企業中許多大型、復雜的設備，通常通過維修來延長其壽命。整修是維修的一種，它是指定期對整個機器進行清洗檢查，查找設備已有的或潛在的質量問題，并采取適當的方式進行處理，以保持和恢復規定的質量指標。由此可見，設備的壽命不僅取決于生產過程質量，還與整修質量有關。
設備整修階段的質量控制涉及到大量的設備狀況信息、維修零部件信息和工藝資源、工藝知識信息。這些信息部分可以來自PDM系統和MES系統，但還需要研發整修質量管理系統以將整個整修過程集成管理起來。
作者依托于已有的PDM、MES系統功能設計了一個基于PDM、MES的整修質量管理系統，通過MES獲取動態的設備狀態質量信息，通過PDM進行基礎數據的管理并能實現面向產品全生命周期和企業各部門的質量管理，通過整修質量管理系統甩掉手工記賬式管理，規范整修質量管理活動，實現整修過程控制手段現代化，從而加強整修過程的可控性。
1 業務流程
設備整修后的質量由整修過程質量決定和保證，設備的整修過程由一道道的整修工序形成，因此，整修質量管理關鍵在于工序質量控制。它的主要工作是工藝人員在整修質量計劃的指導下，根據整修工藝確定整修對象在各個工序需要采集的質量參數及其合格要求。在隨后的整修過程中，操作人員／檢驗員采集這些質量數據，通過與合格要求的對比發現質量問題，再對質量問題進行處理。采集到的質量信息最終以質量跟蹤卡的形式存儲，質量跟蹤卡是以工藝規程的內容為基礎數據編制檢驗內容、并增加檢驗記錄的卡片。
當前整修車間質量記錄方式普遍采用紙質記錄，通過記錄卡片流轉，這種方式易造成質量數據的版本混亂或丟失。加上各部門分散管理各自直接相關的質量記錄，給質量信息的共享、查詢、追溯及實時性造成不便。此外，質量信息的不規范記錄給質量數據的分析帶來了困難。通過建立統一信息平臺下的整修質量管理系統，能夠解決以上問題，實現工藝文檔、質量跟蹤卡、技術文檔、物料、人員、計劃任務的一體化管理，確保信息的一致性、完整性和規范性，確保整修過程的可控性。
建立整修質量管理系統首先需要分析它的業務流程。整修質量管理的業務流程如圖１所示。
圖1 整修過程控制的業務流程
企業首先制定年度計劃和批次階段計劃，在定計劃時需要對人、機、料、法、環、測進行檢查。調度人員根據階段計劃和工序工步內容下達現場整修任務（按天下達任務執行計劃），整修任務一般按工步（或工序）的先后順序執行，但在特殊情況下，會有一些可并行的任務，調度人員可根據實際情況調整任務的執行順序。質量數據的采集過程中，有些數據由自動采集設備自動采集，對于不能自動采集的質量數據系統應提供人機交互界面供用戶輸入。每道工序的檢測結果由多個人進行確認，包括自檢、互檢、專檢等。在執行任務的過程中發現質量問題，操作人員需要匯報問題，并對問題進行閉環跟蹤處理。
2 系統的體系框架
整修質量管理重點在于過程質量控制，MES可獲取整修過程所有的靜態和動態質量數據，形成巨大的數據集合，為質量活動的設計、執行、評價和改進提供豐富的數據基礎。整修質量管理系統與ＭＥＳ之間的信息交互以PDM為媒介。此外，PDM是一門管理所有與產品相關信息和所有與產品相關過程的技術，很多企業都采用PDM系統管理產品全生命周期的信息。因此，可利用PDM來管理整修工藝、整修質量參數、質量數據、質量問題等基礎數據并控制整修流程。這種方案既可實現整修過程質量管理，又復用了PDM/MES中的相同功能，可以提高整修質量管理系統與PDM/MES系統的集成程度，并在保證數據一致性的前提下減少系統的開發工作。
通過以上對整修質量管理的業務流程分析及基于PDM/MES開發的思考，設計了如圖2所示的體系框架。文中的重點是介紹整修質量管理系統與PDM/MES之間的關系，所以圖2中只表示了整修質量管理有關信息在各系統間的信息交換。
圖2 基于PDM/MES的整修過程質量控制系統的框架
系統在PDM/MES的基礎上擴充開發了質量計劃、整修質量參數定義、質量數據分析、質量問題跟蹤處理、質量報表等幾個模塊。這幾個模塊與PDM、MES之間的信息交互體現在以下幾方面：
（1）質量管理人員在質量計劃模塊制定質量計劃，并將其存入PDM中，MES從PDM中獲取質量計劃和整修工藝進行計劃管理和排產。
（2）質量管理人員從PDM系統中獲取整修工藝，在此基礎上制定質量參數及其合格要求，并將其存入PDM中，MES從PDM中獲取質量參數，據此采集質量數據，并將其存回PDM中。
（3）MES在采集質量數據的過程中若發現質量問題則通過車間事件管理功能匯報質量問題，質量問題存儲在PDM中。
（4）質量問題一方面來源于MES中的質量報警，另一方面來源于質量數據分析模塊對質量數據的分析，質量數據分析模塊從PDM中獲取現場采集到的質量數據，根據這些數據分析質量問題，最終將質量問題也存回PDM中。
（5）質量問題最終由質量問題跟蹤處理模塊處理，處理的結果存回PDM。
（6）質量報表模塊從PDM中獲取質量數據、質量問題、質量表格等信息生成報表文件供上級部門或相關部門使用。
3 整修過程質量信息建模
