軌道交通裝備制造業(yè)質(zhì)量數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)研究

李彥林 董緒琪 王西山

摘 要：本研究聚焦軌道交通裝備制造業(yè)質(zhì)量數(shù)據(jù)現(xiàn)狀，并圍繞質(zhì)量管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展需求，構(gòu)建體系化的質(zhì)量數(shù)據(jù)應(yīng)用支撐體系，變事后處理為事前預(yù)防和過程控制;改變質(zhì)量管理由單一部門管理向全員全過程轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)各部門質(zhì)量信息的協(xié)同共享;管理過程由經(jīng)驗管理向全面信息化管理轉(zhuǎn)變，最終為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供堅強(qiáng)支撐。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量數(shù)據(jù)應(yīng)用;質(zhì)量管理;質(zhì)量履歷;質(zhì)量追溯

中圖分類號：U268.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）12-0045-02

0 引言

軌道交通作為《中國制造2025》十大首發(fā)領(lǐng)域，是我國高端裝備制造業(yè)自主創(chuàng)新典范。其生產(chǎn)的高速列車成為國家高端制造的金名片，是踐行“一帶一路”倡議和“中國制造2025”等國家戰(zhàn)略的重要載體。同時，軌道交通產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量直接關(guān)系國計民生及我國“高質(zhì)量發(fā)展”戰(zhàn)略的實現(xiàn)，因而軌道交通裝備制造業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理已成為企業(yè)保持核心競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵支柱。

隨著軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展，列車產(chǎn)品運用越來越普及，與此同時，已經(jīng)交付用戶使用的動車組已達(dá)數(shù)千列以上，各類城軌地鐵車輛交付數(shù)量也不斷增多，相應(yīng)面臨的產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險也越來越大。隨著質(zhì)量管理體系運行的不斷深入，對質(zhì)量管理提出了更高的要求，現(xiàn)行的質(zhì)量信息因多層級反饋和統(tǒng)計口徑不同產(chǎn)生失真，造成質(zhì)量問題處置過程中對全過程缺少實時追蹤、監(jiān)控、反饋及有效評價，質(zhì)量問題分析時，缺乏標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量數(shù)據(jù)庫的支持。同時，因供應(yīng)商的配件質(zhì)量造成的運營故障占比較高，對供應(yīng)商的產(chǎn)品質(zhì)量管理無法在同一平臺上進(jìn)行有效管控、監(jiān)督及有效評價。因此，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)手段提升公司質(zhì)量管理運行管控能力已迫在眉睫。

1 背景分析

1.1 現(xiàn)狀分析

經(jīng)過長期不斷的實踐與積累，軌道交通裝備制造業(yè)在質(zhì)量管理方面已通過ISO9001、ISO/TS22163等質(zhì)量相關(guān)體系認(rèn)證，并形成了完整的質(zhì)量管理組織體系，構(gòu)建了相應(yīng)的信息化支撐系統(tǒng)，傳統(tǒng)的質(zhì)量管理模式已無法適應(yīng)數(shù)字化時代質(zhì)量管理的業(yè)務(wù)需求，重點表現(xiàn)如下：

（1）質(zhì)量信息散亂，質(zhì)量數(shù)據(jù)整合能力嚴(yán)重不足：存在大量的紙質(zhì)記錄，使得其利用率處于極低水平，質(zhì)量管理相關(guān)系統(tǒng)也逐步建立起來，但信息較為散亂，難以為質(zhì)量改進(jìn)提供決策支持，其數(shù)據(jù)整合能力嚴(yán)重不足;（2）質(zhì)量問題追溯困難：當(dāng)前，大部分質(zhì)量業(yè)務(wù)辦理依靠手工填單、人工跑腿。這種低效的工作方式已經(jīng)越來越不能滿足企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求，質(zhì)量問題的原因難以有效追溯，缺乏全面、系統(tǒng)化的質(zhì)量數(shù)據(jù)支撐;（3）質(zhì)量知識經(jīng)驗缺乏有效的積累、共享與傳承：各類質(zhì)量保證與質(zhì)量控制活動中，存在大量有價值、有借鑒意義的質(zhì)量經(jīng)驗、方法/技巧、質(zhì)量案例及其他質(zhì)量知識。當(dāng)前，質(zhì)量知識往往存在于員工個體中，隨著員工的流動、崗位的變動自動流失，使得質(zhì)量知識無法整合及沉淀，直接影響知識的積累、共享和傳承。

