數(shù)字化在發(fā)動(dòng)機(jī)試制質(zhì)量控制的應(yīng)用

鄒偉強(qiáng)

摘 要：發(fā)動(dòng)機(jī)的試制質(zhì)量直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)是否能順利進(jìn)行，必須采用有效的質(zhì)量控制方法。質(zhì)量控制是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，為滿足需求應(yīng)不斷改進(jìn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量控制已逐步采用這些技術(shù)進(jìn)行輔助，朝著信息化、數(shù)字化方向發(fā)展。很多企業(yè)已在進(jìn)行數(shù)字化探索與實(shí)踐，并逐漸成為一種趨勢(shì)?，F(xiàn)以某公司為案例，闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)試制質(zhì)量控制的數(shù)字化發(fā)展及應(yīng)用。希望給同行一些借鑒，共同探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化 質(zhì)量控制 發(fā)動(dòng)機(jī)試制 應(yīng)用

Application of digitalization in quality control of engine trial production

Zou Weiqiang

Abstract：The quality of engine trial production affects whether the engine development can be going better， so effective quality control methods must be used. Quality control is a systematic work and continuously improve for requirement. Internet and big data technologies assist quality control and develop towards to information and digitization. Many enterprises have been carrying out digital exploration and practice， and gradually become a trend. A certain company for practical case study， paper expounds the digital development and application of quality control in engine trial production. Hope to give the colleagues reference and common discussion.

Key words：digitization; quality control; engine trial production; application

1 前言

發(fā)動(dòng)機(jī)是傳統(tǒng)汽車的核心部件，其質(zhì)量是車企在市場競爭中取得優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵，所以各車企都十分重視發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)。發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)是個(gè)長周期活動(dòng)，試制是其關(guān)鍵一環(huán)。試制猶如新生嬰兒的產(chǎn)房，是發(fā)動(dòng)機(jī)的誕生地，通過高效的質(zhì)量控制，保證新發(fā)動(dòng)機(jī)順利下線。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)日趨成熟，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用到汽車行業(yè)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)試制質(zhì)量控制。數(shù)字化實(shí)現(xiàn)了全過程精準(zhǔn)的質(zhì)量控制，滿足了質(zhì)量要求。下面以某公司為例，介紹數(shù)字化在發(fā)動(dòng)機(jī)試制質(zhì)量控制中如何應(yīng)用的。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)試制質(zhì)量控制

2.1 試制過程

試制就像一個(gè)小型工廠，有完整的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程。發(fā)動(dòng)機(jī)試制包括七個(gè)過程（見圖1），分別是：造機(jī)計(jì)劃、物料采購、工藝支持、現(xiàn)場造機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)交付、質(zhì)量控制、質(zhì)量管理體系支持。前五個(gè)是實(shí)現(xiàn)過程，第六個(gè)是貫穿始終的質(zhì)量控制過程，最后一個(gè)是夯實(shí)基礎(chǔ)的質(zhì)量管理體系支持過程。所有過程遵循PDCA循環(huán)（Plan計(jì)劃-Do執(zhí)行-Check檢查-Act處理）原則，整個(gè)過程形成閉環(huán)，質(zhì)量控制與前五個(gè)過程相互影響和制約，通過設(shè)置控制點(diǎn)，搭建了整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)試制質(zhì)量控制框架。

2.2 試制質(zhì)量控制團(tuán)隊(duì)

試制過程的質(zhì)量控制必須由專門團(tuán)隊(duì)來完成。通常團(tuán)隊(duì)角色有：啟動(dòng)工程師、物料工程師、工藝工程師、造機(jī)技師、質(zhì)量工程師等。

啟動(dòng)工程師：造機(jī)需求整合，協(xié)調(diào)項(xiàng)目及功能塊，安排造機(jī)計(jì)劃等;

物料工程師：采購需求整合，采購訂單，物料狀態(tài)跟蹤，物料庫存管理，發(fā)動(dòng)機(jī)交付等;

