质量信息集成化系统的开发论文

2020-09-24 02:19:15 78

0.简介

改革开放以来，在实施日本TQC方法之后，引入了9000质量认证体系，并实施了6 Sigma管理，中国制造业的整体质量管理水平有了很大提高，但与发达国家相比仍然存在较大差距。

统计显示，从2000年到2007年，国家质量技术监督局对市场上消费产品进行抽查的抽样合格率只有每季度80％左右。据保守估计，我国不合格产品的年度损失高达3000亿元。而这仅仅是对成品质量损失的计算，因此只是冰山一角。如果考虑到在制造过程中由于质量问题导致的内部返工和报废损失，结果将更加令人惊讶。

为了解决中国质量管理的这种状况，政府和企业界每年都有巨额投资，但他们未能获得满意的反馈。造成这种情况的原因很多，但是从质量工程的角度来看，认为没有应用或滥用相应的质量工具。为了解决企业使用质量工具的问题，许多公司对员工进行了质量工具培训，并引入了质量管理软件，希望最终解决问题。我们高兴地看到，随着企业信息化的发展，计算机和软件技术在企业中得到了广泛的推广和应用，这也使得基于统计知识的一些质量管理方法在企业中的应用成为现实。但是这些质量管理软件和方法的应用又如何呢？

1.中国质量管理软件的应用

为了了解中国制造业企业质量管理水平的现状，受国家发展和改革委员会委托中国质量协会管理委员会与天津大学管理学院联合对全国大中型制造企业的质量管理状况进行了问卷调查。就企业质量管理信息化的应用而言，在接受调查的105家公司中，只有22.86％拥有在线质量数据收集系统并使用了特殊的质量管理软件。通过对调查结果的分析，可以得出以下结论：

（1）目前，中国企业运用现代质量工具和方法的结果仍不令人满意；

（2）在质量管理软件的应用中，企业与企业，行业之间存在着巨大的差距；

（3）某些质量分析系统软件不能完全满足企业的需求，特别是在整个过程中的信息集成方面；

（4）需要加强单个工具之间的整合以及优质工具的易用性，尤其是对非统计专业人员的支持。造成这种情况的原因很多，包括企业规模，员工素质和行业问题。但是，从软件本身的角度来看，尽管各种计算机辅助质量，但还是着眼于国内外集成质量管理系统的研发。测量系统（CAQ）已在各个行业中应用并取得了一定的收益，但其中大多数仅限于进料检验，生产过程的在线监控等。可以说，各种质量设计，优化和控制工具的研究仍处于起步阶段。早在1980年代，国外学者就开始研究质量集成软件。 Desuy和KapxTi等人首先提出了集成质量体系的概念。然后，Hepiediai提出了集成质量体系121的框架，Nokabad和其他人讨论了定制生产环境中的质量信息系统13。近年来，中国在这一领域进行了许多讨论。相关研究涵盖了质量管理体系的基本框架，模型以及质量管理体系的整体构建。但是从国内外的研究成果来看，主要集中在理论体系研究阶段。由于不同行业在质量体系和设计开发方法上的差异，很难建立一个通用的平台。当前，实际的开发和获得应用程序的软件很少。

为此，迫切需要一套集成的质量信息管理系统，全面应用先进的质量管理方法，以确保企业产品质量的不断提高，为促进现代质量管理奠定了坚实的基础。方法。本文以作者项目团队开发的质量管理体系为例，以生产过程中的质量信息集成为主要途径，实现设计信息与制造信息的共享以及质量信息的集成。和工具。

2.系统的总体设计

2.1质量管理软件的现状

目前，企业常用的质量管理软件是分为以下三类：

（1）质量数据分析工具。这种类型的系统以数学统计分析为核心，并强调质量数据的分析和处理。但是，这种软件中的模块彼此独立，无法实现各种质量工具的信息传递和共享。另一方面，这种软件与制造过程无关，只是质量工程师进行数据分析的工具。

