（机械设计及理论专业论文）大重集团减速机厂质量控制模式研究与实现.pdf

大连理工大学硕士学位论文 摘要 本课题来源于大重集团减速机厂风电产品全生命周期质量监控与管理的研发。结合 企业自身的生产特点，遵循全面质量管理理论、统计过程控制等先进的思想，对企业的 质量管理活动深入调研，确定了产品生命周期质量信息流。全面分析企业质量生产相关 数据的采集、反馈、汇总统计以及决策信息的分析处理等方面的问题后，确定了系统要 实现的功能目标。进而提出了基于信息闭环反馈控制管理模式的信息中枢系统框架模 型，相应设计并开发了企业实际迫切需求的质量管理信息系统。 此系统分为三大子系统：信息管理数字化、执行管理标准化和反馈管理可视化。信 息管理数字化子系统是在对增速器生产技术标准深入分析的基础上，构建了面向企业生 产过程中所有质量活动的质量b o m 体系。该体系以产品结构和配置为引导，作为产品 质量数据流合理有效的载体和组织形式，最大程度地解决了质量数据的分散性问题，并 在此基础上，提出了故障代码模型；执行管理标准化子系统是把工艺信息、加工信息和 标准信息综合起来为生产过程监控服务，将控制图分为分析用和控制用两个阶段，通过 与直方图和因果图的有效结合，实现系统自动判定当前工序加工能力，并予于调整；反 馈管理可视化实现了实时接收各阶段中的分析结果数据，按照产品、零件和工序的细化 顺序和深度，把各个监控点上零散的质量特征信息与所在合同、产品以及相关各种信息 挂钩，使管理层可以从全局角度监控产品质量，同时能够根据企业各级相关部门的信息 需求对反馈数据进行汇总统计分析，形成有用的质量信息，直观地显示给企业各级负责 人进行决策，从而实现质量信息流的闭环反馈控制。 在系统的软件设计过程中，采用面向对象的程序设计语言v i s u a ls t u d i o2 0 0 8 和企业 级关系数据库s q ls e r v e r2 0 0 0 作为系统的开发平台和数据库平台。 最后采用理论与实践相结合的研究方法，阐述了系统的实施应用过程。系统在企业 初步实现了质量生产过程的数据集成、信息分析和决策支持，证明了本文工作的有效性 和实用性。 关键词：统计过程控制；信息集成；反馈控制；流程标准化；质量b o m 大重集团减速机厂质量控制模式研究与实现 r e s e a r c ha n dr e a li z a t i o no fq u a l i t yc o n t r o lp a t t e r nf o rd h i g e a rr e d u c e r p l a n t a b s t r a c t t h i sp a p e ri sd e r i v e df r o mt h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fl i f e c y c l eq u a l i t yc o n t r o la n d m a n a g e m e n to nt h ew i n dp o w e rp r o d u c t sf o rd h ig e a rr e d u c e r w i t hi t so w np r o d u c t i o n f e a t u r e s ，m a d ea ni n d e p t hr e s e a r c ho nt h eq u a l i t ym a n a g e m e n to ft h ec o m p a n yf o l l o w si d e a s s u c ha st h et h e o r yo ft q m ，s t a t i s t i c a lp r o c e s sc o n t r o la n ds oo n ，p r o d u c t sl i f e - c y c l eq u a l i t y i n f o r m a t i o nf l o wi sa s c e r t a i n e d s ot h ef u n c t i o na i mo fs y s t e mi sa c c o r d i n gt ot h es t u d yo ft h e c o l l e c t i o n ，f e e d b a c k ，s t a t i s t i ca n da n a l y s i so fd a t aa n dt h ec o n s i d e r a t i o no ft h ec h a r a c t e r i s t i c s d u r i n gt h ep r o c e s so ft h ef o r m a t i o no fp r o d u c t sq u a l i t y t h ef l a m em o d e lo fi n f o r m a t i o n c e n t e rb a s e do nt h ec l o s e d - l o o pf e e d b a c kc o n t r o lm a n a g e