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
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西门子工业软件
2017 用户大会
.
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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挑战
风噪
大灯与周边匹配困 难
跑偏 外观匹配
按键的舒适度
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
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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
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全过程质量管理解决方案(QLM)
总结
Agenda
挑战
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无 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
工 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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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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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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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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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 化报告与历史数据对比统计分析报告 通过嵌入到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
通过数据库实现测量数据的收集、管理与分析
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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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总结
Agenda
挑战
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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。