制造業(yè)質(zhì)量管理數(shù)字化探討

蔣明

滄州明珠塑料股份有限公司 河北 滄州 061001

引言

近年來，新一代信息技術(shù)引領(lǐng)的新一輪產(chǎn)業(yè)變革方興未艾，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為大勢所趨，數(shù)字生產(chǎn)力日益彰顯出其強(qiáng)大的增加動力，為傳統(tǒng)制造業(yè)質(zhì)量管理創(chuàng)新、高質(zhì)量發(fā)展提供了新機(jī)遇和新空間。身處世界百年未有之大變局，應(yīng)對日益復(fù)雜的國際形勢，以數(shù)字化賦能企業(yè)全員全過程全方位質(zhì)量管理，提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈質(zhì)量協(xié)同水平，是推動制造業(yè)質(zhì)量變革、效率變革、動力變革，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的現(xiàn)實選擇。

1 什么是質(zhì)量管理數(shù)字化

質(zhì)量管理數(shù)字化是通過新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)體系融合應(yīng)用，推動質(zhì)量管理活動向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級，增強(qiáng)全生命周期、全價值鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量管理能力，提高產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的過程，可以簡單理解為數(shù)字化條件下的質(zhì)量管理。

2 制造業(yè)質(zhì)量管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重點應(yīng)用方向

在制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，企業(yè)應(yīng)根據(jù)內(nèi)外部實際需求，圍繞企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃，聚焦提高企業(yè)質(zhì)量管理的效率和效益這一目標(biāo)，循序漸進(jìn)地對內(nèi)部各項重點業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)推進(jìn)數(shù)字化應(yīng)用，充分應(yīng)用數(shù)字化手段提高各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)質(zhì)量信息的采集、分析和利用能力，加強(qiáng)各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)間質(zhì)量信息的共享，最終實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型[1]。在此過程中要注重價值牽引和數(shù)據(jù)驅(qū)動。把提升發(fā)展質(zhì)量與效益作為出發(fā)點和落腳點，深化全過程全鏈條數(shù)據(jù)挖掘，驅(qū)動質(zhì)量變革。以下以研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)、檢測、采購業(yè)務(wù)為例說明如何圍繞提高質(zhì)量管理能力實施的數(shù)字化應(yīng)用。

2.1 研發(fā)和設(shè)計是決定產(chǎn)品質(zhì)量水平的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)

在研發(fā)與設(shè)計階段重點要提高研發(fā)效率和避免研發(fā)引起的質(zhì)量隱患，因此重點應(yīng)在需求采集、項目管理、輔助設(shè)計、設(shè)計驗證等方面應(yīng)用數(shù)字化手段。

2.1.1 在需求采集過程中，可充分利用虛擬現(xiàn)實、網(wǎng)絡(luò)問卷等技術(shù)了解市場需求或?qū)⒃O(shè)計靈感向客戶與銷售部門展示，征求其意見與建議，從而使研發(fā)出的產(chǎn)品更好地滿足市場的需求，避免閉門造車。

2.1.2 在研發(fā)設(shè)計實施的過程中，充分利用項目管理系統(tǒng)，將需求管理、缺陷管理、迭代管理、項目計劃、測試計劃、測試報告、項目文檔管理等環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)字化管理可以有效跟蹤研發(fā)進(jìn)度、提高研發(fā)效率、實現(xiàn)知識共享，為后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供數(shù)字化的設(shè)計文檔和工藝文檔，有效跟蹤和避免研發(fā)設(shè)計引起的質(zhì)量缺陷。

2.1.3 在研發(fā)過程中可充分利用CAD（計算機(jī)輔助設(shè)計）、CAM（計算機(jī)輔助制造）、精益設(shè)計等數(shù)字化工具可有效提高研發(fā)設(shè)計的效率，同時在研發(fā)階段即實現(xiàn)與生產(chǎn)部門的跨部門合作，簡化產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、降低產(chǎn)品制造裝配成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.1.4 在設(shè)計驗證階段可利用建模與仿真工具和測試管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對研發(fā)結(jié)果的驗證和測試數(shù)據(jù)的管理，從小試、中試階段迅速發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷、降低測試成本、減少質(zhì)量隱患。