1.2 建設(shè)目標(biāo)

以ISO/TS22163體系為核心，通過管理、業(yè)務(wù)和技術(shù)的融合和創(chuàng)新，構(gòu)建企業(yè)質(zhì)量數(shù)據(jù)平臺，推進(jìn)質(zhì)量管理數(shù)據(jù)化，導(dǎo)入先進(jìn)質(zhì)量管理工具，優(yōu)化質(zhì)量數(shù)據(jù)共享機(jī)制，提升質(zhì)量改進(jìn)能力;完善質(zhì)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維度，結(jié)合配置管理探索產(chǎn)品全過程可追溯性方法和實現(xiàn)途徑，深化質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析，完善質(zhì)量趨勢分析評價、自驅(qū)動質(zhì)量改進(jìn)模型，變事后處理為事前預(yù)防和過程控制;改變質(zhì)量管理由單一部門管理向全員全過程轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)各部門質(zhì)量信息的共享;實現(xiàn)管理過程的信息化協(xié)同;管理過程由經(jīng)驗管理向全面信息化管理轉(zhuǎn)變;從而快速支持管理決策，為產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提升提供有力的保障，推進(jìn)企業(yè)質(zhì)量戰(zhàn)略與運營。具體目標(biāo)如下：

（1）集成各系統(tǒng)的質(zhì)量數(shù)據(jù)，形成產(chǎn)品制造過程中的質(zhì)量履歷，為運營決策和追溯提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ);（2）構(gòu)建基于數(shù)據(jù)分析的自主式質(zhì)量改進(jìn)模型，為管理決策、技術(shù)改進(jìn)、管理改進(jìn)提供決策支撐，逐步實現(xiàn)質(zhì)量改進(jìn)由問題導(dǎo)向到數(shù)據(jù)驅(qū)動的轉(zhuǎn)變;（3）引入先進(jìn)質(zhì)量管理工具、模型，提升質(zhì)量改進(jìn)能力，提升公司產(chǎn)品質(zhì)量管控水平。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)設(shè)計

構(gòu)建企業(yè)質(zhì)量數(shù)據(jù)平臺，整合質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)沉淀和利用。通過質(zhì)量分析，結(jié)合產(chǎn)品全過程可追溯性方法和實現(xiàn)途徑，實現(xiàn)質(zhì)量趨勢分析評價和自主式質(zhì)量改進(jìn)，最終形成質(zhì)量管理的全過程、全壽命階段一體化支撐，具體架構(gòu)設(shè)計如圖1所示。

2.2 應(yīng)用設(shè)計

基于對數(shù)據(jù)整合能力，利用大數(shù)據(jù)、云計算等新興技術(shù)能力，構(gòu)建集指標(biāo)監(jiān)控及預(yù)警、質(zhì)量分析及健康評估、全壽命質(zhì)量履歷和質(zhì)量追溯、質(zhì)量管理工具等為一體的應(yīng)用平臺，實現(xiàn)質(zhì)量管理的持續(xù)提升。

2.2.1 構(gòu)建指標(biāo)體系及預(yù)警監(jiān)控能力

KPI評價指標(biāo)的建立是為了科學(xué)、合理、客觀的評價質(zhì)量管理，從影響產(chǎn)品質(zhì)量結(jié)論的眾多因素中篩選出尤為關(guān)鍵的影響因子。指標(biāo)體系不僅是質(zhì)量管理的基礎(chǔ)，更是公司制定質(zhì)量決策和控制標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)。建立一套科學(xué)、合理、實用的質(zhì)量管理指標(biāo)體系十分重要。在設(shè)計質(zhì)量管理指標(biāo)過程中，我們選取評價標(biāo)準(zhǔn)，以及時發(fā)現(xiàn)實際質(zhì)量管理與標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)之間的偏差，進(jìn)行有效控制。隨著質(zhì)量管理的不斷變化，指標(biāo)的建設(shè)過程也應(yīng)是動態(tài)的。