工藝工程師：造機(jī)設(shè)備準(zhǔn)備，工裝準(zhǔn)備，造機(jī)工藝指導(dǎo)書發(fā)布，造機(jī)要求確認(rèn)，指導(dǎo)技師造機(jī)等;

造機(jī)技師：裝配發(fā)動(dòng)機(jī)、數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)記錄等;

質(zhì)量工程師：外購零件質(zhì)量控制，質(zhì)量閥組織，造機(jī)問題處理，發(fā)動(dòng)機(jī)性能及外觀檢查，質(zhì)量體系組織維護(hù)等。

項(xiàng)目通常需要配置這些角色，以交付百分之百的合格發(fā)動(dòng)機(jī)為目標(biāo)，所有成員各司其職，同時(shí)相互之間進(jìn)行協(xié)同，通過高效的團(tuán)隊(duì)合作完成目標(biāo)。

2.3 試制質(zhì)量控制點(diǎn)

發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的五個(gè)過程進(jìn)行是串行流轉(zhuǎn)活動(dòng)。每個(gè)過程需進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，設(shè)置專門的質(zhì)量控制點(diǎn)（見圖2）。

造機(jī)計(jì)劃，采用質(zhì)量閥進(jìn)行可行性評(píng)估，針對(duì)物料、設(shè)備、工裝、場地、人員等準(zhǔn)備情況評(píng)審，評(píng)審?fù)ㄟ^才可以啟動(dòng)造機(jī)。物料準(zhǔn)備狀態(tài)，進(jìn)行零件質(zhì)量控制，所有的造機(jī)零件必須得到質(zhì)量認(rèn)可，才允許使用。裝配工裝準(zhǔn)備，針對(duì)工藝、設(shè)備、工裝等進(jìn)行評(píng)審，必須通過首臺(tái)裝配驗(yàn)證。現(xiàn)場造機(jī)質(zhì)量控制，在造機(jī)過程中進(jìn)行自檢、互檢，出現(xiàn)質(zhì)量問題能快速響應(yīng)解決;發(fā)動(dòng)機(jī)交付前，進(jìn)行冷試熱試性能檢測，還有外觀檢查，通過后可交付客戶。

3 試制質(zhì)量控制改進(jìn)機(jī)會(huì)

3.1 質(zhì)量數(shù)據(jù)有效性

發(fā)動(dòng)機(jī)試制有項(xiàng)目多、變更多，時(shí)間緊等特點(diǎn)，試制中質(zhì)量數(shù)據(jù)很可能發(fā)生延遲或者錯(cuò)誤。這些數(shù)據(jù)若被使用，就可能導(dǎo)致停線或返工，不但無法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，甚至影響發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)進(jìn)度。發(fā)動(dòng)機(jī)試制質(zhì)量數(shù)據(jù)是過程控制的基礎(chǔ)，必須保證其有效性。

3.2 防止出現(xiàn)“兩張皮”和“質(zhì)量信息孤島”現(xiàn)象

試制過程中建立了很多質(zhì)量流程。實(shí)際操作過程中，易發(fā)生按經(jīng)驗(yàn)慣例處理的情況，疏忽了嚴(yán)格遵守流程的重要性，為避免所謂的“繁瑣”流程，使得流程與實(shí)際執(zhí)行相差越來越大，即所謂的“質(zhì)量兩張皮”現(xiàn)象。造成流程只停留在表面，實(shí)際是另一套或者沒有，導(dǎo)致制定的流程無法發(fā)揮應(yīng)有作用。

試制中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，通常手工記錄、硬拷貝、人工傳遞或僅存儲(chǔ)在某個(gè)電腦。這些數(shù)據(jù)收集難度大、存儲(chǔ)不便、數(shù)據(jù)分析不便，管理人員不能及時(shí)獲得，即所謂的“質(zhì)量信息孤島”現(xiàn)象。質(zhì)量數(shù)據(jù)不全，無法進(jìn)行匯總，無法支持決策，甚至做出錯(cuò)誤決策，造成產(chǎn)品不合格，最終影響發(fā)動(dòng)機(jī)交付。