2.2 生產(chǎn)是決定產(chǎn)品質(zhì)量水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

美國質(zhì)量管理大師威廉?愛德華茲?戴明提出“產(chǎn)品質(zhì)量是生產(chǎn)出來的，而不是檢驗出來的”，只有在生產(chǎn)過程中的每個環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝和作業(yè)指導(dǎo)書要求進(jìn)行，才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。因此在生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要投入最多的資源來實現(xiàn)質(zhì)量管理數(shù)字化，同樣生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的質(zhì)量管理數(shù)字化也能創(chuàng)造最大的效益。

2.2.1 在生產(chǎn)過程中充分利用目前已逐步成熟的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。一方面，由于自動化設(shè)備的控制精度更高、更穩(wěn)定，可以降低因為人工操作因素而引起的產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品整體質(zhì)量水平；另一方面，可以通過設(shè)備自動控制調(diào)整生產(chǎn)過程的工藝參數(shù)、采集生產(chǎn)過程中的工藝記錄，為產(chǎn)品生產(chǎn)過程的質(zhì)量追溯提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.2.2 在生產(chǎn)管理過程中，利用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)排產(chǎn)的自動化和智能化，使排產(chǎn)更加科學(xué)和高效，可以減少生產(chǎn)過程中因頻繁更換產(chǎn)品或更換規(guī)格而帶來物料和工時的浪費。更重要的是由于減少了生產(chǎn)中斷，從而使生產(chǎn)過程的連續(xù)性提高，也提高了生產(chǎn)過程中工藝的穩(wěn)定性，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。

2.2.3 在生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析的過程中，利用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的自動化和生產(chǎn)、質(zhì)檢過程的數(shù)據(jù)共享，一方面，可以提高數(shù)據(jù)統(tǒng)計的準(zhǔn)確性與效率，降低生產(chǎn)統(tǒng)計人員工作量；另一方面，可以利用長期采集積累的工藝記錄數(shù)據(jù)與產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，通過大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建基于數(shù)據(jù)質(zhì)量改進(jìn)決策模型，找到工藝數(shù)據(jù)與質(zhì)量結(jié)果的因果關(guān)系，從而為提高產(chǎn)品質(zhì)量提供工藝調(diào)整的方向

2.2.4 在生產(chǎn)設(shè)備管理領(lǐng)域，以數(shù)字化為導(dǎo)向，構(gòu)建新型的設(shè)備管理能力，實現(xiàn)設(shè)備檔案、設(shè)備維保、設(shè)備運行的精細(xì)化管理，利用3D建模、數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備運行診斷、故障預(yù)防、故障告警，提高設(shè)備連續(xù)性、穩(wěn)定性，保證設(shè)備精度，也是提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的重要手段。

2.3 檢測過程是質(zhì)量管理中最為基礎(chǔ)和重要的過程

檢測過程既為判定原料、產(chǎn)品品質(zhì)提供依據(jù)，也為生產(chǎn)過程及時的質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù)。企業(yè)應(yīng)根據(jù)質(zhì)量管理數(shù)字化要求，完善檢驗測試的方法和程序，提升生產(chǎn)質(zhì)量檢測全面性、精準(zhǔn)性和預(yù)判預(yù)警水平。

2.3.1 通過提高檢測工具的自動化水平和精準(zhǔn)度，最大限度的通過自動化測量設(shè)備替代人工，可減少人工和時間成本，也降低人工測量帶來的誤差。通過在線的檢測設(shè)備，可及時測量與反饋在產(chǎn)品的各項質(zhì)量參數(shù)，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可與自動化設(shè)備互聯(lián)互通，及時調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)，可降低下線檢測帶來的質(zhì)量成本。

2.3.2 在檢測過程中利用智能化設(shè)備，如人工智能的圖像識別、動態(tài)感知技術(shù)，實現(xiàn)全流程自動化智能化的產(chǎn)品質(zhì)量表面缺陷檢測，既能提高質(zhì)量檢驗效率、降低人工成本也能時間檢測的精準(zhǔn)度和準(zhǔn)確性。

