田玉鵬,許 睿,董 豪
(國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心,北京 10040)
習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中指出:“必須堅(jiān)持質(zhì)量第一、效率優(yōu)先,以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革,提高全要素生產(chǎn)率”,其中質(zhì)量變革首當(dāng)其沖。2019年8月,工業(yè)和信息化部等四部委發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量提升的實(shí)施意見》提出要強(qiáng)化技術(shù)支撐作用,開展個(gè)性化定制、柔性制造等新模式豐富產(chǎn)品種類,滿足差異化消費(fèi)需求,加強(qiáng)質(zhì)量數(shù)據(jù)分析、推動(dòng)企業(yè)建立以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為基礎(chǔ)的全過程質(zhì)量管理體系。
大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)在生產(chǎn)生活各領(lǐng)域廣泛融合滲透,驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)要素、經(jīng)營(yíng)理念、組織方式與管理模式的變革。質(zhì)量信息貫穿了產(chǎn)品全生命周期并且高度集成化,通過分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享及遠(yuǎn)程交互訪問,可以存儲(chǔ)并處理大時(shí)間和大空間跨度的海量質(zhì)量信息,為數(shù)字化質(zhì)量管理提供技術(shù)支持與應(yīng)用環(huán)境。學(xué)術(shù)領(lǐng)域關(guān)于質(zhì)量管理的研究起步較早,從科學(xué)管理之父泰勒注重質(zhì)量檢驗(yàn)而提升產(chǎn)品質(zhì)量開始,到Walter A.Shewhart主張的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理[1],再到全面質(zhì)量管理[2]的興起,積累了大量的研究成果,包括六西格瑪質(zhì)量管理、質(zhì)量管理成熟度[3-5]等。學(xué)術(shù)界關(guān)于信息技術(shù)與企業(yè)效益的關(guān)系研究同樣積累了豐富的成果,大多學(xué)者認(rèn)為信息技術(shù)有助于提升企業(yè)績(jī)效[3],并研究了信息技術(shù)對(duì)企業(yè)績(jī)效的影響路徑[4]。然而針對(duì)信息技術(shù)提升企業(yè)質(zhì)量管理能力的研究不多,且多數(shù)是針對(duì)特定行業(yè)質(zhì)量信息系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計(jì)等偏底層的論述性文章[8,9],鮮有站在企業(yè)質(zhì)量管理的視角對(duì)信息技術(shù)提升產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素及評(píng)價(jià)方法的系統(tǒng)性研究。因此,本文基于質(zhì)量管理領(lǐng)域的研究成果,結(jié)合新一代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),建立了企業(yè)數(shù)字化質(zhì)量管理能力評(píng)價(jià)體系。該評(píng)價(jià)體系重點(diǎn)抓住信息技術(shù)在企業(yè)質(zhì)量管控中的關(guān)鍵作用點(diǎn),并綜合考慮企業(yè)質(zhì)量管理意識(shí)、質(zhì)量基礎(chǔ)和信息化基礎(chǔ)水平、質(zhì)量效益等因素,引導(dǎo)企業(yè)以質(zhì)量數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)、以質(zhì)量管理體系為抓手、以質(zhì)量效益提升為目的的質(zhì)量管理能力提升,并對(duì)原材料行業(yè)企業(yè)進(jìn)行了實(shí)證分析,是質(zhì)量管理理論在信息時(shí)代的延伸,也為企業(yè)評(píng)估數(shù)字化質(zhì)量管理能力提供了理論依據(jù)。
隨著制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型升級(jí),以用戶需求為導(dǎo)向的定制化研制模式已經(jīng)成為企業(yè)質(zhì)量管理水平提升的重要前提和基礎(chǔ)。同時(shí),在高度自動(dòng)化、信息化的原材料生產(chǎn)制造產(chǎn)線上,如果上道工序造成的不合格不能及時(shí)制止,不僅會(huì)帶來產(chǎn)程和資源的浪費(fèi),而且極易導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢,甚至影響產(chǎn)線的安全。通過數(shù)字化的手段,關(guān)鍵工序的生產(chǎn)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)入系統(tǒng),系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)算并得到工序級(jí)的質(zhì)量情況,出現(xiàn)不合格可以實(shí)時(shí)給出報(bào)警,并及時(shí)制止物件繼續(xù)向下游工序流動(dòng),從而減少因此帶來的不必要浪費(fèi)。此外,數(shù)字化的及時(shí)性還反映在質(zhì)量數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)地反饋給上級(jí)管理者,直接省去了原本的統(tǒng)計(jì)周期,讓管理者可以及時(shí)掌握質(zhì)量情況,從而對(duì)生產(chǎn)狀況做出快速的反應(yīng)。
