离散制造业质量管理系统

摘 要：为满足离散制造业对产品质量日益严格的要求,提出建设针对离散制造业的质量管理系统.首先,对离散制造业质量管理进行了分析研究,通过阐述离散制造业的生产及管理特点,指出其质量管理的业务流程,在总结管理现状和问题之后,得出建设信息化管理系统的必要性；然后,进行离散制造业质量管理系统的设计,在分析系统总体需求的基础上,建立了离散制造业质量管理的业务模型,并对系统功能进行详尽的描述；最后,通过应用成果的分析得出结论：质量管理系统的实施有助于提高离散制造业的经济效益和社会价值.

关 键 词：离散制造业；质量管理；管理系统

中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1672-7800（2012）010-0064-04

作者简介：周应军（1968-）,女,湘潭电机股份有限公司结构件事业部信息主管,研究方向为企业信息化管理；李雯（1988-）,女,大连理工大学管理学院硕士研究生,研究方向为质量管理；郑熠（1972-）,男,大连华铁海兴科技有限公司总经理,研究方向为先进制造技术.

0引言

质量问题是企业重大的战略性问题,它不仅关系到企业的生存和发展,而且关系到资源的开发与利用.优良的质量能给企业带来兴旺和发展,低劣的质量则可能导致企业彻底垮台,因而研究企业的质量管理成为企业管理的重要课题之一.在现代离散制造行业的生产质量管理中,越来越多的多品种小批量订单、高度的化生产使得信息的交换、数据的流转、单据的出入都更加复杂多变.基于计算机技术和信息管理技术的质量管理系统无疑成为离散制造企业进行生产管理的有力保障,迅速及时的数据处理必定大幅度提高生产和管理的效率,实现产品质量和企业价值的双赢.

本文将离散生产企业的质量管理作为研究对象,以质量数据采集、质量判定管理、质量文件管理、质量统计分析、质量追溯管理为研究重点,分析并总结质量管理业务需求,并提出相应的质量管理系统功能模型.

1离散制造业的特点及质量管理流程分析

1.1离散制造业的特点

制造业按照产品制造工艺特点可分为连续制造和离散制造.连续制造面向流程工业,生产工艺固定,物料呈连续状态通过整个生产流程；而离散制造的产品往往由多个零部件经过一系列并不连续的工序装配而成,一般包含零部件加工、零部件装配等过程,产品的组成通常会有几种不同的类型,相同的组成又有不同的工艺版本,在实际生产过程中还可以选择不同的路径,因而制造过程和物料跟踪都相当困难.离散制造业生产特点总结如下：

（1）离散型生产.产品由许多零部件构成,各零部件的加工过程彼此独立,生产流程不连续,对控制的实时性要求不高,但需要对物料进行及时跟踪.

（2）多品种小批量生产.激烈的市场竞争和新技术的不断发展应用使得多品种小批量成为目前制造产品的主流,多品种小批量生产的特点是,生产的产品品种较多、产品生产周期长,每个品种的产量很少,甚至只有一台或一小批,这就要求生产具有柔性.

（3）生产灵活多变.组织生产方式分为面向订单生产、面向库存生产和面向订单装配,带有通用件及标准件按预测库存生产.由于该类企业产品复杂、组成零部件数量众多、工艺技术复杂且常常变更、产品齐套性约束强、生产批量小,所以这类企业通用件及标准件常依据预测按一定库存量生产.

（4）企业管理手段及信息化应用水平相对较低.管理落后,主要以手工分散管理为主.大多数企业计算机应用只达到CAX设计层面,财务管理、库存管理等单一专项管理系统的应用较多,但是比较分散,没有实现信息的共享.有少数企业实施了ERP、PDM等系统,但实施的效果大都不理想.

（5）底层自动化水平低,设备落后.生产现场智能化检测及控制仪器应用较少,主要是通过人手工控制,缺乏有效的底层信息采集及反馈机制.且大部分都已经老化,常常出现故障,同时缺乏设备的科学管理与维护,从而导致设备利用率低,在制品数量较多,成本增加.

