關(guān)于鐵路行業(yè)質(zhì)量管理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的分析與思考

尹洪志

（中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司南京電務(wù)段，南京 210011）

現(xiàn)階段在對(duì)質(zhì)量管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究中，基于質(zhì)量全過(guò)程控制方面，關(guān)于預(yù)測(cè)預(yù)防功能研究不多，基于項(xiàng)目管理的角度，關(guān)于實(shí)施效果驗(yàn)證分析較少，本論文以此為出發(fā)點(diǎn)和切入點(diǎn)，通過(guò)鐵路車(chē)載設(shè)備質(zhì)量控制實(shí)際情況為例，對(duì)其管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行分析研究。

1 現(xiàn)狀及需求分析

鐵路行業(yè)現(xiàn)行的較零散的質(zhì)量管理模式已不能適應(yīng)質(zhì)量管理現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，更與鐵路信息化發(fā)展的需求不相匹配。以鐵路車(chē)載設(shè)備質(zhì)量管理現(xiàn)狀為例，通過(guò)對(duì)段、車(chē)間以及班組等層面的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析，其存在的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)。

設(shè)備基礎(chǔ)信息管理手段單一。設(shè)備質(zhì)量數(shù)據(jù)記錄不全、不詳?shù)膯?wèn)題較為突出，信息查詢及共享不方便，不能有效支撐質(zhì)量管理工作的開(kāi)展。

設(shè)備檢修作業(yè)流程缺乏技術(shù)管理手段。主要依靠人工卡控，不能有效提示檢修超期修、過(guò)剩修和超范圍修，不利于實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制全過(guò)程的閉環(huán)管理。

預(yù)防預(yù)警作用得不到充分體現(xiàn)。設(shè)備出現(xiàn)的質(zhì)量信息不能在第一時(shí)間傳遞到?jīng)Q策者手里，信息反饋滯后，導(dǎo)致管理者不能及時(shí)有效的作出正確決策。

基于以上分析，迫切需要建立一個(gè)質(zhì)量管理信息綜合平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息共享和快速反應(yīng)，滿足各個(gè)層級(jí)人員關(guān)于設(shè)備質(zhì)量綜合管理的實(shí)際需要。

2 系統(tǒng)功能目標(biāo)確定

綜合現(xiàn)狀及需求分析，充分考慮現(xiàn)行質(zhì)量管理各方面問(wèn)題和因素，鐵路車(chē)載設(shè)備質(zhì)量管理信息系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)）的總體目標(biāo)內(nèi)容確定為：以設(shè)備質(zhì)量管理為核心，建立集設(shè)備基礎(chǔ)信息管理、檢測(cè)檢修管理以及質(zhì)量跟蹤分析為一體的綜合管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理有標(biāo)準(zhǔn)、有計(jì)劃、有控制、有追溯、有閉環(huán)的管理模式，提升專(zhuān)業(yè)管理工作效率。其具體目標(biāo)可以表述為：

支持全過(guò)程質(zhì)量管理，詳細(xì)記錄有關(guān)質(zhì)量管理人員以及設(shè)備生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量活動(dòng)和質(zhì)量信息；針對(duì)質(zhì)量提高計(jì)劃的制定，系統(tǒng)給出詳實(shí)的數(shù)據(jù)分析依據(jù)，且實(shí)時(shí)監(jiān)督其執(zhí)行情況；建立完善的質(zhì)量信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)資源共享和質(zhì)量在線管理，為各級(jí)管理人員實(shí)時(shí)提供全面的質(zhì)量信息，便于及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量決策。

3 系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的總目標(biāo)是及時(shí)跟蹤設(shè)備質(zhì)量數(shù)據(jù)信息，通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)的處理挖掘，以規(guī)范的格式進(jìn)行輸出，具體關(guān)鍵環(huán)節(jié)如下。

1）業(yè)務(wù)流程優(yōu)化

重點(diǎn)對(duì)質(zhì)量管理全過(guò)程進(jìn)行綜合分析研究，主要開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、設(shè)備基礎(chǔ)信息管理、檢測(cè)檢修管理以及質(zhì)量分析管理共4個(gè)主要模塊。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊：實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶權(quán)限管理、設(shè)備類(lèi)型編碼、單位編碼、存放點(diǎn)設(shè)置、流動(dòng)類(lèi)型編碼等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)管理。

設(shè)備基礎(chǔ)信息管理：全面反應(yīng)設(shè)備的類(lèi)型、生產(chǎn)廠家、使用單位、出廠編號(hào)、生產(chǎn)日期、狀態(tài)等信息，詳細(xì)記錄設(shè)備流動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)并實(shí)現(xiàn)可追溯目標(biāo)，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確定位設(shè)備狀態(tài)和位置。

