引言

    制造業(yè)是推動經(jīng)濟增長的基本力量，其發(fā)展水平對于國家競爭力和綜合國力具有決定性作用。現(xiàn)代制造產(chǎn)品具有規(guī)格多樣化、個性化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化等特征，所以產(chǎn)品制造和生產(chǎn)模式已經(jīng)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，已經(jīng)由大批量逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N、小批量的生產(chǎn)模式，進而產(chǎn)品質(zhì)量的管理和控制工作也更加復(fù)雜。為適應(yīng)新形勢下的質(zhì)量管理需求與特點，制造企業(yè)也在采用先進的信息技術(shù)進行質(zhì)量管理工作。但是當(dāng)前的質(zhì)量管理系統(tǒng)大多是面向單一質(zhì)量業(yè)務(wù)的輔助工具，并且主要是對產(chǎn)品質(zhì)量進行事后檢查，缺乏與企業(yè)質(zhì)量管理集成運行的能力，容易導(dǎo)致質(zhì)量管理活動整體運作能力下降，難以全面提高企業(yè)整體質(zhì)量水平，支持企業(yè)經(jīng)營決策。全質(zhì)量管理(Total QualityManaging)是以質(zhì)量信息技術(shù)集成為基礎(chǔ)、以質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)與質(zhì)量管理相結(jié)合的質(zhì)量集成管理過程。不同于全面質(zhì)量管理，其更加強調(diào)企業(yè)質(zhì)量管理過程模式，以提高企業(yè)整體質(zhì)量水平為目標(biāo)，整合集成與質(zhì)量有關(guān)的企業(yè)所有業(yè)務(wù)和活動。本文以產(chǎn)品生命周期為主線，綜合考慮產(chǎn)品制造過程全壽命周期中質(zhì)量相關(guān)業(yè)務(wù)和活動，提出基于產(chǎn)品生命周期的制造業(yè)全質(zhì)量管理系統(tǒng)，并希望為集成質(zhì)量系統(tǒng)研究提供有價值的研究結(jié)論。

1 基于產(chǎn)品生命周期的質(zhì)量管理發(fā)展現(xiàn)狀

    隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)化的發(fā)展，制造系統(tǒng)的復(fù)雜程度和自動化程度越來越高，制造模式也發(fā)生了根本轉(zhuǎn)變，對質(zhì)量的要求也在不斷的提高，傳統(tǒng)的質(zhì)量管理理論和方法也不斷改進和拓展。基于產(chǎn)品生命周期的質(zhì)量管理是在產(chǎn)品制造全過程中對質(zhì)量活動進行的計劃、組織、指揮、控制和協(xié)調(diào)，實現(xiàn)對設(shè)計開發(fā)質(zhì)量管理、生產(chǎn)質(zhì)量管理、供應(yīng)質(zhì)量管理和使用質(zhì)量管理等工作有機協(xié)調(diào)和運作，目的是促進產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)改進。然而，目前全質(zhì)量管理水平還較低，對產(chǎn)品全壽命周期質(zhì)量管理活動的重要性認(rèn)識不足，使得制造、使用和管理活動脫節(jié)，造成質(zhì)量工作效率低下，嚴(yán)重制約了制造業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理工作的發(fā)展，成為質(zhì)量信息化建設(shè)中的瓶頸問題。我國制造企業(yè)要具有旺盛的生命力，在于依靠現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的進步來提高產(chǎn)品質(zhì)量；制造企業(yè)提高競爭力很大程度在于其是否能夠提供高質(zhì)量的產(chǎn)品，企業(yè)的形象需要依靠高質(zhì)量的產(chǎn)品來塑造；市場是否接受企業(yè)所提供的產(chǎn)品，產(chǎn)品是否能夠創(chuàng)造企業(yè)的經(jīng)濟效益，關(guān)鍵都在于質(zhì)量。因此建立一個科學(xué)、合理、有效的質(zhì)量控制和管理平臺是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的重要課題。

2 基于產(chǎn)品生命周期的全質(zhì)量管理模型構(gòu)架

    2．1產(chǎn)品生命周期質(zhì)量信息集成模型

    質(zhì)量信息就是企業(yè)質(zhì)量管理活動中產(chǎn)生的反映產(chǎn)品質(zhì)量情況及其變化的各種數(shù)據(jù)圖表圖像、文字及符號的總稱。質(zhì)量信息蘊含于產(chǎn)品壽命循環(huán)的各個階段，也覆蓋了企業(yè)的各級、各類人員和各個部門之間，是企業(yè)質(zhì)量管理得以順利推行的保障。

