智能制造質(zhì)量管理轉(zhuǎn)型探索

文/顧云飛 符步軍

隨著智能制造、智能工廠、智能物流和智能維修等概念被不斷地重新定義和界定，移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等各類新技術(shù)得到不斷突破。企業(yè)逐步向數(shù)字化、自動(dòng)化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。質(zhì)量管理該如何轉(zhuǎn)型成為了質(zhì)量工作者關(guān)切的問題。

一、傳統(tǒng)質(zhì)量管理痛點(diǎn)

傳統(tǒng)的質(zhì)量控制大多基于歷史數(shù)據(jù)，通過人工收集分析并利用質(zhì)量工具實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制，缺乏實(shí)時(shí)性；相同的問題，由不同的人分析決策，得出的結(jié)論可能大相徑庭；分析決策環(huán)節(jié)存在模糊地帶。例如：如何應(yīng)用質(zhì)量工具,樣本如何分組；信息孤島普遍存在，信息的傳遞仍主要依賴于人的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)；供應(yīng)鏈上的零件質(zhì)量和檢測(cè)數(shù)據(jù)未在最終產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通；規(guī)劃的組織是分散的，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝系統(tǒng)和信息系統(tǒng)集成性差等。

二、智能制造質(zhì)量管理特點(diǎn)

隨著智能制造時(shí)代的到來，原有的質(zhì)量管理模式需要持續(xù)改進(jìn)。利用智能技術(shù)促進(jìn)質(zhì)量管理轉(zhuǎn)型，企業(yè)可以從三方面尋求突破。

1. 質(zhì)量管理再次升級(jí)

依托自動(dòng)化和數(shù)字化等智能制造技術(shù)，整合并促進(jìn)質(zhì)量管理再次升級(jí)。通過自動(dòng)化，將更多的檢測(cè)工作交給設(shè)備和系統(tǒng)；通過數(shù)字化，充分利用質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和決策。

2. 建設(shè)一個(gè)智能質(zhì)量信息系統(tǒng)

利用大數(shù)據(jù)分析和創(chuàng)建算法，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量預(yù)防、診斷和控制 。基于質(zhì)量數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和決策模型，通過信息化技術(shù)，最大程度地集成質(zhì)量數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)。質(zhì)量信息系統(tǒng)應(yīng)與企業(yè)業(yè)務(wù)范圍相適應(yīng)（見圖1）。

圖1 質(zhì)量信息系統(tǒng)框架

3. 培養(yǎng)一支智能質(zhì)量專業(yè)人才隊(duì)伍

加強(qiáng)質(zhì)量技術(shù)人員三大能力的培養(yǎng)：基于客戶洞察的整體業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)、規(guī)劃和集成能力；先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用和集成能力（新工藝、新設(shè)備、新材料和新方法等）；工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用與集成能力（大數(shù)據(jù)挖掘、分析和決策）。

三、智能質(zhì)量業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型指導(dǎo)思想

依據(jù)《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2018年版）》，結(jié)合企業(yè)自身特點(diǎn)，制訂企業(yè)智能質(zhì)量轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)策略（見圖2）。從生命周期、系統(tǒng)層級(jí)和智能特征三個(gè)維度，基于企業(yè)質(zhì)量體系和智能制造戰(zhàn)略兩個(gè)基礎(chǔ)，依靠質(zhì)量隊(duì)伍專業(yè)能力的建設(shè)，推進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型。

生命周期維度包括項(xiàng)目早期的開發(fā)質(zhì)量、中期的制造質(zhì)量和后期的售后質(zhì)量；系統(tǒng)層面向兩級(jí)延伸，關(guān)注向設(shè)備層面的傳感器、單元層面的控制邏輯和政府、新興市場(chǎng)對(duì)質(zhì)量的要求；智能特征追求自感知、自學(xué)習(xí)、自決策和自執(zhí)行的特征實(shí)現(xiàn)。

