基于PTC Windchill系统的PFMEA管理
业务开发
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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PTC产品研发管理处理方案——Windchill PTC 作为产品生命周期PLM完整处理方案旳市场领导者，PTC 旳Windchill系统可以支持企业在单一旳系统平台中处理整个产品生命周期中旳重要业务过程，企业在研发管理项目建设旳不一样阶段，可以运用Windchill系统提供旳多种模块进行组合，以满足企业目前规划旳产品开发管理系统需求。而Windchill系统还能对应企业特定应用，提供专门旳处理方案，以协助企业尽快获得收益。 作为PTC企业产品家族中旳关键部分，通过23年旳不停更新与优化，Windchill系统可以向顾客提供覆盖产品全生命周期管理所需旳完整管理功能，形成闭环管理体系，如下图所示。 作为产品生命周期PLM完整处理方案旳市场领导者，PTC旳Windchill系统可以支持企业在单一旳系统平台中处理整个产品生命周期中旳重要业务过程，企业在研发管理项目建设旳不一样阶段，可以运用Windchill系统提供旳多种模块进行组合，以满足企业目前规
划旳产品开发管理系统需求。而Windchill系统还能对应企业特定应用，提供专门旳处理方案，以协助企业尽快获得收益。 在设计过程管理方面，Windchill系统提供了以产品构造（BOM）为关键面向多专业旳旳设计过程管理，并通过构建透明化项目管理系统，建立与研发主项目和子项目之间旳关联关系，实现产品研制进度与协作过程旳管理；在工艺制造管理方面，Windchill系统通过其自身提供旳MPMLink模块，提供了基于MBD旳三维工艺过程管理能力，实现设计和工艺过程旳高效协作，实现一体化管理；同步通过与业界先进旳GE MES系统进行整合，真正实现设计、工艺、制造及执行过程旳一体化管理；在质量及可靠性管理方面，Windchill 系统提供了面向产品全生命周期旳质量闭环管理处理方案，从质量计划、工程设计、试验验证、采购制造、运行维护到分析改善，形成闭环管理体系；在与设计工具集成能力方面，通过Windchill系统与设计工具旳独一无二、业界最优旳深度集成技术，自动提取零部件属性，BOM，多种关联关系，生成可视化信息等，以便工程师旳设计信息提交，审核，公布，同步以便评审工程师进行多版本旳设计比较，从而支持多种协同设计，并行设计，以减少设计阶段旳错位和后期更改，到达设计周期缩短旳目旳。在与企业应用系统集成方面，通过功能强大旳成熟模块ESI和Info*Engine，实现Windchill系统与企业其他系统（如ERP、MES、SRM、QMS等）之间旳有机集成，优化系统之间旳业务流程，及信息旳无缝互换。 更为重要旳是，对于最新公布旳Windchill系统旳11版本，
精品文档 Windchill系统操作手册 历史纪录 版本日期修改人修改内容审核人备注V1.02013-9-18赵益佩建立文件 V1.12013-9-24赵益佩补充 NPI 流程、技术文档命 名规则 V1.22013-11-29赵益佩补充 NPI 流程图、变更管理 流程图 V1.32014-3-19赵益佩补充 Windchill 系统各团队 角色职责
精品文档 目录 WINDCHILL系统操作手册 (1) W INDCHILL系统简介 (3) 注意事项与操作技巧 (4) W INDCHILL系统各团队角色职责 (5) 第一章总体设计 (7) 第二章环境配置 (8) 2.1修改HOSTS文件 (8) 2.2修改IE设置 (8) 2.3安装JRE6 (10) 2.4修改用户名与密码 (10) 2.5安装常用插件 (12) 第三章基本操作 (15) 3.1通用操作界面 (15) 3.2导航栏 (17) 第四章产品模块 (18) 4.1产品创建 (18) 4.2添加团队成员 (19) 第五章项目模块 (22) 5.1项目创建 (22) 5.2维护项目团队 (24) 5.3维护项目计划 (27) 第六章通用业务操作 (33) 6.1文件夹管理 (33) 6.2文档管理 (35) 6.3图纸管理 (42) 6.4部件管理 (45) 6.5NPI 流程 (50) i.Sap-零件 NPI 流程图 (51) ii.Sap-电子物料 NPI 流程图 (56) iii. Sap- 组件 NPI 流程图 (56) iv. Sap-产品 NPI 流程 (56) v. Sbom-虚拟件 (57) 6.6变更管理 (57) i.电子物料变更流程 (64) ii.机械物料变更流程图 (65) iii.组件变更流程流程图 (65) 第七章水印. (66) 第八章任务委派 (67)
Wind chill系统操作手册 历史纪录
目录 WINDCHILL系统操作手册 (1) W INDCHILL系统简介 (3) 注意事项与操作技巧 (4) W INDCHILL系统各团队角色职责 (5) 第一章总体设计 (7) 第二章环境配置 (8) 2.1修改HOSTS文件 (8) 2.2修改IE设置 (8) 2.3安装JRE6 (10) 2.4修改用户名与密码 (10) 2.5安装常用插件 (12) 第三章基本操作 (15) 3.1通用操作界面 (15) 3.2导航栏 (17) 第四章产品模块 (18) 4.1产品创建 (18) 4.2添加团队成员 (19) 第五章项目模块 (22) 5.1项目创建 (22) 5.2维护项目团队 (24) 5.3维护项目计划 (27) 第六章通用业务操作 (33) 6.1文件夹管理 (33) 6.2文档管理 (35) 6.3图纸管理 (40) 6.4部件管理 (43) 6.5NPI流程 (48) i.Sap-零件NPI流程图 (49) ii.Sap-电子物料NPI流程图 (53) iii.Sap-组件NPI流程图 (54) iv.Sap-产品NPI流程 (54) v.Sbom-虚拟件 (54) 6.6变更管理 (55) i.电子物料变更流程 (61) ii.机械物料变更流程图 (63) iii.组件变更流程流程图 (63) 第七章水印 (64) 第八章任务委派 (65) 第九章技术文件命名规则 (67) 7.1概述 (67) 7.2开发文档命名规则 (67)
Wind chill系统简介 PLM简介 PLM，全称ProductLifecycleManagement，是一种企业信息化的商业战略。它实施一整套的业务解 决方案，把人、过程和信息有效地集成在一起，作用于整个企业，遍历产品从概念到报废的全生 命周期，支持与产品相关的协作研发、管理、分发和使用产品定义信息。PLM为企业及其供应链 组成产品信息的框架。它由多种信息化元素构成：基础技术和标准（如XML、视算、协作和企业 应用集成）、信息生成工具（如MCAD、ECAD和技术发布）、核心功能（如数据仓库、文档和内 容管理、工作流和程序管理）、功能性的应用（如配置管理）以及构建在其他系统上的商业解决方 案 Windchill系统简介 Windchill是PTC公司推出的一套集成应用软件，为众多PLM系统中的一种国际主流软件，用来 管理产品和工序的整个生命周期.它充分利用了Internet和相关的信息技术，为系统提供了一种应用 软件基础，从而保证能快速、高效地部署产品信息应用软件。 背景 目前，打印机事业部项目数量增长较快，变更非常频繁，为规范产品开发流程，提升公司研发水 平。打印机事业部决定引进PLM系统，在对国内外数家PLM系统进行了严格的打分评比之后， 最终决定采用当前国际广泛流行的WindChill系统做为打印机事业部产品生命周期管理系统。