數(shù)字化技術(shù)可以協(xié)助企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)范化操作,所有步驟通過人機(jī)交互過程進(jìn)行規(guī)范。信息化基礎(chǔ)較好的企業(yè),可以將生產(chǎn)流程和質(zhì)檢流程在信息系統(tǒng)中固化下來,引導(dǎo)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格執(zhí)行,所有流程的執(zhí)行情況在系統(tǒng)中都留下了記錄,一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題,管理人員可以迅速定位,有據(jù)可查,進(jìn)而有效地解決質(zhì)量管理責(zé)任不清、措施無法有效落實(shí)的問題。此外,隨著現(xiàn)場(chǎng)對(duì)信息系統(tǒng)的逐漸適應(yīng),人員生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)會(huì)越來越規(guī)范化,為企業(yè)高效化、透明化管控奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
數(shù)字化的手段能夠建立有效的質(zhì)量信息追溯體系,通過記錄生產(chǎn)過程中各關(guān)鍵工序的質(zhì)量數(shù)據(jù),給每個(gè)(批)產(chǎn)品建立產(chǎn)品合格證,客戶通過掃描產(chǎn)品的條碼、二維碼、RFID等自動(dòng)獲取產(chǎn)品生產(chǎn)全周期的健康狀況。而隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的進(jìn)一步成熟,也有望將其引入到制造業(yè)的質(zhì)量管理中,避免出現(xiàn)人為修改數(shù)據(jù)。同時(shí),諸如檢查表、柏拉圖、層別法、特殊要因圖、散布圖等先進(jìn)管理理念和方法雖然越來越得到企業(yè)重視,但同樣的問題依然頻繁出現(xiàn),其根本原因在于無法通過強(qiáng)有力的組織紀(jì)律和高素質(zhì)人員實(shí)現(xiàn)質(zhì)量持續(xù)改善。數(shù)字化時(shí)代可以很好地突破管理的限制,降低對(duì)管理的難度要求。通過信息系統(tǒng)的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析功能,加上用戶設(shè)定的規(guī)則,系統(tǒng)可以自動(dòng)運(yùn)算并定義出問題,同時(shí)給出相應(yīng)的警報(bào),系統(tǒng)提供魚骨圖、問題樹、5W等問題分析手段來實(shí)施措施。通過信息系統(tǒng)跟蹤問題的解決過程,以及分析對(duì)比措施的實(shí)施結(jié)果,完成PDCA的閉環(huán)控制,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量持續(xù)優(yōu)化迭代。
企業(yè)數(shù)字化質(zhì)量管理能力是指企業(yè)通過持續(xù)推進(jìn)信息化建設(shè)與質(zhì)量改進(jìn)的協(xié)調(diào)發(fā)展,提高質(zhì)量數(shù)據(jù)(產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)的參數(shù)數(shù)據(jù);原材料、半成品、成品的質(zhì)量數(shù)據(jù);生產(chǎn)過程機(jī)器設(shè)備運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù);售后相關(guān)數(shù)據(jù)等)的綜合利用能力,實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的降本增效和客戶滿意度提升?;诂F(xiàn)有理論成果和工業(yè)企業(yè)質(zhì)量管理成熟度、軟件質(zhì)量管理成熟度、質(zhì)量管理能力成熟度等工具方法,設(shè)計(jì)了質(zhì)量意識(shí)、數(shù)字化質(zhì)量管控能力和質(zhì)量效益三個(gè)維度的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
質(zhì)量意識(shí)主要考察“人”(包括領(lǐng)導(dǎo)和員工)在質(zhì)量管理中的作用及價(jià)值,更傾向于定性的評(píng)價(jià)。蔣家東、溫德成等在對(duì)企業(yè)質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行評(píng)價(jià)的因素分析法中強(qiáng)調(diào)了質(zhì)量意識(shí)居于核心地位,認(rèn)為質(zhì)量意識(shí)是指不受質(zhì)量資源和質(zhì)量能力直接約束而本身卻又能夠物化為企業(yè)的質(zhì)量資源和質(zhì)量能力的質(zhì)量觀念、知識(shí)和文化[10,11]。本文采用“質(zhì)量意識(shí)”這一評(píng)價(jià)維度,但其內(nèi)涵更為廣泛,包括領(lǐng)導(dǎo)作用、全員行動(dòng)和質(zhì)量文化,領(lǐng)導(dǎo)作用衡量企業(yè)高層管理者對(duì)質(zhì)量部門、質(zhì)量方針制定以及質(zhì)量戰(zhàn)略管理規(guī)劃的重視程度;全員行動(dòng)體現(xiàn)在企業(yè)全體員工對(duì)質(zhì)量的認(rèn)知度和參與度;質(zhì)量文化則反映了企業(yè)的質(zhì)量?jī)r(jià)值觀和質(zhì)量行為方式,可以物化為企業(yè)的質(zhì)量資源和質(zhì)量能力。
