基于智能制造的产品质量管理系统设计研究

基于智能制造的产品质量管理系统设计研究

庄敏

杭州大和热磁电子有限公司  310000

摘要：随着大数据、物联网、云计算、人工智能等新一代信息技术的不断发展，世界各国制造业的体系、发展模式和发展前景都有重大改变，智能制造正在取代传统制造，成为制造业的主导制造方式。本文基于智能制造系统地阐述了产品质量管理系统的设计分析。

关键词 智能制造 质量管理 产品质量

引言

产品质量管理信息系统是依靠计算机技术、信息技术，来对产品质量信息进行专门管理的系统。其主要功能是通过系统以及采集设备将分散在企业各处的质量信息采集、汇总起来，然后通过专业的数据处理模块进行数据的筛选、分析等处理，得到质量报表，供企业各部门查询，为企业生产运营决策提供数据支撑。

1系统设计目标

本系统从业务改进和信息化建设两个方向出发，针对当前质量管理活动中的重点问题，进行分析与改进，并基于改进后的业务流程，设计产品质量追溯管控系统，实现公司质量业务线上管理，帮助公司向管理数字化、决策智能化转型，提高作业效率，提升产品质量。

当前公司产品质量管理工作主要集中于采购、制造、售后三大环节，包括零部件外检、装配检验、调试检验、产品追溯、问题改进等活动，主要重点问题为质量数据较为分散、部分零部件追溯较为困难、问题改进过程管控能力不足等，制约了质量水平的进一步提升。

针对当前质量管理业务中暴露出的重点问题和需求，利用PDCA思想和ECRSI原则，对检验、追溯、问题处理等业务进行改进，变革人员作业方式，规范化、标准化业务流程，减少操作、时间、人力资源等浪费，提高工作效率；采取基于VIN码、日期流水号、订单号等灵活多样的追溯方式，实现零件和产品质量信息批量快速查询，为故障排查、措施制定提供参考和依据；建立符合公司实际业务需求的改善模型与业务流程，明确各个阶段的工作内容，规范问题处理流程，提高流程连续性，通过加强对流程节点的控制，强化改进过程管控能力。

2系统架构

系统包括基础服务层、支撑层、应用层、展示层等4层，总体架构如图所示。基础服务层，采用分布式存储技术建立应用服务器集群，具有自动负载平衡的优势，不仅数据写入速度快而且维护成本低，同时其所具有的线性可扩展性又降低后期系统服务器扩展的技术难度与成本，以及相比集中式存储所具有的更强容灾性，是保障系统持续平稳运行的基础；支撑层，通过搭建工作流引擎、数据流引擎、规则引擎、集成通信服务引擎等，实现数据流在系统模块间的自动流转，以及质量特性、检验项目、检验人员、检验标准、检验策略等各类基础数据的集成与统一管理与维护，从而保证系统功能正常运行。应用层，通过各类算法对规划设计的业务流程进行实现，为实际业务提供系统支撑，是实现质量管理相关管理功能的核心。展示层，建立人机交互界面友好型的统一门户网站，以手机/PC端浏览器作为向用户展现系统应用功能的载体，支持单点登录方式，应用标准身份认证技术，实现对相关联的多种类型应用系统的单点登录访问。

整个系统平台实现产品全寿命周期的横向贯通，同时各个模块之间又实现质量管理流程和质量数据的横向畅通，形成一个高效的质量管理体系。建立满足供应、制造、售后等全过程产品质量追溯管理系统，使企业在质量体系落实、业务协同运作、数据集成管理、产品质量管控、质量信息追溯等方面全面提升，逐步实现全面质量管理，持续提升产品质量和服务质量。

(1)建立产品质量信息集中管理平台

采集、整合产品全生命周期质量数据，搭建产品质量管理信息平台，消除信息孤岛，建立企业一体化、全面的质量信息库，构建企业质量管理中心和质量信息流转枢纽，支持质量管理、决策和改进工作的开展。

(2)建立产品质量管理业务运行保障平台

优化现场质量管理人员作业方法，改进现有的质量管理方式，建立一个基于信息化、网络化的质量管理体系运行平台，提高质量问题处理效率和规范性。同时，各部门各级质量相关人员通过系统开展日常质量管理、控制和指挥协调工作，实现企业关键质量管理工作在线处理与动态协同，提高作业处理效率。

(3)建立产品质量管理的决策支持平台

在对进货检验管理、制造过程质量管理、售后质量管理等业务的基础数据、过程数据高效采集和统一管理的基础上，应用统计学模型和可视化报表模型，形成质量信息的多维度图形化报表，为企业管理决策提供数据支撑。

3平台功能模块

3.1采购质量管理模块

用于对外购物料/零部件的进货检验进行全面、规范、智能化管理，并支持对供应商质量能力的全面分析。

(1)设计目标

系统支持外检零件质量特性、检验标准自定义与维护以及检验任务自动生成、推送等功能，均衡外检人员作业配给，并支持检验过程在线手动录入，以及通过科学的统计分析模型和多样的报表模型，实现质量数据的多维度统计分析与图形化报表展示。