m e n tm o d ei sb r o u g h tf o r w a r dt h e n a n dt h ei n f o r m a t i o ns y s t e mo fq u a l i t ym a n a g e m e n ti sd e v e l o p e da n di m p l e m e n t e d t h es y s t e mi sd i v i d e di n t ot h r e e s u b s y s t e m s ：d i g i t a l i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t ， s t a n d a r d e x e c u t i o nm a n a g e m e n ta n dv i s u a l f e e d b a c km a n a g e m e n t u p o nt h o r o u g hi n d e p t h a n a l y s i so ft h et e c h n i q u es t a n d a r d so fg e a r b o xp r o d u c t i o n ，d i g i t a l i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t s u b s y s t e m sr e s p e c t i v e l yb u i l dq u a l i t yb o mf a c i n ga l lq u a l i t ya c t i v i t i e sd u r i n gt h ep r o c e s s p r o d u c t i o n t h eq u a l i t yb o m i sp r o d u c ts t r u c t u r ea n dc o n f i g u r a t i o no r i e n t e da n dm a x i m a l l y s o l v e st h ed i s p e r s i o np r o b l e mo fq u a l i t yd a t a ，w h i c hi sar e a s o n a b l ea n de f f e c t i v ec a r r i e ra n d o r g a n i z a t i o no fp r o d u c tq u a l i t yd a t af l o w a n do nt h i sb a s i s ，t h ef a u l tc o d em o d e li sp r o p o s e d s t a n d a r d - e x e c u t i o nm a n a g e m e n ts u b s y s t e m si n t e g r a t ec r a f ti n f o r m a t i o n ，m a n u f a c t u r i n g p r o c e s si n f o r m a t i o na n ds t a n d a r di n f o r m a t i o nf o rs e r v i c ep r o c e s sm o n i t o r i n g a n dt h ec o n t r o l c h a r t sa r ed i v i d e di n t ot w os t a g e sa sa n a l y z e - c o n t r o lc h a r ta n dc o n t r o l c o n t r o lc h a r t w i t ht h e e f f e c t i v ei n t e g r a t i o no fh i s t o g r a ma n dc a u s a l i t yd i a g r a m st h ep r o c e s s i n gc a p a c i t yo ft h e c u r r e n tp r o c e s sc o u l db ed e t e r m i n e db yt h i ss y s t e ma u t o m a t i c a l l yo nw h i c ht h ea d ju s t m e n t c o u l db ed o n e ；v i s u a l f e e d b a c km a n a g e m e n tr e c e i v e st h ea n a l y s i sr e s u l t sf r o ma l ls t a g e so f t h ec o n t r o li n i t i a t i v e l y a c c o r d i n gt ot h eo r d e ra n dd e p t ho ft h ep r o d u c t s ，p a