數(shù)字化質(zhì)量管控能力主要考察企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的質(zhì)量提升投入的設(shè)備設(shè)施水平和產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量管控能力。計(jì)量與檢驗(yàn)檢測(cè)、可靠性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證以及質(zhì)量管理方法與工具是制約企業(yè)質(zhì)量管理水平的基礎(chǔ)性條件,具體包括檢驗(yàn)檢測(cè)裝置的水平和能力,可靠性設(shè)計(jì)體系的情況,可靠性試驗(yàn)工程體系情況等[12-14]。企業(yè)信息化設(shè)施水平是影響數(shù)字化質(zhì)量管控能力的決定性因素,高曉雨等構(gòu)建的中國制造信息化指數(shù)用生產(chǎn)裝備數(shù)控化率、工業(yè)軟件普及率、工業(yè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率等衡量企業(yè)的信息基礎(chǔ)設(shè)施水平[15]。產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量管控能力是指通過寫實(shí)生產(chǎn)過程關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量信息,建立嚴(yán)密的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析模型,從而推動(dòng)過程管控體系嚴(yán)密運(yùn)行。本文從產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)、原材料采購、生產(chǎn)制造、銷售及售后四個(gè)階段考察企業(yè)數(shù)字化質(zhì)量管控能力。
質(zhì)量效益是企業(yè)數(shù)字化質(zhì)量管理能力的結(jié)果性因素及表現(xiàn)層因素,指企業(yè)通過持續(xù)推進(jìn)信息化建設(shè)與質(zhì)量改進(jìn)的協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量提升及顧客滿意度提升等。何楨把外部消費(fèi)者評(píng)價(jià)視為企業(yè)質(zhì)量管理水平的外在表現(xiàn)和結(jié)果性因素,包括客戶滿意度和產(chǎn)品質(zhì)量[16]。蔣家東將企業(yè)質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)力的顯性的、表層的因素稱作結(jié)果因素,包括實(shí)物質(zhì)量、市場(chǎng)適應(yīng)能力、顧客滿意程度等[10]。本文用產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量和客戶滿意度來衡量企業(yè)的質(zhì)量效益,包括產(chǎn)品質(zhì)量合格率、按期交貨率、客戶投訴率等表征。
基于以上分析設(shè)計(jì)了數(shù)字化質(zhì)量管理能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,共分為3個(gè)一級(jí)指標(biāo),11個(gè)二級(jí)指標(biāo),32個(gè)三級(jí)指標(biāo),見表1。
通過比較,兼顧科學(xué)性與可操作性考慮,論文采用綜合方法計(jì)算數(shù)字化質(zhì)量管理能力,具體計(jì)算公式如下:
其中DQMC(Digital Quality Management Capability)為全國、各省區(qū)市或者各行業(yè)企業(yè)數(shù)字化質(zhì)量管理能力,a為一級(jí)指標(biāo)的個(gè)數(shù),本指數(shù)中a=3,Wi為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)在總指數(shù)中的權(quán)重。ni為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)下轄二級(jí)指標(biāo)的個(gè)數(shù),Nij為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)的下轄的第j個(gè)二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重,mij為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)第j個(gè)二級(jí)指標(biāo)下三級(jí)指標(biāo)的個(gè)數(shù),Mijk為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)第j個(gè)二級(jí)指標(biāo)下第k個(gè)三級(jí)指標(biāo)權(quán)重,Pijk為該三級(jí)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值。