（2）集成在ERI系统中的质量管理模块。现有的大多数ERP系统都包括质量管理模块，以在产品制造过程中实现质量信息集成。但是，ERP系统中的质量管理模块通常仅限于数据收集，存储和简单分析。系统中基本不包含对数据进行深度统计分析的功能。

（3）6SSm项目管理软件系统。主要功能是在6SSna项目的实施过程中实现人员，资金和进度的计划和控制，并确保项目的沟通和协调。因此，此类软件更加注重项目管理和各种分析结果的共享，并且在6SiSna实施期间无法集中存储和共享各种原材料和数据。另一方面，此类软件基于项目。中心，几乎不参与流程，支持整个产品生命周期中的质量改进保持很少。

2.2质量体系的设计思路

由该项目团队开发的集成质量管理体系具有以下设计目标：

（1）实现整个产品的质量信息集成生命周期和分享；

（2）整合多种质量工具；

（3）与ERP系统共享数据；

（4）从下而上开发的统计信息工具，以确保系统的灵活性和可伸缩性。

为了实现此设计目标，系统的主要目的是实现质量信息的集成。集成架构如图1所示。也就是说，生产过程中元素的集成，例如产品厚零件，工艺路线，过程以及关键质量特征（CQ）和数据共享。

系统的设计是面向产品和过程的。它以产品为中心，整合了整个设计和生产过程的相关质量信息，将产品的生产分解为工艺路线，并将其细化为程序，最后与CTQ相对应，以完整地描述整个设计和生产处理。产品质量管理最终归结为该过程中的CTQ管理，使用集成的质量工具测量，分析，控制和优化CTQ，进而调整和指导生产以改善生产过程。

3.系统功能模块介绍

系统的主要功能包括五个模块：用户管理，基本信息管理，质量分析，质量优化和质量控制。还包括系统帮助模块。具体功能结构如表1所示。

3.1用户管理模块

用户管理模块的主要功能是限制系统操作员的权限，以确保不同人员具有对系统具有不同的操作权限，并确保每个操作员都可以访问系统。重要信息的操作是可追溯的。

3.2基本信息模块

基本信息管理模块的基本功能是生产过程的定义。通过产品管理，过程路线管理，过程管理和关键质量特征管理定义完整的生产过程。定义生产过程后，将通过主界面上的三个树结构显示该过程。该系统通过该模块中的产品管理，零件管理，设备管理和供应商基本信息管理，与ERP或企业现有的信息系统集成。确保ERP系统和集成质量管理系统中的数据共享。当然，系统设计还考虑到一些企业尚未建立相对完整的信息系统，因此该系统也可以独立于ERBf环境运行。

3.3质量分析模块

质量分析工具包括传统质量工具，例如直方图，置换图和因果图，以及多元分析，测量系统分析和过程能力分析。这些工具主要用于质量改进的早期阶段，结合定性和定量方法来识别过程中的关键质量问题。这些质量分析工具可以通过数据库与相应的过程或过程路由建立连接，也可以单独用作工具，从而确保系统的灵活性。

3.4质量优化模块

质量优化工具包括质量功能部署（QFD），实验设计（DOE）和失效模式与效用分析（FMEA）。使用质量优化工具获得优化的工艺参数和生产条件，从而使关键质量特性具有稳定且理想的输出值。

3.5质量控制模块

质量控制工具主要是控制图。根据优化结果调整过程参数后，根据不同的输出值属性和相应的过程控制要求制作合适的控制图。该模块从生产线上收集的实时数据中绘制出控制图，使用户可以根据自己的需要选择歧视规则，并可以及时检测生产线的工作状态。一旦控制图中出现异常，将采取相应的警报措施，以提醒工程师启动失控的行动计划，以避免大量不合格产品。