2.3.3 記錄數(shù)據(jù)是檢測過程中的重要工作，傳統(tǒng)的手工紙質(zhì)檢測數(shù)據(jù)記錄方式，既耗費人工也難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，對檢測數(shù)據(jù)也無法充分利用。通過對檢驗過程的數(shù)字化改造，可以實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)自動采集與集中存儲，質(zhì)量管理與生產(chǎn)管理人員可以更便捷的獲取所需的數(shù)據(jù)，使質(zhì)量數(shù)據(jù)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)做大數(shù)據(jù)分析成為可能，更好地為質(zhì)量改善提供數(shù)據(jù)支持。

2.4 采購質(zhì)量的好壞直接影響到企業(yè)最終產(chǎn)品的質(zhì)量

采購業(yè)務(wù)的數(shù)字化，既屬于企業(yè)內(nèi)部的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，又涉及與供應(yīng)鏈上游企業(yè)的質(zhì)量數(shù)據(jù)共享與利用。在采購過程中需要對供應(yīng)商進(jìn)行評估和認(rèn)證、對采購執(zhí)行過程進(jìn)行質(zhì)量管理和對供應(yīng)商進(jìn)行績效管理，從而保證企業(yè)物資供應(yīng)的質(zhì)量水平。

2.4.1 在供應(yīng)商開發(fā)與認(rèn)證階段，為了充分利用網(wǎng)絡(luò)資源實現(xiàn)采購業(yè)務(wù)公開、透明，在提高采購質(zhì)量的同時降低采購成本，可搭建采購管理平臺或利用電商平臺開展網(wǎng)絡(luò)尋源、網(wǎng)上供應(yīng)商認(rèn)證和詢議價工作[2]。自建采購管理平臺的優(yōu)勢在于更能契合企業(yè)的業(yè)務(wù)需求利于實現(xiàn)集中采購降低采購成本，缺點是供應(yīng)商開拓范圍仍然有限，在此情況下可與電商平臺或?qū)I(yè)商業(yè)信息服務(wù)平臺如企查查、天眼查等建立接口，實現(xiàn)供應(yīng)商信息獲取，然后由采購人員主動聯(lián)系開發(fā)認(rèn)證。

2.4.2 在采購執(zhí)行過程中，為了保證對采購物資進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)管、實現(xiàn)質(zhì)量追溯，一般采用批次管理形式對不同供應(yīng)商提供的物資進(jìn)行分別管理，在此情況下對供應(yīng)鏈管理的要求會有所提高，給供應(yīng)鏈管理帶來一定的難度。目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析體系已逐步形成規(guī)模，其應(yīng)用實踐證明對供應(yīng)鏈管理、質(zhì)量追溯等都會形成深遠(yuǎn)影響，企業(yè)可利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析平臺，打通上下游數(shù)據(jù)鏈。

2.4.3 由于供應(yīng)商進(jìn)行績效管理需要獲取供應(yīng)商生命周期中的各種履約記錄如送貨及時性、送貨合格率、結(jié)算及時性、質(zhì)量問題處理情況等，這些信息在傳統(tǒng)手工管理方式下靠人工收集效率既低也存在人為因素影響，不利于供應(yīng)商的管理。在實施采購管理系統(tǒng)后，可以通過系統(tǒng)將上述信息自動集成，并通過一定的打分規(guī)則，自動形成客觀的供應(yīng)商評價結(jié)果，保證供應(yīng)商管理的嚴(yán)肅性及公正性，保證企業(yè)物資供應(yīng)質(zhì)量和及時性。

3 利用數(shù)字化手段提高企業(yè)質(zhì)量管理水平

在提高經(jīng)營管理過程中質(zhì)量管理能力的同時，也應(yīng)重視以數(shù)字化手段，提高企業(yè)質(zhì)量管理水平，建立以數(shù)字化為核心的質(zhì)量管理工作機(jī)制。

