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达观FMEA知识图谱助力医疗设备研发制造弯道超车

达观基于知识图谱的自然语言处理语义分析技术,完成产品/部件FMEA文档版本差异化比对工作,能辅助专家全面了解FMEA文档各知识点的全生命周期路径变化,有效的对潜在的产品质量风险进行全面、系统的识别和原因分析,从而更好的帮助企业减少和预防产品质量问题的产生,提升企业质量管控水平。
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医疗设备是医疗、科研、教学、临床学科等工作的最基本要素,其中医用医疗设备可分为诊断设备类、治疗设备类和辅助设备类。随着医学学科及生物工程技术的发展,医院对高端医疗设备如CT、MRI、PET、伽玛刀等高技术成像设备和放射治疗设备的需求激增。在医疗设备领域,国产品牌相继涌现迈瑞、联影、东软等优秀企业,尽管发展迅猛,但是核心零部件生产良率低于高端进口品牌导致依赖进口问题严重。如何借助知识图谱技术提高产品良率加速进口替代,实现弯道超车迫在眉睫。
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图 常见医疗设备

在医疗设备生产领域,FMEA是质量管理工具中最为常见的一种类型,其全称是潜在失效模式及其后果分析,也有称为潜在故障模式及其影响分析的,FMEA设计初衷是为了预防失效产生,通常是在生产制造之前预先想好各种可能发生失效的地方,并提前做好相应的预案来防止失效的发生。然而,大多数的医疗设备生成制造厂商没有很好利用FMEA来大幅度提高产品生成过程中的良率,原因主要有:

1、FMEA知识查找比对繁琐,PLM系统对于文件数据无法全文检索,往往需要下载原文件线下查找。此外,FMEA文件版本更新没有清晰的内容比对查看,新增了哪些故障模式以及同一故障模式的RPN(事件发生频率、严重度、检测度)数据发生变化无法清晰感知。

2、FMEA更新知识共享难,设备核心知识主要存储在PLM系统中,但因为数据安全性等要求,各项目文档仅项目相关人员可以查阅,同族产品故障模式内容更新,无法进行知识的分享和复用,从而造成重复造轮子的问题和成本上的浪费。

3、FMEA制作周期长,无论是新产品FMEA制作还是历史版本更新都需要FMEA小组(工艺、品质、产品专家)花费数周时间完成,文档的先进性无法保障,用户使用积极性不强。
  达观数据使用自然语言处理和知识图谱技术帮助医疗设备领域领域构建知识图谱的核心目标,就是通过构建产品、技术、工艺、设备、原材料与FMEA相关联图谱,方便企业研发、品质工程师快速了解公司类似产品的FMEA全景知识,同时根据同族产品更新内容辅助其他产品FMEA文件保持先进性。主要应用功能包含以下内容:

1、FMEA知识点查看
依据产品、FMEA类型、工艺、技术、性能、材料、部件、文件版本等查询条件搜索符合条件的FMEA最新版本数据,并以聚合条目形态展示查询结果。同时支持按照故障模式、故障结果内容模糊搜索产品部件的故障知识内容。每一聚合条目会记录多个版本号,方便工程师快速查看历史版本内容。

2、FMEA知识点比对
FMEA知识点比对包含两个部分:FMEA文档级版本比对、FMEA条目级版本比对。在FMEA查询结果列表下方显示最新FMEA版本文件,点击后展示当前FMEA文件所有历史版本,和前序各版本进行文档级比对,实现同一个产品零部件FMEA在不同版本的差异化比对;在FMEA查询结果列表中选择待比对故障模式,点击对应条目版本差异化比对,按表单形式展示不同版本该比对条目的差异点并高亮显示,实现同一个产品/部件FMEA中故障模式的差异化比对。

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图 FMEA文档比对

3、同族产品更新提示
对新上传的失效文件进行知识抽取并发现新知识。提示FMEA管理人员出现新知识信息并有系统管理人员确定是否将新知识、新故障类型添加至图谱中。可标识新增至系统的知识,便于相应使用人员及时更新相应知识。此外,同族产品故障模式发生了版本变更,会以消息提醒的方式告知同族其他产品组成员,可参考已更新的故障知识保持FMEA文档的先进性。

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图 FMEA文档新发现

4、依据图谱生成FMEA文件
平台可基于构建的知识图谱生成多种不同类型的FMEA文件,包含DFMEA、PFEMA、SFMEA等。生成FMEA文件时可通过筛选功能搜索指定范围内FMEA数据,包含单一产品的故障模式以及多产品同一故障模式的知识内容,大大提高了FMEA制作人员资料检索资料完善的效率。

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根据产品在医疗设备客户生产现场使用的反馈。有如下收益:
1、通过图谱平台统一管理和维护 FMEA 各种知识大大提升了查阅效率
2、基于知识图谱的自然语言处理语义分析技术,完成产品/部件FMEA文档版本差异化比对工作,能辅助专家全面了解FMEA文档各知识点的全生命周期路径变化,有效的对潜在的产品质量风险进行全面、系统的识别和原因分析,从而更好的帮助企业减少和预防产品质量问题的产生,提升企业质量管控水平。
3、重新上传失效文件中深度挖掘新失效模式、新原因、新的解决方法和新的改善措施,能帮助产品、零部件制造和维修过程中的FMEA应用智能化,辅助文档制作,保持文档的先进性和完整性。同时新更新的知识内容能快速分享到同族产品组成员,避免了重复造轮子和成本上的浪费。

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