整修質量管理過程信息化涉及到整修過程質量信息建模、工藝信息與質量信息的管理、質量信息的采集、質量數據的分析、質量問題的跟蹤處理、權限控制等技術。此處重點介紹整修過程質量信息建模技術。
（1）質量跟蹤卡的模型
整修過程質量信息建模是系統實現的基礎，是后續定義檢查項目、采集檢測結果、管理質量信息等的依據。整修過程的質量控制主要在于工序質量控制，因此，整修過程質量信息應以整修工藝為基礎，包含每道工序要檢測的項目及其檢測結果。整修過程質量信息模型比較簡單，它由工藝內容、檢測項目、檢測結果及簽字這四部分組成。對一些質量控制比較嚴格的企業，每道工序需由多人對結果進行確認，簽字部分正是為此而設計的。將以該模型保存的質量信息文卷稱之為質量跟蹤卡。
（2）質量模板的模型
設備的整修分批次進行，每個批次的檢測項目相同，但檢測結果卻不完全一樣，為了減少重復定義的工作，采用質量模板來保存整修過程中定義的檢測項目。質量模板的模型依據質量跟蹤卡的模型設計，它由工藝內容、檢測項目、檢測結果的數據類型、需要簽字的個人／單位組成。為了規范質量信息的記錄，方便后續質量問題的分析及質量信息的追溯，在對檢測結果數據進行分析的基礎上，為檢測結果定義了以下幾種數據類型：
①邏輯型（L）。即檢查結果為“是”或“否”，比如，檢查箱體外觀是否有裂紋。
②文本型（T）。檢查結果為文本，分為兩類：編輯文本（T1）、選擇文本（T2）。T1用于文字說明，T2用于有備選值的情況，如零件材料是工字鋼、T型鋼、槽鋼這三者之一，則該數據類型可定義為“T2［工字鋼，T型鋼，槽鋼］”。
③數值型（N）。檢查結果為數值，表示為“N［最小值，最大值］”，如檢查室內溫度：N［1.5，2.5］。
④圖片型（P）。檢查結果可用圖片來表示，如由儀器輸出的探傷檢測報告、理化檢測報告。
⑤網格型（G）。檢查結果包含多個屬性或多個值的情況。該種數據類型表示成以下形式：
G行數列數＠ ｛單格說明｝｛單格數據類型｝。如檢測活塞環工作開口間隙則可表示為：G：22@｛A1：第一環；B1：第二環｝｛A2：F［0 40 0 70］；B2：F[0 25，0 75］｝
前面4種數據類型稱之為基本數據類型，網格型數據類型稱之為復雜數據類型，它里面每個單格的數據類型都是基本數據類型。質量模板中檢測結果的數據類型便是指這幾種數據類型。
（3）質量跟蹤卡的生成
質量模板是根據質量跟蹤卡設計的，但質量跟蹤卡卻是基于質量模板生成的。質量跟蹤卡的生成過程如圖3所示：整修工藝文檔在CAPP系統中編制，再導入到系統中；質量模板提取了工藝文檔中的工序工步內容，質量管理人員在此基礎上為每個工步添加檢測項目、定義檢測結果的數據類型，并確定簽字的人或單位；質量跟蹤卡提取了質量模板中的工序工步內容、檢測項目，并根據質量模板中定義的檢測結果數據類型及要簽字的個人／單位生成一定的空間并施加約束，用于存儲并規范檢測的結果及用戶簽字。質量模板和質量跟蹤卡最終均存到數據庫中，利用PDM的數據管理功能進行管理。質量跟蹤卡采用EXCEL的文件格式，可直接用于打印。質量跟蹤卡的生成算法如下：
圖3 質量跟蹤卡的生成流程
步驟1，算法開始；
步驟2，從數據庫導入已定義好的質量模板；
步驟3，獲取第一條檢測項目記錄，根據檢查結果列數據類型定義，判斷數據類型，如果數據類型是基本數據類型，轉步驟4，如果數據類型是網格型，轉步驟5；
步驟4，利用EXCEL的一些功能，比如數據有效性、插入單選控件、插入圖片等功能設置數據類型。查詢該質量模板對應的數據表，如果有已填寫數據，則取出填入。轉步驟6；
步驟5，生成網格，填寫網格標題，遍歷每個單格的數據類型定義，轉步驟4設置單格的數據類型；
步驟6，根據質量模板的定義鎖定不需要簽字的單位；
步驟7，判斷是否是最后一條檢測項目記錄，如果不是，轉到步驟2處理下一條檢測項目，否則算法結束。
按以上方法生成質量跟蹤卡后，還需增加權限控制，使得有權限的人才能夠填寫數據或簽字。
4 系統的應用
在Windows XP系統環境下，利用PDM的二次開發平臺及EXCEL VBA開發了基于PDM/MES的整修質量管理系統。系統實現了整修質量計劃制定、質量參數的定義、質量信息的采集及質量問題的跟蹤處理等功能。如圖4為定義質量參數的界面。質量管理人員在檢查項目列制定每道工序要檢查的項目，在檢查結果列定義每個檢查項目的數據類型，在簽字列定義要簽字的單位。用于輸入檢測結果及簽字的質量跟蹤卡如圖5所示，白色區域為填寫質量數據或簽字區域。該EXCEL文件僅作為用戶輸入數據的臨時界面，收集到的質量信息最終保存到后臺數據庫中。
圖4 質量參數的定義
圖5 質量數據的采集
5 結束語
系統成功地復用了PDM/MES中的數據管理、流程管理、權限控制、計劃排產、數據采集等功能，實現了以MES獲取整修過程質量信息、PDM進行基礎數據的管理，該系統已經在企業得到了實際應用。系統進一步發展的重點是將整修工藝資源和工藝知識融入其中，增強系統對整修過程中質量問題的策劃、分析、處理能力，提高整修過程的效率和績效。
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