基于QWF的質(zhì)量管理信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)

馬樹玲，周燕飛

(南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院，江蘇 南京 210016)

質(zhì)量是產(chǎn)品的生命力，也是影響企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素之一。全面有效地實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理，提高質(zhì)量管理的信息化水平是質(zhì)量管理信息系統(tǒng)(Quality Management Information System，QMIS)最基本的需要。質(zhì)量管理信息系統(tǒng)顧名思義是信息化的質(zhì)量管理系統(tǒng)，也就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等通信技術(shù)，來優(yōu)化企業(yè)的質(zhì)量管理流程，整合企業(yè)資源，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息的迅速處理和響應(yīng)，以及進(jìn)行質(zhì)量數(shù)據(jù)的科學(xué)分析和質(zhì)量管理的協(xié)同運(yùn)作[1]。

先進(jìn)的質(zhì)量管理工程以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、智能化、靈活性、并行性為目標(biāo)[2]。本文引入工作流技術(shù)，使質(zhì)量管理信息系統(tǒng)具備諸如質(zhì)量信息集成、過程集成、過程控制、過程配置等功能，其中過程控制及持續(xù)改進(jìn)是ISO9001:2008的核心要求，也是提高質(zhì)量管理水平和產(chǎn)品質(zhì)量的必要條件。

1 質(zhì)量管理信息系統(tǒng)需求

1.1 功能需求

質(zhì)量管理工作是通過質(zhì)量信息的收集、傳遞、處理、反饋來完成的。及時(shí)、準(zhǔn)確和全面地獲取質(zhì)量信息，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理信息化是質(zhì)量保證和改進(jìn)的基礎(chǔ)和前提條件，也是降低成本和提高利潤(rùn)的重要環(huán)節(jié)。質(zhì)量管理信息系統(tǒng)對(duì)企業(yè)從供應(yīng)商管理到產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、售后服務(wù)等整個(gè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過程的質(zhì)量進(jìn)行全方位的管理、監(jiān)控和分析，使企業(yè)可以大大減小原材料采購損失，降低生產(chǎn)成本和減少售后支出，保證原材料、產(chǎn)品和售后服務(wù)質(zhì)量的受控，并使企業(yè)能不斷提升質(zhì)量管理水平，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。質(zhì)量管理信息系統(tǒng)主要由文件管理、質(zhì)量規(guī)劃、資源管理、質(zhì)量實(shí)現(xiàn)、質(zhì)量改進(jìn)、質(zhì)量評(píng)價(jià)、系統(tǒng)管理7大功能模塊組成 (如圖1所示)。其中文件管理模塊可實(shí)現(xiàn)文件的制定和審批、分類、標(biāo)識(shí)、發(fā)放以及回收處理。質(zhì)量規(guī)劃包括體系的策劃、質(zhì)量方針和目標(biāo)、內(nèi)部溝通、管理評(píng)審。資源管理負(fù)責(zé)人力資源的管理、工作環(huán)境的管理和基礎(chǔ)設(shè)施的管理。質(zhì)量實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)是產(chǎn)品質(zhì)量形成的主要功能模塊，覆蓋從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)、采購、生產(chǎn)和服務(wù)到測(cè)量監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的質(zhì)量監(jiān)控。質(zhì)量改進(jìn)模塊主要是通過數(shù)據(jù)分析，對(duì)不合格品進(jìn)行控制，并采取相應(yīng)的糾正和預(yù)防措施，這也是PDCA循環(huán)中的“A”，是質(zhì)量管理體系的核心要求之一。質(zhì)量評(píng)價(jià)包括內(nèi)部質(zhì)量審核和客戶滿意度調(diào)查，其中客戶滿意度是最終的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 性能需求

a.標(biāo)準(zhǔn)化要求。

質(zhì)量管理的過程實(shí)際上是標(biāo)準(zhǔn)化的過程，所有的操作都是在ISO9000質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下進(jìn)行的，可以記錄、刪除、修改、提交、確認(rèn)等。工作流的定義和運(yùn)行應(yīng)該在同一個(gè)軟件平臺(tái)上，用戶也是基于同樣的管理平臺(tái)進(jìn)行操作的。

b.協(xié)同性要求。

圖1 質(zhì)量管理信息系統(tǒng)功能模塊

要完成一項(xiàng)工作任務(wù)需要不同部門不同領(lǐng)域的相關(guān)人員共同參與合作，同樣系統(tǒng)也需要通過工作流來協(xié)調(diào)每個(gè)參與人員的工作流程和進(jìn)度，達(dá)到最佳工作效果。

c.可視化要求。

使用可視化工具開發(fā)系統(tǒng)的人機(jī)操作界面，方便管理員和用戶一目了然地掌握工作情況，管理工作進(jìn)度。

d.過程可控制及可配置要求。

分析質(zhì)量管理體系的主要過程，給出大體的過程框架，根據(jù)業(yè)務(wù)過程的實(shí)際情況建立過程模型。過程操作員可根據(jù)事先已定義好的過程來啟動(dòng)某個(gè)過程或過程中的某個(gè)活動(dòng)，按照過程的流程實(shí)施過程控制，不得隨意跳轉(zhuǎn)。過程執(zhí)行中每一步的操作屬性都被記錄下來，以便追溯和落實(shí)責(zé)任制。采用工作流技術(shù)可以個(gè)性化靈活設(shè)置工作流的節(jié)點(diǎn)(活動(dòng))，滿足不同業(yè)務(wù)人員的處理需求，在不修改具體功能的情況下，通過修改過程模型來改變系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)過程的可配置。