檢測(cè)檢修管理：專(zhuān)業(yè)管理部門(mén)制定設(shè)備質(zhì)量提高計(jì)劃，現(xiàn)場(chǎng)班組按照設(shè)備檢修周期及工藝標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展檢修作業(yè)，系統(tǒng)對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行記錄跟蹤。

質(zhì)量分析管理：系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)匯總各類(lèi)質(zhì)量項(xiàng)點(diǎn)信息，進(jìn)行綜合分析，以圖表和報(bào)表的形式反應(yīng)設(shè)備質(zhì)量的運(yùn)用趨勢(shì)，為落實(shí)設(shè)備的預(yù)防修和狀態(tài)修提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

2）系統(tǒng)體系架構(gòu)

系統(tǒng)基于既有硬件、網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上，單獨(dú)構(gòu)建質(zhì)量管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)總線服務(wù)器、接口服務(wù)器、匯總分析服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器。采用C/S模式，運(yùn)用.NET技術(shù)，采用ADO.NET技術(shù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)從邏輯上分為用戶層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)處理層，層與層之間的關(guān)系及各層組成如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)圖Fig.1 System data logical structure diagram

3）系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟、硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)的延續(xù)性、靈活性和可擴(kuò)展性，遵循向下兼容、向上擴(kuò)展的設(shè)計(jì)原則。人機(jī)交互界面友好，操作簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的兼容性。其主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。

a.業(yè)務(wù)涵蓋面廣：涉及6個(gè)主要部門(mén)，包括電務(wù)處車(chē)載科、檢測(cè)所，電務(wù)段信息科、調(diào)度科、車(chē)載設(shè)備車(chē)間、檢修（運(yùn)行維護(hù)）班組；4個(gè)核心業(yè)務(wù)，包括設(shè)備基礎(chǔ)信息管理、設(shè)備檢測(cè)檢修管理、設(shè)備質(zhì)量跟蹤分析及在線決策；3個(gè)管理層級(jí)，包括車(chē)間、電務(wù)段、電務(wù)處。系統(tǒng)為各級(jí)管理人員提供適應(yīng)崗位管理需求的信息流轉(zhuǎn)。b.流程標(biāo)準(zhǔn)化：設(shè)備信息采集標(biāo)準(zhǔn)化，檢修測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)化，質(zhì)量信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，流程可擴(kuò)展，適應(yīng)新流程的建立。c.效率最大化：設(shè)備登記效率高，質(zhì)量分析效率高，管理決策效率高。d.環(huán)節(jié)全卡控：設(shè)備各類(lèi)維修記錄實(shí)時(shí)查詢，質(zhì)量問(wèn)題信息流轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)卡控，各個(gè)環(huán)節(jié)可追溯。

4）系統(tǒng)運(yùn)用關(guān)鍵技術(shù)

質(zhì)量信息追溯技術(shù)：為實(shí)現(xiàn)質(zhì)量可追溯的目標(biāo)，規(guī)范建立了設(shè)備質(zhì)量信息的收集、標(biāo)識(shí)、追溯制度等內(nèi)容，運(yùn)用條形碼技術(shù)作為質(zhì)量追溯的基礎(chǔ)，保證設(shè)備在每個(gè)環(huán)節(jié)都有完整的質(zhì)量記錄，為提高質(zhì)量管理的效率提供技術(shù)支撐。質(zhì)量追溯開(kāi)始于查找問(wèn)題和分析問(wèn)題，通過(guò)試探查找、決策、分析，最終找出產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的根源。根據(jù)對(duì)問(wèn)題的處理過(guò)程建立質(zhì)量追溯的知識(shí)庫(kù)，積累經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)有類(lèi)似質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生時(shí)，可以依據(jù)各類(lèi)質(zhì)量信息固化分析路徑，快速發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題，提高質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解決效率。

信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)：該系統(tǒng)基于Microsoft的.NET技術(shù)實(shí)現(xiàn)，具有很好的穩(wěn)定性和易用性，具體運(yùn)用到以下5個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)：一是采用通用語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)，CLR管理應(yīng)用的整個(gè)生命周期，查找代碼、編譯、加載相關(guān)的類(lèi)、管理其執(zhí)行，并確保自動(dòng)內(nèi)存管理；二是使用.NET框架中的程序集打包可執(zhí)行代碼和安全管理；三是使用程序集將不同編程語(yǔ)言創(chuàng)建的模塊結(jié)合起來(lái)，使用.NET程序集不同語(yǔ)言代碼可以并存，并且可以實(shí)現(xiàn)交互；四是使用委托，在Microsoft Windows編程中，當(dāng)一個(gè)函數(shù)使用收到的函數(shù)指針來(lái)調(diào)用另一個(gè)函數(shù)時(shí)，就會(huì)發(fā)生回調(diào)。五是使用ADO.NET與數(shù)據(jù)源交互，通過(guò)SqlConnection對(duì)象管理與數(shù)據(jù)源的連接；通過(guò)SqlCommand對(duì)象與數(shù)據(jù)源交流并發(fā)送命令。