    現(xiàn)代制造業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理離不開信息化的支撐。本文將與質(zhì)量管理工作有關(guān)的，反映產(chǎn)品質(zhì)量和流程質(zhì)量的信息統(tǒng)稱為質(zhì)量信息。由于企業(yè)質(zhì)量管理工作的核心是確保質(zhì)量承諾和客戶需求在企業(yè)產(chǎn)品制造中實現(xiàn)，因此質(zhì)量信息流集成就是對質(zhì)量管理中涉及到的整個產(chǎn)品質(zhì)量形成過程的所有質(zhì)量信息及其流程進行梳理和整合。由于現(xiàn)代制造企業(yè)中分工協(xié)作的生產(chǎn)組織方式，質(zhì)量信息在產(chǎn)品質(zhì)量形成的不同階段是以不同的形態(tài)出現(xiàn)的，并與企業(yè)不同的業(yè)務(wù)活動相關(guān)聯(lián)，產(chǎn)品全生命周期全質(zhì)量信息集成模型如圖1所示。

    企業(yè)質(zhì)量管理工作水平的提高必須依靠建立良好通暢的信息集成交互平臺，保證有關(guān)質(zhì)量信息(如決策信息、應(yīng)急問題報告和處理反饋信息、用戶質(zhì)量需求信息、實時質(zhì)量控制數(shù)據(jù)等)可以得到及時正確的處理，同時信息流是質(zhì)量管理工作流的保障，從而保障質(zhì)量約束和質(zhì)量管理功能的順利實現(xiàn)。

    2．2產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量功能和流程集成模型

    系統(tǒng)是指存在于一定環(huán)境中的一組有聯(lián)系的事物，具有獨立的功能。制造企業(yè)全質(zhì)量管理系統(tǒng)是以系統(tǒng)的方式組織和開展質(zhì)量管理工作，通過集成化思想綜合技術(shù)和管理的方法和手段，合理利用企業(yè)資源，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強質(zhì)量管理能力。本文構(gòu)建的制造企業(yè)全質(zhì)量管理系統(tǒng)具有如圖2所示的功能和過程結(jié)構(gòu)模型。

    從圖2中可以看出，制造企業(yè)全質(zhì)量管理系統(tǒng)以客戶需求和社會責(zé)任為基礎(chǔ)構(gòu)建質(zhì)量目標(biāo)和方針，同時將客戶的需求轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量設(shè)計和工藝設(shè)計進行產(chǎn)品生產(chǎn)，并在制造過程中收集質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)，對制造過程進行質(zhì)量監(jiān)控和管理。在結(jié)合質(zhì)量綜合管理工作(如統(tǒng)計分析、文件管理、人員管理和異議處理)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期內(nèi)的全過程質(zhì)量管理，生產(chǎn)出符合質(zhì)量規(guī)劃和目標(biāo)的產(chǎn)品。

3 基于產(chǎn)品生命周期的制造企業(yè)全質(zhì)量管理系統(tǒng)實現(xiàn)

    3．1系統(tǒng)總體框架設(shè)計

    根據(jù)制造產(chǎn)品的特點、制造質(zhì)量控制和管理的內(nèi)容，為了實現(xiàn)對產(chǎn)品生命周期內(nèi)質(zhì)量的有效控制和管理，構(gòu)建了如圖3所示的全質(zhì)量管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。該體系結(jié)構(gòu)以產(chǎn)品質(zhì)量過程管理為框架，在產(chǎn)品生命周期內(nèi)有效地進行各種活動，實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)一管理，并方便地提供給用戶和應(yīng)用系統(tǒng)使用。該系統(tǒng)包括用戶層、應(yīng)用層、組件層和支持層四個層次。

    圖1 全質(zhì)量系統(tǒng)信息集成模型

    圖2 全質(zhì)量管理系統(tǒng)功能和流程模型

    1)用戶層：為多個用戶提供統(tǒng)一的人機界面和協(xié)同工作環(huán)境。

    2)應(yīng)用層：包括質(zhì)量規(guī)劃、質(zhì)量統(tǒng)計、質(zhì)量分析、質(zhì)量評審和問題控制等質(zhì)量管理活動。同時集成質(zhì)量管控工作的各種管理工具和方法，如SPC、DOE、MSA等，支持產(chǎn)品和過程質(zhì)量控制與保證，實現(xiàn)產(chǎn)品和過程質(zhì)量的集成機制。

    3)組件層：組件層是為應(yīng)用層和客戶層提供相應(yīng)的應(yīng)用模塊，其包括數(shù)據(jù)組件、監(jiān)控組件、統(tǒng)計分析組件、資源組件和管理組件等，其提供質(zhì)量控制和管理的基本功能。

    4)支持層：支持層包括硬件、計算機操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它們共同構(gòu)成系統(tǒng)的基本運行環(huán)境。