四、智能質(zhì)量轉(zhuǎn)型落地

智能質(zhì)量的需求應(yīng)在企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，對(duì)質(zhì)量信息的測(cè)量、采集、分析、診斷及可視化進(jìn)行識(shí)別和規(guī)劃（見圖3）。

測(cè)量應(yīng)具備在線測(cè)量、精準(zhǔn)定位、自動(dòng)補(bǔ)償和視覺技術(shù)等特征；信息采集需關(guān)注規(guī)范的數(shù)據(jù)格式、不同設(shè)備軟件兼容、可追溯性和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等；分析診斷需結(jié)合過程和產(chǎn)品特性，建立算法模型和專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自主決策；可視化是對(duì)智能質(zhì)量輸出的基本要求，可涵蓋便攜式設(shè)備、定制報(bào)表界面、人機(jī)交互和遠(yuǎn)程辦公等。

需求的識(shí)別可利用一些工具，包括流程圖、需求分析表和系統(tǒng)開發(fā)需求任務(wù)書等，達(dá)到廣泛收集和定量決策等目的。對(duì)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行自動(dòng)化和數(shù)字化需求分析，按“共性先立、急用先行”原則,創(chuàng)立課題并對(duì)課題的效益和戰(zhàn)略意義開展定量評(píng)價(jià)。

圖2 智能質(zhì)量策略圖

圖3 智能質(zhì)量需求場(chǎng)景

圖4 智能質(zhì)量管理系統(tǒng)

自動(dòng)化技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)為智能質(zhì)量管理的落地提供了技術(shù)支撐[1]。自動(dòng)化技術(shù)為質(zhì)量數(shù)據(jù)的獲取和分析奠定了穩(wěn)定的基礎(chǔ)。如：某生產(chǎn)制造項(xiàng)目應(yīng)用場(chǎng)景，可包括部分項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的精確定位、自動(dòng)柔性檢測(cè)、視覺檢測(cè)、遠(yuǎn)程診斷和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。數(shù)字化技術(shù)方面，企業(yè)可以搭建智能質(zhì)量管理系統(tǒng)（見圖4）。基于該平臺(tái)統(tǒng)一管理其子過程、子模塊流程、控制線和算法的優(yōu)化。

智能質(zhì)量管理系統(tǒng)的搭建可分步實(shí)施。第一步，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)的快速采集與可視化質(zhì)量報(bào)表管理，配置軟硬件，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品特性、工藝參數(shù)、設(shè)備、物流和來料等質(zhì)量特性的展示；第二步，實(shí)現(xiàn)人與質(zhì)量檢測(cè)、控制系統(tǒng)的交互，由人遠(yuǎn)程操控；第三步，智能化的大數(shù)據(jù)分析決策，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)思考判斷和自動(dòng)決策。

機(jī)制保障上，企業(yè)層面通過各類創(chuàng)新活動(dòng)的組織或創(chuàng)新工作室的建立或設(shè)立獎(jiǎng)項(xiàng)，在資金和技術(shù)上對(duì)創(chuàng)新進(jìn)行孵化。可通過部分項(xiàng)目進(jìn)行先行先試、后期推廣來控制風(fēng)險(xiǎn)。

五、結(jié) 語

智能質(zhì)量管理是基于企業(yè)智能制造發(fā)展而形成的一套更加適用于未來質(zhì)量控制、預(yù)防與管理的理念和方法，本質(zhì)上是企業(yè)結(jié)合主營(yíng)業(yè)務(wù)流程不斷再造和轉(zhuǎn)型固化的過程，目的是提升企業(yè)卓越質(zhì)量管理能力。

目前，智能質(zhì)量管理的實(shí)現(xiàn)是沒有標(biāo)準(zhǔn)模板和方法論的，不同的企業(yè)實(shí)現(xiàn)的路徑可能千差萬別，結(jié)合中國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新的時(shí)機(jī)，希望我們目前在做的智能質(zhì)量管理的一套構(gòu)想和方法為大家提供借鑒。