r t sa n dp r o c e s s ， t h es c a t t e r e dq u a l i t yc h a r a c t e r i s t i c si n f o r m a t i o nf r o ma l lc o n t r o lp o i n t sa r el i n k e dt ot h e c o n t r a c t ，p r o d u c t sa n dr e l a t e di n f o r m a t i o n b yt h i sw a y ，a l lp e r s p e c t i v e s u p e r v i s i n ga n d c o n t r o lt op r o d u c t sq u a l i t ya r ep r o v i d e dt ol e a d e r s m e a n w h i l e ，a c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n t s f r o mt h er e l e v a n td e p a r t m e n t so ft h ed i f f e r e n tr a n k si ne n t e r p r i s e ，t h es u b s y s t e mf e e d b a c k s a n da n a l y s e st h e s ed a t at of o r mu s e f u la sw e l la si n t u i t i v em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nt os u p p o r t m a n a g e r s d e c i s i o n t h e r e f o r et h eq u a l i t yi n f o r m a t i o nf l o w sc l o s e l o o pf e e d b a c kc o n t r o li s r e a l i z e d i i t h es v s t e mi sd e v e l o p e du s i n gv i s u a ls t u d i o2 0 0 8a n dm i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 p l a t f o r m s i nt h ee n dt h ea u t h o ri l l u s t r a t e st h ei m p l e m e n t a t i o no ft h es y s t e m ，w h i c hr e a l i z e sd a t a c o l l e c t i o n i n f o n n a t i o na n a l y s i sa n dd e c i s i o ns u p p o r td u r i n gt h ep r o c e s s o fp r o d u c i n gq u a l i t y t h ep r a c t i c eo fs o f t w a r es h o w st h a tt h ea p p r o a c h e si nt h i s d i s s e r t a t i o na lee f i e c t l v ea n d p r a c t i c a b l e k e yw o r d s ：s t a t i s t i c a tp r o c e s s c o n t r o ；i n t e g r a t e di n f o r m a t i o n ；f e e d b a c kc o n t r o t ； p r o c e s ss t a n d a r d i z a t o n ；q u a t i t yb o m 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目：太重篡固遗速狃 厦量控剑搓塞盟窥生塞理 作者签名： 墅壶! 塾 日期：兰土年j 三月坌日 大连理工大学硕士研究生学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有 权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文题目：。太重篡固遣速狃 厦量控剑搓塞塑窒鱼塞翌 作者签名：缢垒! 鱼日期：竺兰 一年兰月竺日 导：j 遗一噍孚年卫月笪日 大连理工大学硕士学位论文 1 绪论 1 1研究背景 美国著名质量管理专家朱兰博士在第4 8 届美国质量管理学会年会上指出，2 0 世纪 以“生产率的世纪”载入史册，2 1 世纪将是“质量的世纪”【l l 。伴随着全球经济一体化 的发展，国际市场的竞争日趋激烈，过去的由生产厂家说了算的“卖方市场 己完全转 变为现行的以客户为中心的“买方市场。