基于兩化融合服務(wù)平臺(tái),調(diào)研了3萬多家原材料企業(yè),通過統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗,最終獲得21 174個(gè)有效樣本。針對(duì)部分缺失數(shù)據(jù),我們結(jié)合各個(gè)指標(biāo)的具體情況,采用插值法、外推法、組平均數(shù)替代法以及用相關(guān)指標(biāo)替代等方法進(jìn)行補(bǔ)充。數(shù)據(jù)分析前期進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,消除不同指標(biāo)的量綱。
在本次考察的21 174家原材料企業(yè)中,石化、鋼鐵、有色、建材等四大重點(diǎn)細(xì)分領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量分別為7 213、2 707、2 478、8 776家。從企業(yè)規(guī)模分布情況來看,1 000人以上的大型企業(yè)有1 915家,300~1 000人的中型企業(yè)有3 798家,300人以下的小微企業(yè)有15 461家。經(jīng)過近幾年的環(huán)保督查與淘汰落后產(chǎn)能,原材料行業(yè)整體集中度呈現(xiàn)提升趨勢(shì)。結(jié)合行業(yè)與規(guī)模分析,原材料行業(yè)中石化和鋼鐵行業(yè)集中度更高,大型企業(yè)占比更多;有色行業(yè)集中度低于石化和鋼鐵,建材行業(yè)集中度最低(見圖1)。從具體行業(yè)看,石化、鋼鐵、有色、建材數(shù)字化質(zhì)量管理能力得分分別為60.0、58.6、53.6、53.2(見圖1),數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)數(shù)字化質(zhì)量管理能力與行業(yè)集中度呈高度正相關(guān)關(guān)系。這是由于大型企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型、質(zhì)量體系等方面的投入更多,管理更加完善。
表1 企業(yè)數(shù)字化質(zhì)量管理能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
圖1 原材料行業(yè)數(shù)字化質(zhì)量管理能力與行業(yè)集中度
截止到2019年9月,全國石化、鋼鐵、有色、建材行業(yè)兩化融合水平分別為57.5、56.7、48.9、49.5(見圖2)。數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)數(shù)字化質(zhì)量管理能力與兩化融合水平也呈正相關(guān)關(guān)系,說明國家推進(jìn)兩化融合進(jìn)程對(duì)促進(jìn)企業(yè)數(shù)字化質(zhì)量管理能力提升有促進(jìn)作用。
圖2 原材料行業(yè)兩化融合水平和基于兩化融合的質(zhì)量管理能力對(duì)比分析
圖3 原材料行業(yè)基于兩化融合的質(zhì)量管理能力總體情況
原材料行業(yè)數(shù)字化質(zhì)量管理能力評(píng)估得分57.1分。從分項(xiàng)指標(biāo)看,原材料行業(yè)質(zhì)量意識(shí)得分56.0,數(shù)字化質(zhì)量管控水平得分50.9,質(zhì)量效益得分68.0(見圖3)。說明通過質(zhì)量管理體系持續(xù)推廣,各種質(zhì)量工具的應(yīng)用,原材料行業(yè)企業(yè)質(zhì)量意識(shí)逐步提高,質(zhì)量效益相對(duì)較高。但是由于原材料屬于傳統(tǒng)行業(yè),利用信息技術(shù)和數(shù)字化手段提升質(zhì)量的水平仍然較低,進(jìn)一步借助企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和兩化融合管理體系貫標(biāo),提升產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化質(zhì)量管控水平是工作重點(diǎn)。
針對(duì)評(píng)估關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)字化質(zhì)量管控能力水平展開分析,總體上企業(yè)規(guī)模與各項(xiàng)指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系,與行業(yè)集中度的原因類似。在質(zhì)量與信息化基礎(chǔ)一項(xiàng),質(zhì)量與計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施和信息安全建設(shè)水平較高,而信息化設(shè)備設(shè)施和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)水平較低。產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化質(zhì)量管控能力水平普遍較低,尤其是研發(fā)設(shè)計(jì)階段的數(shù)字化質(zhì)量管控能力是短板(見表2)。說明原材料行業(yè)進(jìn)一步提升數(shù)字化質(zhì)量管控能力,重點(diǎn)在于提升機(jī)器設(shè)備數(shù)字化程度及聯(lián)網(wǎng)率,從產(chǎn)品全生命周期視角看需要提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)階段的數(shù)字化應(yīng)用水平,從產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的源頭提高質(zhì)量管控能力。
