Preventive Action(s)

Implement tooling maintenance and inspection plan.

4/15/2016 Implementation Date 4/15/2016 Implementation Date 4/15/2016

Containment Action(s) Implementation Data

Stop using cavity 2 to stop the T19 issue Root Cause(s)

There're 3 cavities used for this part.Cavity 2 has 0.17 mean shift resulting in excessive T19 issue . Corrective Action(s)

4/9/2016 Category Tooling problem Implementation Date

Description Tracking the measurement data of carriage base, we found T19(star wheel holder Z gap measurement plane) profile Cp=

0.41 out of spec,will impact the Z gap to assembly.

CAPA 8D Report

Part(s) Carriage Base

Team Problem/Defect Description

5

6

6

Requirement Design

Verify

2 1

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关键解决方案

产品:VSA(尺寸公差分析)

§ VSA是基于Visualization Mockup(VisMockup)平台的3D公差仿真分析 解决方案,用以预测单件偏差和分总成级别的偏差对总成级别偏差的影 响。

§ VSA的目的是验证总成级别的设计是稳健的,能满足设计阶段所要求的 功能、可装配性和外观要求。在前期设计阶段通过仿真产品的公差要求、

装配过程等来预测产品的尺寸质量和偏差源贡献因子,确认关键制造偏 差源,从而判断是否能够满足尺寸设计要求并给出可能的整改方案。

§ VSA可用于零件和分总成/总成级别的GD&T设计和验证,通过更加有目 的的公差分配与控制帮助提高产品的质量,减少后期工程变更等带来的 生产成本的提高。

§ 在汽车、航空航天、高科电子、医疗、重工等行业总计超过300家涵盖了 大型企业如福特、本田、波音、微软、强生医疗、卡特彼勒到小企业的 用户。

§ VSA是基于Visualization Mockup(VisMockup)平台的3D公差仿真分析 解决方案,用以预测单件偏差和分总成级别的偏差对总成级别偏差的影 响。

§ VSA的目的是验证总成级别的设计是稳健的,能满足设计阶段所要求的 功能、可装配性和外观要求。在前期设计阶段通过仿真产品的公差要求、

装配过程等来预测产品的尺寸质量和偏差源贡献因子,确认关键制造偏 差源,从而判断是否能够满足尺寸设计要求并给出可能的整改方案。

§ VSA可用于零件和分总成/总成级别的GD&T设计和验证,通过更加有目 的的公差分配与控制帮助提高产品的质量,减少后期工程变更等带来的 生产成本的提高。

§ 在汽车、航空航天、高科电子、医疗、重工等行业总计超过300家涵盖了 大型企业如福特、本田、波音、微软、强生医疗、卡特彼勒到小企业的 用户。

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关键解决方案

产品:CMM(检测规划)

§ 根据三维数模和PMI(GD&T)自动生成包括几何特征、公差定义、

检测路径在内的检测程序;

§ 通过三维实体模型来仿真和优化检测程序,避免出现撞针等问题;

§ 生成标准DMIS 5.1程序,可以和任一品牌的CMM设备兼容;

§ 支持众多几何特征和所有公差种类;

§ 通过TC进行检测规划的管理;

§ 可创建三维实体设备库(例如,OOTB已包含Renishaw Probes 工具库等);

§ 用户包括GM、Delphi、Microsoft、Samsung等。

§ 根据三维数模和PMI(GD&T)自动生成包括几何特征、公差定义、

检测路径在内的检测程序;

§ 通过三维实体模型来仿真和优化检测程序,避免出现撞针等问题;

§ 生成标准DMIS 5.1程序,可以和任一品牌的CMM设备兼容;

§ 支持众多几何特征和所有公差种类;

§ 通过TC进行检测规划的管理;

§ 可创建三维实体设备库(例如,OOTB已包含Renishaw Probes 工具库等);

§ 用户包括GM、Delphi、Microsoft、Samsung等。

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关键解决方案

产品:DPV(测量数据管理系统)

DPV (Dimensional Planning & Validation)是以数据库/TC为架构的自动进行测量数据收集、管 理、 报告发布和分析的解决方案。

scanning (flat output)

Any CMM handheld in-line Vision torque velocity file format

可通过基于协同工具的网页查看3D图形 报告与历史数据对比统计分析报告 过嵌入到TC Visualization平台上的

DPV reporting & analysis 高级统计分 析工具实现对测量数据的深度分析

过数据库实现测量数据的收集、管理与分析

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(15)

关键解决方案

产品:CAPA(Corrective Action and Preventive Action)

§ CAPA是用来系统地记录、问题解决和追溯的平台

§ 全新的基于Web图形化界面的具有自动化流程的问 题定义和解决的质量解决方案

§ 在Teamcenter中定义和解决相关的问题,且这些问 题与PLM中的数据关联,确保用户可以全程追踪相 关的交付物、问题和解决措施

§ 从问题定义开始,直到解决和交付物修改的整个过 程每个人都可同步得知

§ 统一的问题解决、报告和监控平台

§ 问题解决流程的标准化和自动化

§ CAPA是用来系统地记录、问题解决和追溯的平台

§ 全新的基于Web图形化界面的具有自动化流程的问 题定义和解决的质量解决方案

§ 在Teamcenter中定义和解决相关的问题,且这些问 题与PLM中的数据关联,确保用户可以全程追踪相 关的交付物、问题和解决措施

§ 从问题定义开始,直到解决和交付物修改的整个过 程每个人都可同步得知

§ 统一的问题解决、报告和监控平台

§ 问题解决流程的标准化和自动化

Issues

Problems/CAPAs

CR/CN

Closed as:

user error, not reproducible, question answered, etc.

Closed as: user error, works as designed, etc.

Revised deliverable – Issue solved

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基于模型的数字化尺寸质量管理(MBQ)及关 键解决方案

全过程质量管理解决方案(QLM)

总结

Agenda

挑战

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(17)

基于模型的闭环尺寸质量管理(MBQ)

某电子产品Cover

Cloud Report:

http://120.25.218.166/DPVReportViewer_Cover

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总结、讨论

Why QLM?

§ 闭环:闭环的质量解决方案可完全支持企业的同步工程

§ 高效:PMI贯穿产品研发的全过程

§ 可扩展性:单一站点扩展到整个企业 价值:

§ 成本更低、质量更好、周期更短;

§ 可支持大数据的制造智能系统;

§ 问题管理、变更管理及其对应的流程。

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(19)

Contact page

刘顺航 高级软件与技术顾问

西门子工业软件(上海)有限公司

上海市杨浦区大连路500号西门子上海中心B幢7楼 电话:+86 (21) 2208 6653

手机:+86 1850 172 5975 E-mail:

shunhang.liu@siemens.com

siemens.com

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參考文獻

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