与时间和成本一样，质量己成为企业生存与 发展的主要制胜因素【2 j 。好的质量是低成本、高效率、低损耗、高收益的保证，也是长 期赢得顾客忠诚度，企业获得可持续发展的基石。 过去的质量概念是能满足规范的要求，而随着质量概念不断地扩大，现在仅仅满足 规范要求是远远不够的，还需要让客户满意，甚至要让客户愉悦。麦肯锡公司曾针对汽 车制造行业中质量管理方面的情况做过一个调查。通过调查日本、欧洲和美国的汽车行 业来研究质量管理的差别以及造成的影响。调查发现：质量管理与公司的盈利密切相关， 质量管理好的公司的盈利状况也相应的良好，而且客户对公司也较为满意【3 j 。 大重集团减速机厂作为我国传统的制造企业，随着企业规模的不断扩大，产品结构 和经营环境日益复杂，在质量管理方面存在着如下问题： ( 1 ) 不能及时获得质量信息。在企业生产过程中，必须获知各种零部件基本质量 信息，比如作业指导书、关键工序质量特性、工艺b o m 结构等。但由于零部件种类多、 数量大、分类复杂、操作失误等因素，常常造成不能及时有效的获取质量信息，质量控 制失控。 ( 2 ) 质量信息不够准确，无法及时同其他部门进行沟通。有可能导致缺陷零部件 继续投入生产，造成巨大浪费。 ( 3 ) 供应商供货能力参差不齐以及回用单众多，难以进行集中管理和监控等。 ( 4 ) 质量反馈信息不能得到及时处理。同时主管领导和相关人员难以及时了解发 生的重大质量问题及处理进度，往往等到发现问题时，问题已经扩大化，造成损失。 目前企业已经积累了相当数量的原始质量信息，但是可惜花费大量精力采集的宝贵 信息还沉睡在档案柜中。企业到目前为止还没有建立一套较为完善的质量管理体系，所 有管理工作并没有形成系统的文档文件，而且企业的基层管理者和生产人员流动性相对 较大，员工的产品生产质量意识较为薄弱，工序检查手段存在着局限性，并不能很好的 发挥作用，由于员工操作马虎而导致不合格品产生现象严重。这些质量控制方面的问题， 已经严重的影响了企业的发展，也就是原有的质量管理模式，己经不适应当前企业生产 大重集团减速机厂质量控制模式研究与实现 力的发展。这也就迫切的需要研究在新的状况下的质量管理模式，并快速开发出适合当 前工厂实际情况的质量管理信息系统，来促进工厂的发展。 基于上述现状，本文以国家科技型中小企业技术创新基金项目n o 0 9 c 2 6 2 1 2 1 2 0 4 1 5 、 大连市科技型中小企业创新资金专项计划n o 2 0 0 8 j 3 1 j h 0 11 “机械产品成本预测与报价 集成系统”支持为依托，结合大重集团减速机厂风电产品全生命周期质量监控与管理的 研发，建立了基于信息闭环反馈控制管理模式的信息中枢系统框架模型，从功能设计、 数据库设计、界面设计分析了设计平台实现的功能，设计和实现了业务流程设计模块、 业务功能模块、权限设计模块的算法和流程。 1 2 国内外研究现状与发展趋势 1 2 1国内外质量管理现状 8 0 年代以来，科学技术的发展日新月异，国际竞争日趋激烈。这种竞争的核心是技 术进步和管理进步的竞争，集中反映在产品质量方面，质量已成为各国竞争的焦点。质 量战略已成为各国振兴经济的选择。1 9 9 0 年9 月召开的第3 4 届欧洲质量组织年会提出： “质量管理是9 0 年代的关键，是9 0 年代的成功之路。”这是对当前世界质量管理的高 度概括 4 】。 日本为了提高全民族的质量意识，从1 9 6 0 年起，于每年1 1 月开展质量月活动。日 本的全面质量管理目标十分明确：满足用户及市场需要。日本的企业产品标准比国际标 准都严格。他们十分重视信息，不仅对市场的信息、用户的信息，而且企业内部信息也 都输入计算机存档。 美国是最早开展质量管理活动的国家。1 9 4 6 年美国成立了美国质量管理协会 ( a s q c ) 。a s q c 在美国质量管理中起了重要的作用。但是当时美国开展质量管理活 动没有注意协作和配合，结果8 0 年代以后，美国的质量管理反落后于日本。1 9 8 8 年美 国改进全面质量管理，大量开展质量和质量咨询活动【5 】。1 9 8 7 年美国设立了用已故商业 部长马尔科姆鲍得里奇的名字命名的国家质量管理奖。这是美国迄今为止最高的也是 唯一的企业管理奖1 6 j 。 世界上许多国家都去日本学习质量管理，以亚洲、中南美最多。这些国家是按照日 本质量管理模式开展质量管理活动。印度、泰国、新加坡、印尼的质量管理活动开展得 较好。澳大利亚、新西兰、瑞典也正积极推广t q m 。 欧美组成了一个由1 6 个国家参加的“联合体”，其中较有影响的是法国。法国在 1 9 7 5 年开始进行了促进产品质量提高的试验，1 9 8 7 年创办了“工业质量教育培训部， 大连理工大学硕士学位论文 在中等学校、专科学校和高等学校研究质量保证问题。英国在1 9 8 3 至1 9 8 8 年大力开展 全国质量管理活动，打下了质量管理的基础。 我国在7 0 年代末从日本引进t q m 的方法，由于有关部门的倡导，在我国工业界形 成了一项运动，对推动我国工业管理的现代化起了重要作用。