1.2离散制造业质量管理流程分析

离散制造型企业一般包含零部件加工、零部件装配等过程.从加工过程看,离散制造型企业生产过程是由不同零部件加工子过程或并联或串连组成的复杂过程,其中包含着更多的变化和不确定因素.各个阶段会产生大量与产品有关的质量信息,缺少任一阶段的质量信息,对产品的描述都是不完全的,也是不准确的.离散制造业质量管理业务流程如图1.

车间的生产过程主要由调度员根据上面下达的生产计划负责总体安排工作.由调度员开出首道工序的工票,交给操作工人,操作工人根据工票上的指令号、图号、名称去领取工艺卡片、图纸和坯料进行加工.加工完成后先由操作人员自检,经自检合格后再由检验员抽检10%（此百分比根据企业质检文件要求来决定）,记录下合格数、完工日期等并签字.到下一工序开始工作时,操作人员需让调度员再次开另一张工票,然后进入加工检验阶段,加工完成入库之前进行必要的检验,以保证半成品、成品没有质量问题出现.

若最终检验出不合格产品,则由1～2名检验员确认或经检验班长确认后,填写废品通知单,若出现稍大一点的问题,则需经过车间领导的确认,若出现重大质量问题,则由分管质量的副厂长召集开质量分析会,提出相应合适的防范措施.

在质量统计方面有专人负责,主要是通过报表统计.工人开出不良品通知单,经检验员检验确认这一产品是返工、返修还是报废,若报废,则开出废品通知单,统计组则按票面统计工时成本、材料等各方面的损失情况.

2离散制造业质量管理现状及问题分析

2.1离散制造业质量管理现状

离散型制造企业的质量管理仍然以传统的检验把关为主,辅之以简单的统计分析和数据处理.总体来讲,包括以下几个方面：

（1）质量信息采集.质量信息是质量管理的记录和过程受控的重要凭证.在质量信息采集方面,现在仍然以手工采集数据为主,并使用纸质文件进行记录.（2）质量数据管理.在质量数据管理方面,各部门分散管理各自直接相关的质量记录,使得质量信息不能共享,形成信息孤岛.

（3）质量过程控制.一般企业都建立了比较完善的质量管理程序文件和过程规范,并制定了相应的控制方法.但文件规定与实际操作“两张皮”的现象比较普通,很多企业质量过程的流转仍然采用表单传递、人工流转的方式.

（4）质量分析与决策.由于很多企业车间仍然以手工方式处理质量数据,缺乏统计技术和工具支持处理庞大的质量信息,所以质量分析与决策在企业中很难开展,只能进行简单的报表统计和汇总.

（5）质量追溯.很多企业对产品质量的跟踪随着产品的出厂而结束,最多会做产品退货记录或者维修记录,而对产品质量的形成原因包括原材料采购、零部件加工、产品装配过程则没有进一步追溯,很难追查问题所在.

2.2离散制造业质量管理存在的问题

（1）文件与生产脱节.文件规定与实际操作“两张皮”的现象十分常见,很多企业质量过程的流转仍然采用表单传递、人工流转的方式,信息传递缓慢、工作效率低,而且产品故障信息的处理过程无法得到有效监控和追踪.

（2）缺乏现代化的质量数据采集工具.在我国很多制造型企业,质量数据仍然采用手工记录的方式,不但出错率较高,也影响了实时性,无法及时进行统计并发现存在的质量隐患.

（3）信息分散.产品质量信息分散不集中,难以利用.在生产管理过程中,很多的质量信息分散在各个部门中,处于孤立的、局部的状态,这样就会造成决策信息不对称,无法为质量改进提供及时、准确的决策支持.

（4）质量追溯困难.很多企业由于管理水平的限制,使得产品在经过生产和销售之后,仍然处于̶ 0;状态不明”的情况,即：不知道哪一批零件安装在哪一批产品上.发现了产品缺陷之后,也很难根据缺陷产品的生产过程数据和零部件组成情况查找到其它有缺陷的产品.