首先，應(yīng)提高崗位數(shù)字化作業(yè)能力。質(zhì)量管理是一個全員參與的過程，企業(yè)在圍繞提高質(zhì)量水平的數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，實施每一個業(yè)務(wù)領(lǐng)域的數(shù)字化應(yīng)用都離不開員工的參與，所以在此過程中應(yīng)充分對相關(guān)崗位進(jìn)行培訓(xùn)，提高員工的數(shù)字化技能，使員工具有運用信息化系統(tǒng)和在數(shù)字化條件下應(yīng)用質(zhì)量管理技術(shù)方法的能力，并培養(yǎng)員工數(shù)字化質(zhì)量管理的思維，使員工從被動的接受數(shù)字化的工作環(huán)境，到能夠主動創(chuàng)新以更好地推進(jìn)本崗位的質(zhì)量管理數(shù)字化工作和履行本崗位的質(zhì)量職責(zé)。

其次，應(yīng)推進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化升級改造。企業(yè)應(yīng)圍繞提高質(zhì)量管理數(shù)字化能力的目標(biāo)，在業(yè)務(wù)管理數(shù)字化的過程中，推進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字化改造，提高設(shè)備的自動化、智能化、精準(zhǔn)化水平，保證設(shè)備控制精確、工藝穩(wěn)定、減少因設(shè)備引起的質(zhì)量問題。同時，通過對設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)改造，實現(xiàn)工藝參數(shù)下發(fā)、運行參數(shù)采集、集中監(jiān)控等功能，通過對生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯，通過將生產(chǎn)過程參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量檢驗結(jié)果關(guān)聯(lián)分析，輔助進(jìn)行生產(chǎn)工藝改進(jìn)和產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)。

最后，應(yīng)保證各數(shù)字化系統(tǒng)之間互聯(lián)互通，避免信息孤島，綜合已實施的數(shù)字化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)全流程物料數(shù)字化管理[3]。企業(yè)應(yīng)圍繞物流，對業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流進(jìn)行整合，建立與質(zhì)量要求相匹配的數(shù)字化管理系統(tǒng)，在采購、生產(chǎn)、倉儲、物流、交付及售后服務(wù)等全過程充分考慮質(zhì)量追溯的要求，實現(xiàn)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析的一物一碼管理，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化追溯能力。在此基礎(chǔ)上與重要的物資供應(yīng)商建立協(xié)同的數(shù)字化管理平臺，共享采購產(chǎn)品質(zhì)量、批次、交期等信息。

4 質(zhì)量管理數(shù)字化工作的保障措施

首先，應(yīng)圍繞推進(jìn)質(zhì)量管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型這一工作主線，完善組織保障。其次，應(yīng)為質(zhì)量管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作培養(yǎng)和引入必要的人才，包括支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型的系統(tǒng)管理、軟件開發(fā)方面的信息化專業(yè)人才、能夠在工作中充分利用數(shù)字化系統(tǒng)提升工作效率和能夠?qū)π畔⑾到y(tǒng)提出改進(jìn)建議的數(shù)字化應(yīng)用人才和能工運用數(shù)字化思維進(jìn)行管理和推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的管理人才。再次，應(yīng)為質(zhì)量管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作提供必要的軟硬件投入，包括信息系統(tǒng)、數(shù)字化平臺或相關(guān)數(shù)字化工具和自動化生產(chǎn)、檢測設(shè)備、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)等，根據(jù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的整體計劃，循序漸進(jìn)并適當(dāng)超前的進(jìn)行投入，并進(jìn)行投入的績效管理，提高投入產(chǎn)出的效能。最后，應(yīng)充分保障質(zhì)量數(shù)據(jù)安全，落實《數(shù)據(jù)安全法》和有關(guān)行政法規(guī)要求，強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全意識，履行數(shù)據(jù)安全保護(hù)義務(wù)。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)、容災(zāi)備份、數(shù)據(jù)安全加密等數(shù)據(jù)安全能力建設(shè)，保障企業(yè)自身和客戶的數(shù)據(jù)安全。

5 結(jié)束語

數(shù)字化轉(zhuǎn)型對傳統(tǒng)制造業(yè)來講是一個“箭在弦上不得不發(fā)”的事情，在此過程中，將推進(jìn)質(zhì)量管理數(shù)字化作為數(shù)字能力建設(shè)的主線，推動數(shù)字技術(shù)在質(zhì)量管理過程中創(chuàng)新應(yīng)用，是提高企業(yè)整體質(zhì)量水平和經(jīng)營管理水平的必由之路，也是推動制造業(yè)質(zhì)量變革、效率變革、動力變革，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的現(xiàn)實選擇。