4 系統(tǒng)各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)重點(diǎn)對(duì)質(zhì)量分析管理模塊功能進(jìn)行深入開(kāi)發(fā)，基于對(duì)設(shè)備質(zhì)量信息的匯總，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)載設(shè)備質(zhì)量運(yùn)用情況的歸類(lèi)分析，包括機(jī)車(chē)分布統(tǒng)計(jì)分析、設(shè)備類(lèi)型統(tǒng)計(jì)分析、廠家統(tǒng)計(jì)分析以及故障分類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析等，并自動(dòng)生成各類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析柱狀圖和故障趨勢(shì)分析曲線圖，直觀顯示設(shè)備質(zhì)量存在的傾向性問(wèn)題，為各級(jí)管理人員針對(duì)質(zhì)量問(wèn)題制定對(duì)策措施，提供技術(shù)支持和決策依據(jù)，符合車(chē)載設(shè)備質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的基本要求。顯示界面如圖2、3所示。

圖2 設(shè)備類(lèi)型分布信息柱狀圖Fig.2 Histogram of equipment type distribution information

圖3 故障統(tǒng)計(jì)分析曲線圖Fig.3 Failure statistics and analysis curve

5 系統(tǒng)應(yīng)用效果分析

目前系統(tǒng)在南京電務(wù)段得到推廣應(yīng)用，系統(tǒng)貼近實(shí)際、功能完善、業(yè)務(wù)流程規(guī)范，結(jié)果充分表明能夠滿足各個(gè)部門(mén)、各級(jí)管理人員對(duì)質(zhì)量管理的實(shí)際需求，有效提高了質(zhì)量管理效率，為構(gòu)建完善車(chē)載設(shè)備質(zhì)量安全保證體系提供技術(shù)保障。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1）質(zhì)量決策更加科學(xué)

該系統(tǒng)為制定質(zhì)量提高計(jì)劃提供直觀準(zhǔn)確的依據(jù)。如2017年度關(guān)于車(chē)載設(shè)備速度傳感器運(yùn)用質(zhì)量分析中，系統(tǒng)給出的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)為各類(lèi)異常信息72件，其中中國(guó)南車(chē)集團(tuán)公司生產(chǎn)的產(chǎn)品30件，占比為42%；通過(guò)進(jìn)一步深入分析，發(fā)生的30件中同為2015批次生產(chǎn)的，集中在同一生產(chǎn)廠家。針對(duì)此情況，各級(jí)專(zhuān)業(yè)管理部門(mén)高度重視，及時(shí)組織廠家進(jìn)一步分析問(wèn)題根源，最終確定為2015批次出廠的產(chǎn)品在生產(chǎn)工藝方面以及元器件篩選方面存在一定的缺陷，基于分析結(jié)論，專(zhuān)業(yè)管理部門(mén)果斷決策，組織廠家及時(shí)召回2015批次出廠的所有產(chǎn)品，運(yùn)用中的設(shè)備立即作更換處理，備品全數(shù)召回。正由于該系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)質(zhì)量信息準(zhǔn)確，定位追溯明確，使得決策更加科學(xué)，采取措施更加具有針對(duì)性，更加切實(shí)有效。

2）質(zhì)量控制更加精準(zhǔn)

2017年4～10月份，該系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)到機(jī)車(chē)信號(hào)設(shè)備多次出現(xiàn)途中滅燈現(xiàn)象，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量，通過(guò)對(duì)比該設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合系統(tǒng)給出的設(shè)備批次追溯定位，確定為2014批次機(jī)車(chē)信號(hào)設(shè)備存在突出隱患，通過(guò)綜合測(cè)試以及記錄數(shù)據(jù)分析，機(jī)車(chē)信號(hào)滅燈的原因?yàn)椋簷C(jī)車(chē)信號(hào)B主機(jī)板上的U21光耦反饋輸出電路前級(jí)電阻排RD1的14、15腳短路，導(dǎo)致U21光耦輸出反饋檢查錯(cuò)誤，基于故障導(dǎo)向安全原則，進(jìn)而導(dǎo)致主機(jī)復(fù)位，出現(xiàn)滅燈現(xiàn)象。針對(duì)此情況，電務(wù)段集中開(kāi)展一次專(zhuān)項(xiàng)整治活動(dòng)，對(duì)涉及到的所有設(shè)備全面下車(chē)進(jìn)行綜合測(cè)試，排查是否存在類(lèi)似問(wèn)題，同時(shí)聯(lián)合廠家積極開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，通過(guò)集中整治，及時(shí)消除設(shè)備存在突出隱患，確保上線運(yùn)用質(zhì)量。