4.系统集成

系统集成是整个系统的重点。系统设计的目的是实现质量信息的集成管理和应用程序质量工具的集成。企业质量不断提高。

4.1质量信息的集成

信息集成的最重要特征是信息共享和数据通信。系统中将质量信息定义为与产品质量管理有关的信息，包括产品设计信息，原材料和组件供应商检查信息，测量工具的测量能力分析信息以及过程和过程路线的生产能力。信息，生产线上的控制信息等。在传统的设计和制造过程中，由于无法传达各种质量工具信息，因此在设计和制造部门之间已经形成了许多产品质量不一致的情况，形成信息孤岛，从而降低了设计的效率。这也延长了设计到制造的周期，无法适应日益激烈的竞争环境。

为了满足质量信息集成的要求，系统设计使用统一的信息平台，通过产品生产过程的主线将质量信息分析和汇总到数据库中。每个部门的人员都针对数据库中存储的统一质量。信息，以便产品质量生命周期的所有相关部门可以统一每个质量活动的信息，以实现信息资源的完全共享，从而使产品生命周期的各个阶段或各个阶段使用的各种质量工具的信息职能部门。这也使管理人员可以追溯到他们已经完成的质量管理工作，并为将来的数据挖掘和知识管理奠定了数据基础。

4.2质量工具集成

质量工具之间的集成是我们系统的特征。各种质量工具都有其适用范围和优势。当前，有许多软件支持这些单一质量工具的应用，但是许多质量工具定量工具没有完全分开。在质量管理过程中，只有充分利用它们之间的互补关系，它们才能发挥最大的效力。当前，关于质量工具之间的集成的研究更多。参照图8，但是几乎没有开发出实用的系统。在该系统中，质量工具之间的集成主要体现在以下几个方面。

质量功能部署（QFD）与失败失败模式和效用分析（IMEA）之间的集成。 QED是用于将客户需求转换为产品特征，组件特征和生产过程特征的工具。 FEA基于质量目标制定的技术文档，并根据经验分析产品设计和生产过程中的弱点和可能存在的缺陷，确定这些缺陷的可能性以及这些缺陷的后果和风险，并做出决定以采取措施消除他们。 IMEA可以确定关键的客户要求是什么，与工程特性相关的产品的可靠性和安全性如何，与客户要求相关的故障模式的严重程度，并可以减少对严重性，频率和检测的主观偏见，因此，结果可以用于重新评估QID中的房屋质量，并设置质量计划的目标矩阵。同时，QFD结果可帮助确定MEA中的关键质量特征，分析产品可靠性与安全性之间的关系以及过程特征，分析故障模式的严重性与客户需求之间的关系，并降低评估失败的严重性。性能，可能性和可检测性方面的主观偏见。

QFD与实验设计（DOE）之间的集成。 QED的目的是使产品开发尽可能以客户为导向，从而确保产品能够以最小的风险和可靠性满足用户需求，并确保设计的可靠性。 doe的目标是选择合适的参数值和参数范围，以使产品的关键质量特性始终接近理想值，并最大程度地减少质量损失，从而确保产品质量符合要求用户的需求。他们从不同角度和不同方面保证产品质量。然而，在传统的质量功能部署方法中，关系矩阵和相关矩阵的两个部分通常是根据人的经验确定的，不可避免地存在一定的主观风险。该系统利用DOE的支持来确定QED。这种处理可以减少定性处理引起的偏差，并为关系矩阵和相关矩阵的定义提供定量支持。同时，QI对客户需求，产品特性，组件特性和生产过程的分析也为确定实验设计的实验策略提供了参考，从而使实验设计的工程技术更能够考虑客户需求。

上述优质工具之间的集成可以更好地利用各种工具的优势，并且可以在不同程度上弥补单个工具的不足。

5结束语

随着中国制造业的快速发展，增长模式的转变是必然趋势，而质量在企业竞争中的核心地位将会越来越多人们已经注意到计算机和网络技术的迅速发展，这也为质量管理信息化提供了技术支持。因此，质量管理体系的应用和发展具有广阔的前景。该系统下一阶段研究的重点是改善实时数据收集和分析，并开发支持六西格玛项目管理的相应模块。