e.可維護(hù)性要求。

系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮恼Z言Java進(jìn)行編程，可以方便地糾正系統(tǒng)錯(cuò)誤和缺陷，靈活地增加或刪除程序，對(duì)系統(tǒng)某個(gè)模塊的修改也不會(huì)影響其他的模塊或部件，具有良好的穩(wěn)定性。

2 質(zhì)量工作流及其應(yīng)用

2.1 基于ISO9000的質(zhì)量過程控制

在ISO9000:2005中將過程定義為一組將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的相互關(guān)聯(lián)或相互作用的活動(dòng)。它包含3個(gè)要素:過程輸入、過程輸出、活動(dòng)。從輸入到輸出的過程是一個(gè)利用資源和管理實(shí)現(xiàn)增值轉(zhuǎn)換的過程[3](如圖2所示)。組織內(nèi)諸過程的系統(tǒng)的應(yīng)用，連同這些過程的識(shí)別和相互作用及其管理，稱之為“過程方法”(如圖3所示)，其中最高管理者過程包括策劃、資源配置、管理評(píng)審等。實(shí)現(xiàn)過程包括與顧客有關(guān)的過程、設(shè)計(jì)和開發(fā)、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)等。支持過程包括培訓(xùn)、維護(hù)等。

圖2 過程示意圖

圖3 過程方法

2.2 工作流技術(shù)

工作流作為一種面向過程的系統(tǒng)集成技術(shù)，起源于生產(chǎn)組織和辦公自動(dòng)化領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)過程集成的有效途徑之一[4]。根據(jù)WFMC(Workflow Management Coalition，工作流管理聯(lián)盟)的定義，工作流是一類能夠完全或者部分自動(dòng)執(zhí)行的經(jīng)營(yíng)過程，它根據(jù)一系列過程規(guī)則、文檔、信息或任務(wù)能夠在不同的執(zhí)行者之間進(jìn)行傳遞和執(zhí)行。工作流的基本組成元素是活動(dòng)(任務(wù))和活動(dòng)間的連接關(guān)系，即經(jīng)營(yíng)過程的規(guī)則和業(yè)務(wù)，除此以外還包括活動(dòng)的角色(操作人員)和組織單元(組織結(jié)構(gòu)、部門)。

工作流就是工作流程的計(jì)算模型，它表示的是對(duì)流程中的任務(wù)，以什么樣的邏輯或者規(guī)則串接起來，并以什么樣的模型表示和計(jì)算。工作流技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是把業(yè)務(wù)流程的應(yīng)用邏輯和過程邏輯分開，可以不修改具體功能而只通過修改過程模型來改變系統(tǒng)功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)流程部分或全部過程的集成管理[5]。

2.3 質(zhì)量工作流及其應(yīng)用

質(zhì)量工作流是一種質(zhì)量過程控制方法，可以根據(jù)過程方法的要求，系統(tǒng)地識(shí)別質(zhì)量活動(dòng)、過程和它們之間的相互作用，以及運(yùn)用工作流技術(shù)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量過程控制。質(zhì)量過程涵蓋了產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，包括設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)等等。

質(zhì)量工作流模型的建立步驟如下:

a.質(zhì)量業(yè)務(wù)的離散化。根據(jù)ISO9001:2008過程方法的要求，在業(yè)務(wù)角色的基礎(chǔ)上識(shí)別質(zhì)量活動(dòng)、過程以及它們之間的相互作用，完成質(zhì)量業(yè)務(wù)的離散化。

b.開發(fā)質(zhì)量業(yè)務(wù)模塊?；谶^程控制和組件技術(shù)，運(yùn)用工作流、面向?qū)ο蟮刃畔⒓夹g(shù)構(gòu)建系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)質(zhì)量業(yè)務(wù)模塊。

c.引入工作流中間件，確立過程控制模型，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量過程控制，構(gòu)建基于QWF的QMIS。顯然，QWF的核心是實(shí)現(xiàn)過程邏輯和業(yè)務(wù)邏輯的分離，過程邏輯與質(zhì)量參考模型相對(duì)應(yīng)，業(yè)務(wù)邏輯與質(zhì)量模塊相對(duì)應(yīng)。質(zhì)量工作流以松耦合的方式組織不同的質(zhì)量活動(dòng)，形成特定的質(zhì)量過程，以此控制質(zhì)量過程和質(zhì)量活動(dòng)，并以規(guī)定的邏輯實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)把正確的信息在正確的時(shí)刻以正確的方式傳到正確的地方。

2.4 質(zhì)量工作流系統(tǒng)的架構(gòu)