4 質(zhì)量控制數(shù)字化

4.1 數(shù)字化

何為數(shù)字化，即在計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)上，利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算一系列新興技術(shù)在信息化上發(fā)展，并逐漸向產(chǎn)業(yè)和行業(yè)下沉，然后利用這些技術(shù)把繽紛多彩的世界在計(jì)算機(jī)世界里全息重建。

當(dāng)前，國內(nèi)正在推行《中國制造2025》戰(zhàn)略，從國家層面提出了從制造大國轉(zhuǎn)型成為制造強(qiáng)國的目標(biāo)，其中有一條重要戰(zhàn)略就是推行數(shù)字化制造。整個(gè)制造行業(yè)包括汽車行業(yè)都在向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，發(fā)動(dòng)機(jī)試制質(zhì)量控制也不例外。

4.2 質(zhì)量控制數(shù)字化管理

將試制過程映射到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)化的試制活動(dòng)。以數(shù)字化技術(shù)為手段，在建立、運(yùn)行、監(jiān)控等方面進(jìn)行數(shù)字化改造，逐漸形成數(shù)字化管理?；顒?dòng)中所涉及到的項(xiàng)目信息、人員、零件、設(shè)備、工藝、測試、檢查等信息數(shù)字化，虛實(shí)結(jié)合動(dòng)態(tài)重構(gòu)，獲得的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行共享和動(dòng)態(tài)顯示，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的數(shù)字化管理。

5 試制質(zhì)量控制數(shù)字化的發(fā)展

5.1 試制質(zhì)量控制發(fā)展路線

隨著試制活動(dòng)的發(fā)展，原有的質(zhì)量控制逐漸不能滿足現(xiàn)有的質(zhì)量要求。質(zhì)量控制方法需要不斷提高，從無到有，從有到優(yōu)，逐漸朝著規(guī)范化、信息化、數(shù)字化方向發(fā)展（見圖3）。在質(zhì)量管理體系的支持下，控制內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范化，已規(guī)范化的進(jìn)行信息化，已信息化的進(jìn)行數(shù)字化。三個(gè)方向是共存發(fā)展，同時(shí)各自內(nèi)部進(jìn)行PDCA循環(huán)改進(jìn)。通過一步步地夯實(shí)基礎(chǔ)，數(shù)字化推進(jìn)地更快，效果更顯著。

5.2 質(zhì)量管理體系要求

IATF16949是國際汽車行業(yè)的質(zhì)量體系技術(shù)規(guī)范，已普遍被汽車行業(yè)廠家采用，并搭建了各自質(zhì)量管理體系，試制同樣根據(jù)自身情況，搭建了試制質(zhì)量管理體系。體系保證以下幾點(diǎn)：1、全員參與，從基層到管理者，所有員工必須參與，同心協(xié)力滿足質(zhì)量要求;2、以顧客為關(guān)注焦點(diǎn)，不論是外部或內(nèi)部顧客，都以顧客為關(guān)注焦點(diǎn)，以滿足顧客需求為最終目標(biāo);3、預(yù)防為主，質(zhì)量控制由事后把關(guān)改為事前預(yù)防，一次性做對(duì)，降低質(zhì)量成本;4、持續(xù)改進(jìn)，必須堅(jiān)持，只有不斷改進(jìn)才能提升質(zhì)量控制水平。