另外通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品全生命周期各環(huán)節(jié)數(shù)字化管控,實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程透明化、規(guī)范化管理,有效提升了原材料產(chǎn)品質(zhì)量。采購管理環(huán)節(jié),可實(shí)現(xiàn)采購尋源、采購成本管理、采購計(jì)劃生成與發(fā)放、采購索賠等信息化管理的企業(yè),產(chǎn)品質(zhì)量合格率為96.1%,明顯高于未實(shí)現(xiàn)的企業(yè)。物流和庫存管理環(huán)節(jié),可實(shí)現(xiàn)原料出入庫及配送信息化管理的企業(yè),產(chǎn)品質(zhì)量合格率為96.3%,有效提升了產(chǎn)品質(zhì)量???jī)效管理環(huán)節(jié),能夠利用信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵績(jī)效管理事務(wù)記錄、跟蹤和考核全過程管理的企業(yè),產(chǎn)品質(zhì)量合格率高達(dá)96.4%,對(duì)原材料產(chǎn)品質(zhì)量也有一定的提升作用。
以用戶需求為導(dǎo)向,從新產(chǎn)品研制階段即考慮原材料上下游企業(yè)的協(xié)同關(guān)系,規(guī)避質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),開展基于原材料質(zhì)量設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)解決方案,從而在最終實(shí)物產(chǎn)品上體現(xiàn)出質(zhì)量和性能提升?;谠牧系馁|(zhì)量設(shè)計(jì)方案中數(shù)字化研發(fā)能力提升以特鋼產(chǎn)品為例,為滿足諸如汽車、航空等下游用戶需求,從用戶產(chǎn)品研發(fā)或者制造階段即開始介入進(jìn)行協(xié)同研發(fā),根據(jù)用戶產(chǎn)品性能、工藝以及制造需求,采用基于原材料質(zhì)量、工藝及配套流程等一體化的設(shè)計(jì)研發(fā)程序,利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、仿真等數(shù)字化研發(fā)手段能夠極大縮短研發(fā)周期,滿足客戶產(chǎn)品質(zhì)量需求,提高用戶滿意度。類似案例還包括裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件個(gè)性化定制以及石材產(chǎn)品快速深化設(shè)計(jì)等,均是圍繞用戶需求打造能力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量提升。
在質(zhì)量管控的過程中堅(jiān)持以預(yù)防為主,把事后檢查轉(zhuǎn)化為事前把關(guān)。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,加強(qiáng)預(yù)控,同時(shí)在工序中的重點(diǎn)工序設(shè)定為關(guān)健工序,作為生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn),在關(guān)鍵部位或薄弱環(huán)節(jié)處設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn),在控制的過程中進(jìn)行質(zhì)量跟蹤檢查。智能工廠以現(xiàn)代傳感技術(shù)為基礎(chǔ),成功構(gòu)建在線的生產(chǎn)全過程質(zhì)量管理體系,通過儀器儀表、SCADA以及傳感器實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過程參數(shù),通過現(xiàn)場(chǎng)總線等控制網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦に噮?shù)數(shù)據(jù)庫中,將采集到的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并與相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì),系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)后會(huì)自動(dòng)記錄并實(shí)時(shí)報(bào)警提醒相關(guān)人員,督促其分析原因、采取措施取消報(bào)警狀態(tài)。對(duì)報(bào)警信息即時(shí)響應(yīng)的處理過程和結(jié)果數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)上傳到監(jiān)控中心,供監(jiān)控中心人員查看及后續(xù)分析統(tǒng)計(jì)。對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存儲(chǔ),提升生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量的數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計(jì)分析能力,開發(fā)各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表,對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,為產(chǎn)品質(zhì)量管理提供科學(xué)決策依據(jù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程參數(shù)在線監(jiān)控、預(yù)警以及產(chǎn)品質(zhì)量閉環(huán)管理。
表2 關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)字化質(zhì)量管控能力水平