根據(jù)WFMC定義的工作流管理系統(tǒng)的參考模型，進(jìn)行QWF系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)(如圖4所示)。

圖4 QWF系統(tǒng)的架構(gòu)

3 質(zhì)量工作流在質(zhì)量管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

質(zhì)量管理信息系統(tǒng)采用C/S模式，由過程配置平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)2部分組成(如圖5所示)。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

圖5 質(zhì)量管理信息系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

過程配置平臺(tái)包括環(huán)境層和功能層，其中環(huán)境層是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行基礎(chǔ)，包括硬件、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等等。功能層則由質(zhì)量工作流中間件、數(shù)據(jù)接口、過程配置工具3個(gè)部分組成，是實(shí)現(xiàn)過程配置的核心層。應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用邏輯層實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的所有應(yīng)用功能，覆蓋了整個(gè)生命周期的質(zhì)量管理。顯示層是任何授權(quán)用戶通過客戶端訪問系統(tǒng)的用戶界面。

功能層中的質(zhì)量工作流中間件主要是通過工作流建模、工作流引擎、工作流監(jiān)控、仿真、分析實(shí)現(xiàn)過程控制的技術(shù)手段。數(shù)據(jù)接口提供外部數(shù)據(jù)和工作流數(shù)據(jù)的接口。過程配置工具中的質(zhì)量業(yè)務(wù)模塊管理是指用模塊軟件技術(shù)來管理離散的質(zhì)量業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)模塊的存儲(chǔ)、索引和版本管理等。質(zhì)量過程模型是質(zhì)量管理過程的軟件模型，定義了業(yè)務(wù)模塊和相互邏輯關(guān)系，其管理系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)模型的存儲(chǔ)、索引和版本管理等。管理工具包括質(zhì)量工具和系統(tǒng)工具，其中質(zhì)量工具是針對(duì)特定的質(zhì)量管理需求，并用來執(zhí)行計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量分析和控制的軟件工具的集合，例如SPC(Statistical Process Control)，同時(shí)它也為系統(tǒng)應(yīng)用提供方法和技術(shù)的支持，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息和功能的集成。系統(tǒng)工具則是任何軟件系統(tǒng)都具備的一些通用組件，如用戶管理、權(quán)限控制、報(bào)表生成、綜合查詢和統(tǒng)計(jì)工具等。

應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)是在總結(jié)分析ISO9001:2008定義的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的相關(guān)質(zhì)量活動(dòng)和過程的基礎(chǔ)上確立的。橫向上它涵蓋了產(chǎn)品生命周期的每個(gè)階段，提供了與標(biāo)準(zhǔn)相符合的質(zhì)量管理;縱向上覆蓋了不同的層次，如系統(tǒng)管理層、質(zhì)量策劃層、執(zhí)行層等等?？傮w上實(shí)現(xiàn)了PDCA的質(zhì)量循環(huán)，質(zhì)量策劃是“Plan”，文件/資源/設(shè)計(jì)開發(fā)/采購/生產(chǎn)和服務(wù)是“Do”，測(cè)量監(jiān)控是“Check”，質(zhì)量評(píng)價(jià)和改進(jìn)是“Action”;運(yùn)行模式上參考了質(zhì)量管理體系的過程模式，質(zhì)量策劃是“管理職責(zé)”，資源管理作為支持過程融入“產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)”，“產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)”還包括設(shè)計(jì)開發(fā)/采購/生產(chǎn)和服務(wù)，測(cè)量監(jiān)控/質(zhì)量審核/評(píng)價(jià)/改進(jìn)是“測(cè)量、分析和改進(jìn)”;功能上實(shí)現(xiàn)了與質(zhì)量有關(guān)的所有過程和資源的有效控制，可以根據(jù)企業(yè)環(huán)境的變化方便地實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的擴(kuò)展、調(diào)整和完善。

過程配置平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行基礎(chǔ)，是通用和穩(wěn)定的部分，而應(yīng)用系統(tǒng)是面向用戶可變的部分，也就是說，針對(duì)不同的用戶需求，只需要在過程配置平臺(tái)的基礎(chǔ)上開發(fā)不同的應(yīng)用系統(tǒng)即可。當(dāng)用戶需求改變時(shí)，基于QWF的QMIS的應(yīng)用系統(tǒng)是可以重構(gòu)的，因?yàn)閼?yīng)用系統(tǒng)的改變只是質(zhì)量活動(dòng)的不同組合而已。同樣，也可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求的變化重新定義質(zhì)量過程模型，重構(gòu)業(yè)務(wù)過程，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可配置。

4 結(jié)束語

本文從企業(yè)信息化角度出發(fā)，在深刻理解過程方法和工作流技術(shù)的基礎(chǔ)上，將ISO9001質(zhì)量管理體系與計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等通信技術(shù)相結(jié)合，提出并介紹了基于QWF的質(zhì)量管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)具有過程控制、過程配置、系統(tǒng)重構(gòu)的功能，為制造業(yè)企業(yè)提供了一條高效建設(shè)質(zhì)量管理體系和全面貫徹管理信息化的切實(shí)可行的路徑。

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