3）專(zhuān)業(yè)管理更加規(guī)范

一是解決質(zhì)量信息孤島問(wèn)題，為各級(jí)人員提供了一個(gè)信息共享的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全員參與、集體決策；二是實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息的跟蹤追溯，一旦設(shè)備質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的分析定位，有利于責(zé)任認(rèn)定和質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)；三是優(yōu)化設(shè)備基礎(chǔ)管理臺(tái)賬，提升現(xiàn)場(chǎng)一線的管理效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，方便查詢以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，大大提升質(zhì)量管理水平，符合鐵路信息化管理的發(fā)展要求。

系統(tǒng)作為一個(gè)信息化管理平臺(tái)，為及時(shí)響應(yīng)并處置質(zhì)量隱患，提高質(zhì)量控制水平發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。但日常應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)還存在一些問(wèn)題有待進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化：一是智能化方面需要提升。目前該系統(tǒng)只是對(duì)設(shè)備質(zhì)量信息進(jìn)行階段性的歸類(lèi)統(tǒng)計(jì)和分析匯總，給出設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量的趨勢(shì)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵質(zhì)量信息的實(shí)時(shí)報(bào)警提示，在智能化方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；二是一體化方面存在不足。系統(tǒng)中各功能模塊之間關(guān)聯(lián)度不夠，尤其是設(shè)備途中運(yùn)行暴露出的設(shè)備隱患和日常設(shè)備檢測(cè)檢修還不能進(jìn)行有效的關(guān)聯(lián)，可能存在系統(tǒng)在統(tǒng)計(jì)各類(lèi)質(zhì)量信息時(shí)存在一定的偏差；三是易用性方面還需優(yōu)化。系統(tǒng)是否具有良好的操作性至關(guān)重要，決定著是否受到現(xiàn)場(chǎng)一線職工的主動(dòng)深入?yún)⑴c。在使用該系統(tǒng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在設(shè)備基礎(chǔ)信息的錄入以及設(shè)備質(zhì)量信息處置閉環(huán)方面的各個(gè)環(huán)節(jié)方面還需優(yōu)化。

針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用過(guò)程中暴露出的問(wèn)題和不足，提出改進(jìn)建議如下：一是完善質(zhì)量項(xiàng)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，在系統(tǒng)設(shè)置中勾選關(guān)鍵質(zhì)量項(xiàng)點(diǎn)，凡設(shè)備在運(yùn)用過(guò)程中觸發(fā)有關(guān)聯(lián)的質(zhì)量信息，及時(shí)彈出報(bào)警提示框，提升設(shè)備質(zhì)量改進(jìn)的及時(shí)性，更加符合智能化發(fā)展的趨勢(shì)；二是充分利用無(wú)線傳輸系統(tǒng)，使設(shè)備運(yùn)用中暴露出的隱患能夠及時(shí)傳輸至該系統(tǒng)當(dāng)中，在隱患未處置以前，檢修工作不能開(kāi)展，進(jìn)而使得該系統(tǒng)在一體化方面不斷得到改進(jìn)和完善；三是針對(duì)基礎(chǔ)信息的采集方面，應(yīng)做到與廠家出廠的有關(guān)信息結(jié)合起來(lái)，減少現(xiàn)場(chǎng)工作量；針對(duì)處置閉環(huán)方面，進(jìn)一步優(yōu)化流程，在上一步驟完成后，應(yīng)對(duì)下一環(huán)節(jié)的責(zé)任人員給予提示和提醒，以便實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息的閉環(huán)管理。

本文對(duì)鐵路車(chē)載設(shè)備質(zhì)量管理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)進(jìn)行分析研究，目標(biāo)是規(guī)范質(zhì)量管理流程，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息快速響應(yīng)，提升各級(jí)管理人員決策的科學(xué)合理性，提高質(zhì)量管理的工作效率。為鐵路行業(yè)不斷改進(jìn)設(shè)備質(zhì)量管理進(jìn)行了積極的探索和嘗試，在鐵路行業(yè)質(zhì)量管理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究方面具有一定借鑒意義。