對(duì)現(xiàn)有工藝設(shè)計(jì)參數(shù)和制造流程全面梳理,挖掘影響產(chǎn)品合格率及質(zhì)量穩(wěn)定性的相關(guān)薄弱環(huán)節(jié)。在綜合衡量成本和質(zhì)量間關(guān)系的基礎(chǔ)上,通過優(yōu)化工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提升。采用PLC、FCS以及DCS等自動(dòng)控制系統(tǒng)和技術(shù)手段全面提升制造過程自動(dòng)化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化水平,基于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程安全穩(wěn)定和連續(xù)控制。采用MES信息系統(tǒng)、RFID以及可視化監(jiān)控等技術(shù)和方法,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程透明化、標(biāo)準(zhǔn)化、精準(zhǔn)化管控。借鑒精益制造相關(guān)理論方法,在綜合衡量成本和質(zhì)量間關(guān)系的基礎(chǔ)上,不斷優(yōu)化生產(chǎn)過程參數(shù),提高產(chǎn)品合格率,實(shí)現(xiàn)降本增效。
目前,越來越多原材料企業(yè)通過信息化手段實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量信息化管控,這些質(zhì)量管理信息系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略需求分布在MES、ERP以及SCM等信息系統(tǒng)中,由于系統(tǒng)集成能力較低,無法實(shí)現(xiàn)面向產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量數(shù)據(jù)集成管控。為此,兩化融合發(fā)展水平較高的原材料企業(yè)正在通過信息系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)集成管控。例如,打造設(shè)計(jì)、工藝、制造全流程一貫質(zhì)量保證能力,就是通過設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量數(shù)據(jù)集成實(shí)現(xiàn)質(zhì)量提升和管控;產(chǎn)銷一體化管控能力就是打通生產(chǎn)制造和供應(yīng)鏈之間質(zhì)量數(shù)據(jù)連接;基于數(shù)據(jù)自動(dòng)分析與決策的質(zhì)量全過程保證能力就是通過打通設(shè)計(jì)、制造、供應(yīng)鏈等信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)全面管控。
質(zhì)量管理理念經(jīng)歷了從傳統(tǒng)質(zhì)量檢驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理、全面質(zhì)量管理到精益六西格瑪、卓越運(yùn)營(yíng)的迭代和升級(jí),而“基于數(shù)據(jù)的決策”在其中所起的作用也越來越重要。而今工業(yè)4.0及大數(shù)據(jù)時(shí)代,明智、及時(shí)的質(zhì)量管理和改進(jìn)決策越來越依賴于對(duì)質(zhì)量數(shù)據(jù)的收集、管理和有效分析,然而也面臨著諸多挑戰(zhàn)。
第一,數(shù)據(jù)收集和管理的難度大。在質(zhì)量管理中,產(chǎn)品、半成品和零部件的質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù),是反映質(zhì)量狀況和生產(chǎn)過程狀態(tài)的第一手資料。但長(zhǎng)期以來,并未有一種十分有效的方式來搜集、管理和利用這些數(shù)據(jù)。首先,測(cè)量設(shè)備和儀器本身在數(shù)字化方面的局限限制了這種應(yīng)用;其次,由于質(zhì)量檢驗(yàn)場(chǎng)景在取樣、檢驗(yàn)規(guī)程、操作習(xí)慣上靈活多樣,這就給數(shù)據(jù)收集的軟硬件系統(tǒng)提出了很高的要求;最后,如何確保一線的質(zhì)量檢驗(yàn)人員嚴(yán)格、正確地執(zhí)行公司的抽樣計(jì)劃、檢驗(yàn)計(jì)劃,最大限度地減少各種假數(shù)據(jù)、錯(cuò)漏數(shù)據(jù)也是一個(gè)需要解決的重要問題。
第二,即時(shí)分析和響應(yīng)的挑戰(zhàn)。直至目前,不論是統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理,還是精益六西格瑪中的數(shù)據(jù)分析,絕大多數(shù)都是離線時(shí)候進(jìn)行的。質(zhì)量數(shù)據(jù)的非結(jié)構(gòu)化對(duì)質(zhì)量數(shù)據(jù)的即時(shí)分析構(gòu)成了一道天然的屏障,這不僅使得質(zhì)量工程師不得不在數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、清洗方面花費(fèi)大量的時(shí)間和精力,而且所得出的結(jié)論往往也都是“事后諸葛亮”式的總結(jié)式報(bào)告,而無法對(duì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控、快速響應(yīng)和有效控制。