    圖3 全質(zhì)量管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

    3．2系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

    以IS09000為基礎(chǔ)，面向產(chǎn)品和過程，集成產(chǎn)品信息和生產(chǎn)流程中的質(zhì)量信息，實時監(jiān)控過程質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量，精確分析、穩(wěn)步改善，是本文所開發(fā)的全質(zhì)量管控系統(tǒng)的基本思想。系統(tǒng)分為用基礎(chǔ)信息管理與維護、質(zhì)量計劃制定和審批、產(chǎn)品和流程管理、質(zhì)量統(tǒng)計和分析、質(zhì)量優(yōu)化、質(zhì)量文件管理和質(zhì)量異議管理模塊，模塊構(gòu)成如圖4所示。

    1)基礎(chǔ)信息管理與維護模塊本模塊對基礎(chǔ)信息進行編碼分類、字典庫管理，設(shè)置部門編碼、人員編碼，對操作人員的登陸口令和訪問級別進行設(shè)定，防止非法操作和越權(quán)操作。

    2)質(zhì)量計劃制定和審批模塊為企業(yè)的質(zhì)量控制和質(zhì)量管理制定各級目標(biāo)和實施計劃。主要是在收集和分析生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)、產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)的歷史、現(xiàn)狀及其發(fā)展情況和客戶需求的基礎(chǔ)上，制定質(zhì)量目標(biāo)以及實現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)程序和措施。

    3)流程管理模塊

    產(chǎn)品制造流程是整個全質(zhì)量管理系統(tǒng)效能發(fā)揮的前提。本模塊的作用是提供清晰的企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及與流程管理模塊建立起聯(lián)系，由此提供持續(xù)質(zhì)量改進的切入點。流程管理主要是生產(chǎn)流程梳理，它分為三個部分：定義產(chǎn)品和工藝路線之間的關(guān)系，可以將所研究的過程與特定的產(chǎn)品或零部件聯(lián)系起來；定義工藝路線和工序之間的關(guān)系，可以將所研究的工藝路線分解為不同的工序；定義工序之間的關(guān)系，可以將同一工藝路線下不同工序聯(lián)系起來。

    4)質(zhì)量統(tǒng)計和分析模塊

    這一模塊主要是尋找質(zhì)量問題，并利用質(zhì)量管理工具和方法，主要包括圖形工具、測量統(tǒng)計分析、異常數(shù)據(jù)分析和過程能力分析等對企業(yè)產(chǎn)品和流程質(zhì)量進行統(tǒng)計和分析。

    圖4全質(zhì)量管理系統(tǒng)功能模塊

    5)質(zhì)量優(yōu)化模塊

    質(zhì)量優(yōu)化模塊包括失效模式和效應(yīng)分析(FEMA)、質(zhì)量功能展開(QFD)和實驗設(shè)計(DOE)三個工具。FEMA分析能夠在設(shè)計階段減少設(shè)計風(fēng)險，提高產(chǎn)品和過程的可靠性。QFD用來將顧客需求轉(zhuǎn)化為設(shè)計要求、零部件要求、工序要求和生產(chǎn)要求的有效的工具。實驗設(shè)計主要用來研究質(zhì)量特征與影響因素之間的關(guān)系，它可以應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)過程的各個階段，能夠為生產(chǎn)線、工藝路線和工序等優(yōu)化參數(shù)。

    6)質(zhì)量文件管理模塊

    本文全質(zhì)量管理系統(tǒng)，文檔資料管理包括產(chǎn)品和制造流程文檔、質(zhì)量報告和質(zhì)量體系手冊三個部分，其功能可以實現(xiàn)文件的上傳、發(fā)放、回收、查詢。產(chǎn)品和流程文檔模塊通過將產(chǎn)品信息、企業(yè)制造流程信息和質(zhì)量了相關(guān)信息的文檔進行統(tǒng)一格式記錄，集成于質(zhì)量信息數(shù)據(jù)庫中。質(zhì)量報告則是針對產(chǎn)品及流程質(zhì)量日報、周報、月報和年報的集成。質(zhì)量體系文檔是企業(yè)所遵循的質(zhì)量管理準(zhǔn)則，所以對于質(zhì)量文件信息的集成，可以保證企業(yè)質(zhì)量管理工作有據(jù)可依的開發(fā)。

    7)質(zhì)量異議管理模塊

    本模塊主要對客戶質(zhì)量異議進行錄入接收，內(nèi)容包括規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)以及投訴原因和投訴重量等信息。同時對接收的異議任務(wù)應(yīng)先確定處置方式，分為直接判定、實驗室檢驗和技術(shù)分析等方式。進而可以采取相應(yīng)的措施和對策，并生產(chǎn)相關(guān)信息匯報文件。