質(zhì)量監(jiān)控和預(yù)警通過質(zhì)量KPI（質(zhì)量管理指標(biāo)）體系，結(jié)合KPI展現(xiàn)和閾值預(yù)警實現(xiàn)，質(zhì)量監(jiān)控和預(yù)警可以實現(xiàn)質(zhì)量管理人員和決策人員一目了然的對公司產(chǎn)品質(zhì)量整體狀況進(jìn)行直觀的判斷。KPI的展現(xiàn)采用趨勢分析、排名分析、對比分析、影響和原因分析方法來分析整體質(zhì)量狀況。從技術(shù)上，采用浮動周期對比、分類型對比和數(shù)據(jù)導(dǎo)出等，來輔助質(zhì)量管理人員分析和宏觀把握產(chǎn)品質(zhì)量現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。質(zhì)量監(jiān)控和預(yù)警主要面向不同層級：領(lǐng)導(dǎo)層KPI、管理層KPI和執(zhí)行層KPI。

2.2.2 質(zhì)量分析及健康度評估

利用大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)，融合多維質(zhì)量數(shù)據(jù)，構(gòu)建智慧化的質(zhì)量預(yù)測及評估機(jī)制，通過大數(shù)據(jù)深度挖掘質(zhì)量管理過程中相應(yīng)的規(guī)律和趨勢。例如失效模式的季節(jié)規(guī)律、地域分布規(guī)律、用戶規(guī)律、產(chǎn)品在不同壽命階段的故障規(guī)律等，為有效推進(jìn)質(zhì)量持續(xù)自主式改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支撐。質(zhì)量健康評估分為過程質(zhì)量評估和產(chǎn)品（結(jié)果）質(zhì)量評估，通過構(gòu)建健康度評估模型，實現(xiàn)健康度的動態(tài)監(jiān)控和實時分析，具體產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)包含如：

（1）過程質(zhì)量數(shù)據(jù)：設(shè)計、采購、生產(chǎn)、服務(wù);（2）產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)：產(chǎn)品構(gòu)型、產(chǎn)品履歷、產(chǎn)品狀態(tài)。

2.2.3 質(zhì)量履歷和追溯

通過建立全壽命周期質(zhì)量履歷，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量全壽命信息的一體化查詢，具體質(zhì)量履歷圖2所示。

在生產(chǎn)過程中，當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量問題時可通過質(zhì)量履歷進(jìn)行正向和反向追溯，實現(xiàn)對同一批次、同一工序、同一原材料等存在質(zhì)量問題的關(guān)鍵點進(jìn)行追溯，進(jìn)而為產(chǎn)品設(shè)計、原材料把控、工藝設(shè)計等產(chǎn)品質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù)支撐。

3 質(zhì)量管理工具

利用質(zhì)量管理工具實現(xiàn)質(zhì)量管理閉環(huán)支撐，具體包含管理驅(qū)動、數(shù)據(jù)渠道和異常驅(qū)動。

（1）管理驅(qū)動：PDCA模式，管理設(shè)定目標(biāo)、源頭質(zhì)量問題、質(zhì)量專題->制定方案->方案優(yōu)選->閉環(huán)管理;（2）數(shù)據(jù)驅(qū)動：CA-PDCA模式，由數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)問題->影響因子分析->針對主要影響因素制定對策->閉環(huán)管理;（3）異常驅(qū)動：8D模式。詳細(xì)管理工具及模式圖3所示。

4 結(jié)語

本研究主要完成了質(zhì)量數(shù)據(jù)平臺的搭建和應(yīng)用體系研究，而在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中，質(zhì)量管理是一個系統(tǒng)化的工程，數(shù)據(jù)平臺是一個工具，而具體執(zhí)行的好壞還需要制定相應(yīng)的制度及規(guī)范，保障其數(shù)據(jù)應(yīng)用的效果，未來將以質(zhì)量數(shù)據(jù)平臺的應(yīng)用搭建為基礎(chǔ)，從公司經(jīng)營管理、質(zhì)量管理體系等維度入手，探索如何保障其質(zhì)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果。