（5）缺乏信息系统的集成.目前,我国离散制造业信息化的主要问题是引入了多个信息管理系统,却没有将其进行集成,各个信息系统独立工作,信息不连续,不但提高了日常维护成本,更重要的是无法达到信息共享的目的,无法真正实现信息化所带来的优越性.

3离散制造业质量管理系统设计

3.1质量管理系统总体需求

质量管理涉及的部门及业务职能范围大,包括的质量数据种类繁多,随着科学技术水平的提高及外部市场情况的发展变化,企业产品结构和生产运营也不断调整变动,相应地,企业的质量管理必须对这种调整变动具有动态适应的能力.

在传统的企业质量管理中,质量信息的处理和管理全部由人工完成,质量数据的完备性和正确性以及质量信息的利用率都不高,更谈不上为决策者提供决策支持,这显然已难以适应现代企业管理的要求.

随着信息技术和先进制造技术的发展,采用各种先进的现代科学技术和手段,将产品生命周期中各阶段、各部分的质量因素、质量控制、质量保证作为一个有机的整体来研究,将传统的以检验驱动,转变为以用户驱动来保证产品质量,将传统的注意制造过程中的质量控制转变为注意整个产品生命周期中各个环节的质量控制；将事后检验变为事前预防；确定质量目标和制定质量保证计划；在企业的内部和外部通过各种方式采集质量数据；处理质量数据并进行评价,诊断产品和过程存在的问题及原因；将有关纠正措施和控制信息传递到相关部门和设备；进行质量优化,为不同部门和层次的质量活动提供决策依据.

3.2质量管理系统业务模型

根据以上对质量管理现状及其需求的分析,提出了离散制造企业质量管理系统的业务模型：

首先,质量管理系统根据质量检验计划从生产现场采集质量实绩数据；之后,依据判定标准对检验结果进行判定,对有质量问题的数据进行返修、改制等过程跟踪管理、划分责任,并能够通过产品质量分析,找出造成质量问题的原因,为改进工艺或工艺规程提供参考依据.对于合格的产品,最终打印质保书.具体分析,每个过程还有各自的业务流程,下面一一进行介绍.

（1）质检计划管理.质检计划的主要任务是制定从原材料采购到零部件生产与装配,乃至整机检验出厂的全过程的质量检验范围、检验项目、检验方法、检验水平、检验手段和设备、检验人员配备以及检验费用配备等各项内容的规划.首先,依据标准、设计文件、相关规范等编制质检计划,通过审核后形成质检计划单,没有通过审核的需进行修改.

（2）质量数据采集.在质量数据采集过程中,数据采集项点一般置于生产现场关键工序处,呈现出多点分布式的特点,借助有意义的条码、无线射频识别等技术进行质量数据的定位、采集,可实时、准确地获取生产现场的质量数据.首先接收质检计划,然后确定待检零部件,确定检验项目,通过采集设备完成质量数据的采集,审核采集结果,结果正确后报出数据.

（3）质量判定.接收质量检验结果数据,对检验结果进行判定.当发现质量异常后,一部分零件报废直接进入废品库,有时则需相关部门组织评审会议,确定返工、返修还是报废.返工、返修零件重新上线,报废品则进入废品库.判定合格的继续生产,直至产品完成,最后进行综合判定,合格的出具质保书.

（4）质量文件管理.对质量管理过程中涉及的文件从编辑到作废进行全生命周期管理.

（5）质量统计分析.质量统计分析,主要是对质量活动产生的质量情况进行统计,分析质量数据反映的质量水平现状,满足质量人员对质量不断改进的需求.根据生产数据接收和质量数据接收进行数据的查询,再依据业务规则统计汇总数据,最终形成统计分析报表或图表.