5.3 試制質(zhì)量控制規(guī)范化

質(zhì)量控制重點(diǎn)是對(duì)各過程的質(zhì)量把關(guān)。發(fā)動(dòng)機(jī)種類多，結(jié)構(gòu)性上存在差異，同時(shí)項(xiàng)目要求不統(tǒng)一，但質(zhì)量必須保證合格。每個(gè)控制點(diǎn)，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，檢查內(nèi)容及控制方法保持一致，從流程到執(zhí)行都規(guī)范化。例如發(fā)動(dòng)機(jī)的外觀檢查，作為交付前最后檢查，合格后就意味著可交付客戶。發(fā)動(dòng)機(jī)外觀不同，若只按圖紙要求，檢驗(yàn)會(huì)抓不住要點(diǎn)，會(huì)出現(xiàn)方法不統(tǒng)一，檢查內(nèi)容不一致。檢驗(yàn)人員容易理解偏差，導(dǎo)致質(zhì)量溢出，所以外觀檢查標(biāo)準(zhǔn)必須規(guī)范化，檢驗(yàn)人員的要求和檢查方式也規(guī)范化。固化檢查模板，按模板編寫檢查內(nèi)容，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的外觀檢查既統(tǒng)一又靈活，保證質(zhì)量同時(shí)提高效率。

5.4 試制質(zhì)量控制信息化

試制質(zhì)量數(shù)據(jù)經(jīng)過日積月累，數(shù)據(jù)量日漸龐大。以前采用的紙質(zhì)手工記錄，存儲(chǔ)困難，數(shù)據(jù)不能及時(shí)準(zhǔn)確傳遞，數(shù)據(jù)不能有效獲取，會(huì)導(dǎo)致造機(jī)進(jìn)度遲緩，甚至做出錯(cuò)誤決策。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將數(shù)據(jù)無紙化，集中管理，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制信息化。

例如試制零件的質(zhì)量控制。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)本身有三四百種零件，供應(yīng)商百余家，多型號(hào)多批次導(dǎo)致零件質(zhì)量文件數(shù)量成千上萬份。大量質(zhì)量文件，通過手工紙質(zhì)管理效率特別低。利用計(jì)算機(jī)開發(fā)管理系統(tǒng)軟件，讓零件質(zhì)量數(shù)據(jù)無紙化并集中管理。利用網(wǎng)絡(luò)搭建車企和供應(yīng)商的交流平臺(tái)，車企發(fā)布信息及要求，供應(yīng)商提交零件質(zhì)量文件，相關(guān)工程師在平臺(tái)上進(jìn)行審批，最終完成零件質(zhì)量控制工作。零件質(zhì)量文件電子存檔并共享，數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化統(tǒng)一管理。

試制涉及的信息化系統(tǒng)還有：項(xiàng)目管理系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)、數(shù)模系統(tǒng)、現(xiàn)場管理系統(tǒng)、問題交流系統(tǒng)、人力資源系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信息化并共享，數(shù)據(jù)可以及時(shí)使用，大大提高了質(zhì)量控制效率。

5.5 試制質(zhì)量控制數(shù)字化

信息化的質(zhì)量數(shù)據(jù)高效使用是數(shù)字化的重點(diǎn)。首先要防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)失效，還有“兩張皮”和“質(zhì)量信息孤島”的現(xiàn)象。將過程的數(shù)據(jù)相互打通，試制過程之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通、信息融合，試制過程形成閉環(huán)。具體措施是建立試制數(shù)字化平臺(tái)，把試制過程映射到數(shù)字平臺(tái)內(nèi)，包括質(zhì)量控制點(diǎn)，同時(shí)終端延伸到造機(jī)現(xiàn)場。試制過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，通過業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行流轉(zhuǎn)，環(huán)環(huán)相扣，每環(huán)進(jìn)行質(zhì)量控制。滿足試制計(jì)劃，且所有過程都在質(zhì)量控制范圍內(nèi)。