    3．3系統(tǒng)運行流程

    全質(zhì)量管理系統(tǒng)，是集成質(zhì)量管理和質(zhì)量控制在內(nèi)的綜合性應(yīng)用平臺，所以必須從整個質(zhì)量管理和控制過程來了解系統(tǒng)的運行流程。第一步是了解客戶需求；然后進行質(zhì)量目標(biāo)制定，并將目標(biāo)分解成為質(zhì)量指標(biāo)：在質(zhì)量指標(biāo)確定的基礎(chǔ)上建立相關(guān)質(zhì)量管理過程，并對產(chǎn)品質(zhì)量和過程質(zhì)量進行測量：在測量的基礎(chǔ)上對質(zhì)量進行分析，并對質(zhì)量目標(biāo)進行決策和調(diào)整，其系統(tǒng)運行流程如圖5所示。

圖5全質(zhì)量管理系統(tǒng)運行流程圖

    3．4系統(tǒng)開發(fā)與操作界面

    基于安全性、穩(wěn)定性、通用性和快速訪問等方面的考慮，本文構(gòu)建的全質(zhì)量管理系統(tǒng)利用Microsoft Windows Server 2003作為操作系統(tǒng)和SQL Sevrer2000數(shù)據(jù)庫服務(wù)器作支撐環(huán)境，采用目前成熟的客戶機／服務(wù)器模式(C／S)以方便實現(xiàn)人機交互，開發(fā)工具使用的是Bodand公司的C++。

    本文構(gòu)建的全質(zhì)量管理系統(tǒng)其目的是為了更好的實現(xiàn)對產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量的綜合掌控，圖6舉例說明了全質(zhì)量管理系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控的系統(tǒng)操作界面。從圖中可以看好，集成質(zhì)量系統(tǒng)可以實時監(jiān)控制造過程中的質(zhì)量相關(guān)信息，并利用圖表形式可以直觀的反映。

    3．5系統(tǒng)應(yīng)用情景模擬

    本文基于產(chǎn)品生命周期構(gòu)建了企業(yè)全質(zhì)量管理系統(tǒng)，圖7顯示了全質(zhì)量管理系統(tǒng)在制造企業(yè)中應(yīng)用的模擬情景。全質(zhì)量管理話動從來料檢測和評審開始，進而對制造流程中的質(zhì)量相關(guān)信息進行監(jiān)測和統(tǒng)計，質(zhì)量分析人員和管理者可以通過這些數(shù)據(jù)進行質(zhì)量分析，制定生產(chǎn)計劃和設(shè)計改進，最終可以滿足客戶的多樣性需求。質(zhì)量管理工作貫穿產(chǎn)品制造活動始終。

    圖6數(shù)據(jù)監(jiān)控界面

    圖7系統(tǒng)應(yīng)用情景摸擬圖

    3．6 系統(tǒng)實施效果分析

    本文所提出基于產(chǎn)品生命周期的全質(zhì)量系統(tǒng)已在制造企業(yè)CIMS實施工程中得到了初步驗證。

    通過采用全質(zhì)量系統(tǒng)企業(yè)制造流程更加合理，可以實現(xiàn)質(zhì)量動態(tài)化管理，并實現(xiàn)制造企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)改進。但也存在一些需要深入研究的地方，如質(zhì)量成本信息化和集成質(zhì)量管控系統(tǒng)應(yīng)向智能化發(fā)展和應(yīng)用等方面。

4 結(jié)論

    隨著工業(yè)技術(shù)和制造水平的發(fā)展和變革，集成計算機制造系統(tǒng)必將成為制造業(yè)發(fā)展的趨勢，全質(zhì)量管理系統(tǒng)是成功實施集成計算機制造系統(tǒng)工程的有力保證。本文利用集成質(zhì)量管控技術(shù)，并以產(chǎn)品生命周期為基礎(chǔ)，開發(fā)適用于制造企業(yè)實際情況的全質(zhì)量管控系統(tǒng)。系統(tǒng)立足我國制造企業(yè)實際應(yīng)用背景，運用集成計算機制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、集成質(zhì)量系統(tǒng)、過程方法等基礎(chǔ)理論，將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)條件下的質(zhì)量控制和質(zhì)量管理融合在一起，充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及構(gòu)件技術(shù)建立與設(shè)計了軟件支撐平臺，支持了制造企業(yè)質(zhì)量管理的集成化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，為現(xiàn)代企業(yè)集成質(zhì)量系統(tǒng)的研究引入了方法和手段，這必將更加有效的促進制造業(yè)質(zhì)量管理工作的發(fā)展。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：基于產(chǎn)品生命周期的制造業(yè)全質(zhì)量管理系統(tǒng)研究

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