（6）质量追溯.产品质量追溯是从已经发生质量问题的产品出发,分析和找出发生质量问题的根本原因,追溯其它也存在缺陷的产品和零部件,对产品进行及时维修或者召回,对零部件则需要进行退货或者维修,同时也可以追溯质量形成过程,包括其相关的工艺、物料和责任人等.提高企业质量管理水平,从而提高企业的形象.离散制造业质量追溯的流程如图3.3.3质量管理系统功能模型

根据离散制造企业对质量管理系统的需求分析和业务流程分析,需建立具有如下6个管理模块的系统功能结构（见图4）.

（1）基础数据管理模块主要负责对产品整个质量生命周期中的基础数据信息进行维护.质量标准管理负责录入及维护质量检验标准,包括标准上下限、正负公差、检验部位、检验方式、试样数量等；检验项目管理负责录入及维护质量检验所对应的检验项目编号、名称、单位及其分类等；质量缺陷管理负责录入及维护质量问题的缺陷类别、缺陷编码及名称、责任单位、责任人、不合格品处置方法等.

（2）质量数据采集模块负责对生产过程中的零部件、半成品、成品进行现场数据的自动或人工采集工作.通过接收质检计划功能接收质检计划,明确待检试样、检验项目、检验数量、检验方式等信息；然后通过生成检验任务功能按照质检计划,将其转化成检验任务,以便对质量信息进行采集；再通过质量数据采集功能对试样,按照检验计划,进行现场数据的采集；最后通过采集结果审核功能审核采集到的数据是否有效,确认后报出；此外,还能进行质量数据查询,对现场采集的质量数据进行实时查询.

（3）质量判定管理模块负责对采集到的检验结果进行合格或不合格品的判定,合格的可以编制并打印质保书；不合格的给出相应的返工返修或是报废的处理方式.包括检验结果接收、检验结果判定、判定结果审核、判定结果查询、质保书制作、不合格品处理等功能.

（4）质量文件管理负责对产品质量全生命周期的相关文件进行管理.包括文件编辑、文件上传、文件发放、文件浏览/下载以及文件作废等功能.

（5）质量统计分析模块负责统计功能包括统计报表和一些质量控制图,从中可获取有关产品质量或生产加工过程的状态等信息,从而发现产品与生产过程的质量问题,最终达到改进产品的设计质量和加工工艺水平的目的.包括统计数据接收、接收数据查询、质量统计报表制作、质量分析图表制作等功能.

（6）缺陷产品及零部件批次追溯能够依据有质量问题的产品及零部件批次信息,对同一批次编号的质量信息进行正向和反向追溯；缺陷零件采购过程信息追溯能够依据缺陷零部件的批次信息,对采购供应商的批次、质量问题、责任人等进行追溯；缺陷自制件加工过程信息追溯能够对自制的加工件,可以按批次、工序等条件对加工过程的质量信息进行追溯；缺陷产品装配过程信息追溯能够对缺陷产品在装配过程中发现的质量问题进行追溯.

4应用成果

本系统凭借详尽的需求分析、规范的业务流程、清晰的功能结构,赢得多家离散制造企业的青睐,至今已成功实施了多家企业,取得了良好的运行效果.

以某电机生产公司为例,随着市场的发展,产品的生产由数量增长型向质量安全效益型转变,面临国内外市场的冲击,企业意识到要利用计算机技术和信息化手段改善生产管理模式,提高生产和管理效率.通过实施质量管理系统,企业不但实现了无纸化管理,提高了数据查询及决策的效率,保证了数字信息的准确性、快捷性,更使得产品的加工生产有据可查,真正做到产品全生命周期的质量跟踪,以及对问题产品的溯源问责.有了质量保障,产品就有了市场竞争力,同时企业也实现了经济效益和社会价值的双丰收.

5结语

本文以离散制造型企业为研究对象,详细分析了行业特点和生产管理流程,针对质量管理现状提出了问题所在,并得出建立质量管理系统的必要性.在质量管理系统的设计规划部分,首先进行系统的需求分析,然后梳理了质量管理的业务流程,最后设计出系统的功能结构.实践证明,系统的实施有助于提高离散制造企业的生产水平和质量管理效率.

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（责任编辑：余晓）