第三,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析知識(shí)欠缺。質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析離不開工業(yè)統(tǒng)計(jì)學(xué)。在傳統(tǒng)的模式下,過程評(píng)估、可接受抽樣計(jì)劃、描述性統(tǒng)計(jì)、層次分析、非正態(tài)數(shù)據(jù)的處理等,都需要工程師了解統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理,進(jìn)而在數(shù)據(jù)整理完成后選擇合適的統(tǒng)計(jì)分析算法,這對(duì)于工程技術(shù)人員而言,本身就是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
第四,合規(guī)的挑戰(zhàn)。質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)林立,如ISO9000、IATF16949、QS9000、ISO22514,以及六西格瑪分析方法等;雖然這些標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間慣例各有側(cè)重,但對(duì)于質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析而言,企業(yè)同樣需要確保不同的工作人員按照一貫、正確的方式進(jìn)行工作。
第五,復(fù)合型人才缺失。隨著人工智能和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,在大數(shù)據(jù)引發(fā)資本與市場(chǎng)強(qiáng)烈關(guān)注的同時(shí),人才短缺問題已經(jīng)成為迫在眉睫需要解決的問題,尤其是大數(shù)據(jù)在行業(yè)應(yīng)用時(shí)所需的復(fù)合型人才缺口極大。企業(yè)數(shù)字化質(zhì)量管理需要工程師熟悉統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)以及統(tǒng)計(jì)算法,這成為工程技術(shù)人員面臨的挑戰(zhàn)。
第一,提升機(jī)器設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率和研發(fā)設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量管控能力是原材料企業(yè)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量跨越式提升的關(guān)鍵。企業(yè)在實(shí)現(xiàn)單項(xiàng)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)信息化和數(shù)字化的基礎(chǔ)上,可通過進(jìn)一步提升企業(yè)內(nèi)部跨部門、跨業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的綜合集成能力,以及跨企業(yè)間的協(xié)同管控水平,來實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的跨越式提升。
第二,提升產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化質(zhì)量管控能力。從數(shù)據(jù)收集的源頭著手進(jìn)行數(shù)字化檢測(cè),對(duì)質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化收集和管理,建立一整套涵蓋抽樣/取樣計(jì)劃、質(zhì)量控制計(jì)劃、檢驗(yàn)計(jì)劃、質(zhì)量監(jiān)控、變異源分析、質(zhì)量報(bào)表、風(fēng)險(xiǎn)跟進(jìn)和反饋的系統(tǒng)和機(jī)制。
第三,充分發(fā)揮經(jīng)典質(zhì)量管理理論在實(shí)踐中的指導(dǎo)性作用。按照相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐慣例,將那些常用而有效的質(zhì)量分析方法進(jìn)行整合,降低門檻,變成絕大多數(shù)工作人員都能在日常工作中輕松使用的工具,而將深?yuàn)W的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法研究留給少數(shù)的六西格瑪黑帶大師去進(jìn)行。
第四,強(qiáng)化數(shù)字化質(zhì)量分析結(jié)果對(duì)決策的支撐作用。通過系統(tǒng)將質(zhì)量數(shù)據(jù)和有價(jià)值的信息及時(shí)共享給管理人員,幫助他們即時(shí)了解企業(yè)的實(shí)時(shí)質(zhì)量狀況,將質(zhì)量控制“透明化”,以便能幫助他們更好地進(jìn)行決策。
第五,將數(shù)字化質(zhì)量管理能力提升至全面質(zhì)量管理范疇。通過業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)信息化管控,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程透明化、規(guī)范化管理,有效提升原材料產(chǎn)品質(zhì)量。采購管理環(huán)節(jié),可實(shí)現(xiàn)采購尋源、采購成本管理、采購計(jì)劃生成與發(fā)放、采購索賠等信息化管理;物流和庫存管理環(huán)節(jié),可實(shí)現(xiàn)原料出入庫及配送信息化;績(jī)效管理環(huán)節(jié),能夠利用信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵績(jī)效管理事務(wù)記錄、跟蹤和考核全過程管理。