基于PTC Windchill系统的PFMEA管理业务开发

崔冬杰1,兰传宝2,许子佳3,刘俊宏4

（中车长春轨道客车股份有限公司 吉林 长春130062）

摘　要：本文对针对PFMEA管理业务相关需求设计开发了一套系统解决方案。该方案基于PTC Windchill系统实施和开发，通过对应用场景、逻辑关系、关键界面等业务需求的分析和策划，成功实现了PFMEA管理业务信息化。

关键词：PFMEA  PTC  PDM  信息化

中图分类号：           文献标识码：A

0 引言

PFMEA是一种表格化的分析技术，是一种事前行为，体现了预防为主的思想。在过程设计阶段对各工序逐一分析，找出潜在的失效模式，分析后果、评估风险，预先采取措施预防，减小严重程度、降低可能发生的概率，有效地提高产品质量和可靠性。

轨道车辆产品做为交通运输行业大运量交通工具，承载着千万人的生命安全，其安全性至关重要。开展PFMEA工作，可以早期识别问题，为制定控制计划提供可靠的依据。随着软件技术的发展，通过信息化方式开展PFMEA，可以高质高效完成任务。

1开发背景

PFMEA应用于过程设计阶段，英文全称为Process Failure Mode and Effects Analysis，来源于AIAG和VDA发布FMEA手册。我公司于2011年开展PFMEA建设工作，具有一定的FMEA分析及应用经验和数据基础，但一直采用电子表格形式开展，信息化程度较低。

图1  FMEA历史

目前，国内外用于管理FMEA业务的软件有多种，国内的软件主要有Sun FMEA、FMEA MASTER、FMEA Hunter、AutoFMEA、E-FMEA、R-FMEA、CoreFMEA等，国外的软件主要有IQ-FMEA、 xFMEA、 OMK FMEA等。这些产品系统完善，功能模块多，偏重管理，但也存在着用户操作体验不好，不易上手，价格偏高等缺点。我公司采用PTC公司的PDM软件产品PTC Windchill系统进行产品数据管理，基于该系统进行PFMEA管理业务开发比较而言更加经济和实用，同时成本低且更容易实现数据关联。

2现状及需求

PFMEA管理做为工艺管理的一项重要业务和关键技术方法，有着较为复杂的业务需求。为确保系统上线后能够满足需要，我们前期进行了广泛的业务调研，通过整理发现主要现状是：PFMEA文件使用电子表格办公软件编制；PFMEA文件的审签是体外手工签字的方式；PFMEA文件的保存采用纸介方式或者图片、PDF文件，不能在系统中查询和共享；PFMEA编制后未进行发布，且发布只能以申请文档的方式SAP中归档，通知下发；假使在SAP中归档，也存在文档未集中管理（无有效结构树），不便于查找。

根据前期需求阶段工作总结，PFMEA管理有以下业务需求：PFMEA分类、PFMEA文档管理、PFMEA模板管理、PFMEA基础数据管理、基础PFMEA及平台PFMEA的编制、项目PFMEA编制、项目PFMEA审批发布、项目PFMEA变更及版本管理、项目PFMEA汇总统计、PFMEA存储规划、PFMEA权限规划、PFMEA搜索查看与下载、PFMEA发布及集成。

图2  PFMEA管理需求表

3项目实施

3.1 设计规划

为解决FMEA文件编制没有实现软件信息化问题，特规划PFMEA管理模块，将该业务纳入PDM系统管理。项目分为业务调研、工艺需求整理、评审讨论、方案编制、功能开发、SIT测试、UAT测试等阶段，最终PFMEA管理功能上线。

3.2 解决方案

3.2.1数据存储规划

为了方便对PFMEA类文档进行集中统一管理，建立PFMEA库，其中基础PFMEA、平台PFMEA存储于一级文件夹中，项目PFMEA存储于项目文件夹中，按业务分类、专业、系统和部位划分文件夹结构。

图3  PFMEA数据存储库

3.2.2数据类型属性、生命周期

PFMEA文件分为基础PFMEA、平台PFMEA、项目PFMEA三类，并设置编号、名称、专业、编制人等属性，能够实现属性联动，另外规划设计中、正在审核、已发布、已作废等生命周期状态，规划库管理员、团队成员、库负责人、平台负责人等不同角色，各角色授予读取、下载、修改、创建等不同级别的权限。

图4  PFMEA文件属性类型

3.2.3数据创建

不同类型的PFMEA文件规划不同的创建和审签流程，由已规划好的相应角色完成。以项目PFMEA文件为例，工艺师在系统中找到物料编码，打开物料的操作菜单，新建项目PFMEA，实现与物料号关联，然后选择文件模板、设置属性，最后组织多功能团队完成文件编制。

图5  项目PFMEA创建

3.2.4数据下载应用

PFMEA文件审签发布后，可以在存储库的结构树中查找，对于项目PFMEA文件可以通过MBOM抬头物料编码实现系统后台汇总，将包含PFMEA清单表、源文件、电子签名PDF文件的Zip压缩包下载至本地。

图6  项目PFMEA清单

4 结　语

以产品正向设计和项目需求为导向，通过PFMEA信息化平台搭建，实现了结构化方式开展和管理PFMEA文件，实现了数据打通和数据联动、知识库搭建和继承，并获得了国家版权局计算机软件著作权证书1项。通过PFMEA信息化平台应用，形成了行业示范作用，对进一步在轨道交通行业内推广、规范PFMEA分析也具有积极借鉴意义。

参考文献：

[1]AIAG&VDA．FMEA Handbook．2019.6

[2]邓超主编．产品数据管理（PDM）规范应用指南．北京：中国经济出版社,2007.8

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