試制數(shù)字化平臺(tái)包括造機(jī)計(jì)劃，物料準(zhǔn)備，裝配工藝、現(xiàn)場造機(jī)、樣機(jī)交付、問題決解等過程。這些過程與外部系統(tǒng)對(duì)接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)循環(huán)。通過業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)試制活動(dòng)，驅(qū)動(dòng)過程中進(jìn)行質(zhì)量控制。通過數(shù)字化平臺(tái)，搭建出數(shù)字化試制質(zhì)量控制框架（見圖4）。

與外部系統(tǒng)對(duì)接，是數(shù)字化的基本要求。內(nèi)外對(duì)接的有：1、項(xiàng)目管理系統(tǒng)與造機(jī)計(jì)劃對(duì)接，將造機(jī)需求、BOM清單、造機(jī)要求等信息輸入平臺(tái)。2、資源管理系統(tǒng)、零件質(zhì)量控制系統(tǒng)與物料管理對(duì)接，將物料信息和零件質(zhì)量信息輸入平臺(tái)。3、裝配工藝與數(shù)模系統(tǒng)對(duì)接，將裝配技術(shù)要求輸入平臺(tái)。4、現(xiàn)場管理系統(tǒng)與現(xiàn)場造機(jī)對(duì)接，將造機(jī)現(xiàn)場信息與平臺(tái)信息交流，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地管理造機(jī)現(xiàn)場。5、問題交流系統(tǒng)與問題解決對(duì)接，兩者質(zhì)量問題信息進(jìn)行交流，快速地解決質(zhì)量問題。6、人力資源系統(tǒng)與試制角色對(duì)接，試制活動(dòng)中對(duì)角色任務(wù)進(jìn)行合理分配，提高處理效率。

試制質(zhì)量控制基于數(shù)字化平臺(tái)，在內(nèi)循環(huán)上設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)，并分布在業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)流的關(guān)鍵點(diǎn)。單向的實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)控，截流式質(zhì)量把關(guān)，控制方法更加嚴(yán)謹(jǐn)可靠，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量。

6 試制質(zhì)量控制數(shù)字化的意義

數(shù)字化的試制質(zhì)量控制有很多作用。1、從手工記錄、質(zhì)量信息查詢、數(shù)據(jù)匯總等繁瑣的工作中解脫出來;2、數(shù)據(jù)數(shù)字化處理，為質(zhì)量管理人員進(jìn)行科學(xué)的質(zhì)量決策提供了重要依據(jù);3、改變了數(shù)據(jù)混亂、信息不透明、效率低、遇事缺乏科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)、憑主觀臆斷的現(xiàn)象;4、促使數(shù)據(jù)規(guī)范化，工作條理化和決策科學(xué)化，加速了數(shù)據(jù)傳遞，縮短了處理時(shí)間和擇策時(shí)間。

數(shù)字化的質(zhì)量控制通過平臺(tái)的實(shí)時(shí)采集，快速掌握試制運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)境與信息系統(tǒng)的無縫對(duì)接，提升了質(zhì)量管理人員對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場的感知和監(jiān)控能力。把試制上下游過程連接，在數(shù)字化驅(qū)動(dòng)下，全面提升試制質(zhì)量控制能力。

7 結(jié)論

質(zhì)量是企業(yè)的生命，是品牌的基礎(chǔ)。質(zhì)量控制方法要隨著時(shí)代的發(fā)展不斷提升，數(shù)字化在質(zhì)量控制上的應(yīng)用正在成為了一種發(fā)展趨勢(shì)。它保證了質(zhì)量，提高了效率，還降低了成本?，F(xiàn)階段的數(shù)字化還只是一個(gè)開始，很多場景或領(lǐng)域都可以應(yīng)用，不能一蹴而就，需要企業(yè)長期努力革新。本文通過應(yīng)用案例，與同行進(jìn)行分享，不僅限于發(fā)動(dòng)機(jī)試制，可以是整車，甚至整個(gè)汽車行業(yè)。希望車企在質(zhì)量控制中進(jìn)行更多數(shù)字化應(yīng)用，在激烈的市場競爭中搶占先機(jī)。

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