(2)功能设计

采购质量管理模块，支持对采购件和供应商的质量管理，涵盖原材料和外购件的入库检验计划和任务制定、检验结果记录、不合格品管理、检验结果统计分析等功能，实现供应商质量、供货质量、服务质量等多方面业务管理。

3.2制造质量管理模块

用于对产品装配检验和下线调试检验业务进行规范化管理，同时对检验人员、检验项目、检验结果、工装器具、设备参数等信息进行全面采集并记录，为产品质量档案提供输入。

(1)设计目标

系统提供过程质量特性、检验标准自定义自维护和检验任务自动生成、推送等功能，取代纸质版质量记录卡，指导检验工作，并支持在线手动录入、接口自动采集等多种数据采集方式，实现过程质量数据全面在线采集，以及通过科学的统计分析模型和多样的报表模型，实现质量数据的多维度统计分析与图形化报表展示。

(2)功能设计

制造质量管理模块，支持对装配过程和调试过程的质量管理，涵盖产品装配检验和产品调试检验的任务生成、检验结果记录、检验结果查询、异常问题提报、检验数据统计分析等功能，实现产品装配、调试、入库全过程的质量管理。

3.3售后质量管理模块

用于产品售后质量信息的统一集成管理，实现对售后故障信息的自动汇总与统计分析，以及新车型改进后销售情况的持续跟踪，为企业售后质量管理的质量鉴别、判定、产品召回提供有效支撑。

(1)设计目标

系统支持对新车型、改进件售后故障的跟踪管控功能，实现对新车型、改进件售后故障情况的持续跟踪，并对一线通系统功能进行优化升级，将售后信息统计分析、旧件管理等功能移植到产品追溯管控系统中，提高系统集成度。

(2)功能设计

售后质量管理模块，支持对产品和零部件的售后质量管理，涵盖产品质量跟踪、改进质量跟踪、售后质量统计分析、旧件/备件管理、基础信息管理等功能支持公司产品售后管理的质量鉴别、判定、召回等多方面业务管理。

3.4质量追溯管理模块

用于对产品/零部件追溯业务进行全面、规范化管理，实现原料、生产、仓储和物流的全面服务支撑，并支持多样灵活的追溯方式，保证产品/零部件正向、逆向追溯的准确性与高效率。

(1)设计目标

系统首先要统一管理零部件与产品质量档案，形成产品统一质量档案，并确定VIN码为唯一追溯，将其与质量档案关联；其次要支持多种灵活的产品追溯方式，包括基于VIN码的精确追溯、基于日期流水号的批量追溯(没有追溯码的部分零部件)、基于销售订单的批量追溯(产品批量共性问题)等。

(2)功能设计

质量追溯管理模块，支持对产品/零部件质量档案的统一集中管理，以及产品/零部件问题的多方式追溯，涵盖产品档案管理、产品追溯管理、产品召回管理等功能。

3.5质量改进管理模块

用于对日常质量异常处理和年度立项质量改善业务进行闭环管理，并支持改进表单、改进流程的规范化、标准化，改进全过程的跟踪监控与预期预警，以及质量问题报告、反馈、分析和改进的多部门协同配合。

(1)设计目标

首先，实现改进表单、改进流程的标准化固化，通过组建跨部门小组加强部门间的协调，提高问题解决的效率；其次，展开对流程节点的管控，通过设置节点上传文件、预计关闭时间、处理人等项目，实现问题改进全过程的跟踪管控；最后，基干节点时间设置，并集成，实现节点关闭逾期预警以及按时完成率统计等功能。

(2)功能设计

质量改进管理模块，支持对年度立项改善项目和日常问题改善项目的改进全过程跟踪管控，涵盖年度改进计划管理、创建项目创建、故障模式分解、改进过程跟踪、进度文件上传等功能，支持公司产品售后管理的质量鉴别、判定、召回等多方面业务管理。

4系统创新点

基于改进后的作业方式和业务流程，设计产品质量追溯管控系统，辅助质量工作开展；设计系统功能模块，对进货检验、制造过程检验、产品追溯、问题改进等业务进行规范化、标准化和固化，提高工作效率；设计系统数据库，建立数据库概念结构模型、数据表结构模型，并对数据库表展开详细设计；设计系统集成接口，通过API等接口方式实现与公司其它系统的集成，整合公司质量信息资源，实现质量信息的统一集成管理。

结语

基于智能制造的产品质量管理系统实现运行，使得系统通过固化流程，可以强化质量工作规范性，提升工作效率，使问题分析解决时间和产品追溯耗时等平均减少30%以上；基于系统可以实现质量数据的全面采集、快速查询、智能化统计、多维度分析，对管理决策予以数据支撑。

参考文献：

[1]邸兰青. 产品质量管理系统研究与实现[D].山东大学,2020.

[2]徐雨晴. 面向智能制造的汽车零部件制造过程质量控制研究[D].东北林业大学,2020.

[3]张蕾. 基于MES的产品质量管理系统的设计与研究[J]. 轻工科技,2019,35(10):102-103.