特别是通过1 9 9 1 年的“质 量、品种、效益年 的活动，我国的部分产品质量和性能已达到和接近国际水平。但是 仍在下面几个方面存在不足1 7 j 。 从产品质量看，存在着产品合格率低、原材料和成品产品的质量差、高技术含量的 产品少、顾客质量投诉多、假冒伪劣商品严重的“低、差、少、多、假 的严重问题。 从q c 小组活动看，其普及率、活动率、成果率还不高，往往流于形式。 从执行标准方面看，我国的质量标准总体上低于发达国家。目前我国的g b t1 9 0 0 0 已等同采用i s 0 9 0 0 0 系列，这要求我国的产品质量上一新台阶【8 j 。 从质量管理研究方法看，往往没有深层次挖掘问题产生的原因，以及可能解决的办 法，而是多用一些大道理去解释，或者用一些抽象的概念去分析问题，没有落到实处。 从计算机应用于质量管理来看，欧美、日本等发达国家已广泛采用计算机辅助质量 管理而获得成功。我国这方面的工作还处于起步阶段，大多数企业还未能形成以计算机 为基础，支持组织机构、质量职能及质量信息处理的信息系统p j 。 1 2 2 质量管理发展趋势 质量管理发展到今天已经历了3 个阶段：质量检验阶段、统计质量控制阶段和全面 质量管理阶段。在这期间，涌现了大量质量管理理念，多位大师为质量管理做出了卓越 贡献。 美国钢铁企业质量管理工程师泰勒在1 9 11 年发表科学管理原理，从工艺入手， 标定定额，同时对执行的结果进行检查和检验，提出设立专职的检验队伍和检验人员， 标志着质量检验阶段的形成。在这一阶段质量管理的中心内容是通过严格检验来保证出 产的产品或转入下道工序的零部件的质量。缺点是事后把关，不能预防不合格，产品不 能全部检验【l 。 1 9 2 4 年，休哈特提出控制图统计理论，质量控制从检验阶段发展到统计过程控制 阶段。休哈特认为，产品质量不是检验出来的，而是生产制造出来的，质量控制的重点 应放在制造阶段，从而将质量控制从事后把关提前到制造阶段。这种方法的应用使制造 企业减少了不合格品的产生，降低了生产费用。但是由于过分强调数理统计方法的应用， 而忽视了组织管理和生产者能动性的缺剧j 。 大重集团减速机厂质量控制模式研究与实现 1 9 5 6 年费根堡姆提出全面质量管理理论，将质量控制扩展到产品寿命循环的全过 程。t q m 以包括质量在内的所有管理目标为对象，并强调最高管理层强有力的领导和 对全员教育及培训的必要性。 2 0 世纪6 0 年代初，被誉为“全球质量管理大师”、“零缺陷之父 和“伟大的管 理思想家”的菲利浦克劳士比提出“零缺陷 思想，零缺陷特别强调预防系统控制和 过程控制，要求第一次就把事情做正确，使产品符合对顾客的承诺要求。开展零缺陷运 动可以提高全员对产品质量和业务质量的责任感，从而保证产品质量和工作质量。 7 0 年代，田口玄一博士提出田口质量理论，他认为，产品质量首先是设计出来的， 其次才是制造出来的。因此，质量控制的重点应放在设计阶段，从而将质量控制从制造 阶段进一步提前到设计阶段。 现代质量控制理论已形成两大方向：一种是以全面质量管理( t q m ) 为思想核心的 纯粹管理质量科学，强调从组织活动、企业文化和人员素质等方面的改善来提高质量； 另一种则是以现代测控技术为基础的纯粹技术质量科学，强调通过高新技术监控生产过 程，以追求“无故障生产 的方式来实现产品高质量，不主张过多的依赖人文组织等方 面的因素1 1 2 1 。 尽管国内企业界最近的热点似乎集中在并购、资本经营、市场拓展、多元化等方面， 但事实上，对任何一家制造企业来讲，质量的管理、生产流程的控制，才是企业发展的 最为重要的“内功 之一。如何练就这身“内功”，不仅需要有质量管理的思想、方法 和手段，更需要有质量工程技术的支持。如何利用质量工程技术，设计并生产出低成本、 短周期、高质量、高可靠性的产品，由此获得竞争优势，己成为国内外广大理论研究者 和实际工作者广泛关注的问题。而提高质量的一个主要技术手段就是进行有效的过程监 控。 1 2 3 部分e r p 系统中的质量管理 ( 1 ) 用友e r p u 8 质量管理 用友e r p u 8 质量管理模块是基于全面质量管理理论进行设计开发的，强调过程的 全面性【l3 1 。包括设计过程、制造过程、辅助过程和使用过程四个方面。 设计过程质量保证以物料清单、产品工艺路线以及工程变更等相关内容作为凭 证，做好标准化的审查工作，督促遵守设计试制的工作程序等。 质量控制主要集中在制造过程中的质量管理，其主要功能是通过可以处理八种 类型的检验( 来料检验( 采购检验、委外检验) 、产品检验、工序检验、在库检验、发 货检验、退货检验、其他检验、留样的处理，并记录留样的检验情况) 来保证产品质量， 并可对检验结果进行统计分析： 大连理工大学硕士学位论文 辅助过程的质量管理主要为做好物资采购供应( 包括外协准备) 的质量管理， 保证采购质量，主要表现在报表输出功能。 此外，建立了客户关系管理，实现统一共享的常见故障问题库、快速响应客户 服务请求、加强维修配件管理、快速响应客户投诉等。 其操作有着严格的业务规则，各子模块间的耦合程度比较大。 库存管理启用后，才可以启用质量管理 采购管理启用后，才可以使用采购检验 委外管理启用后，才可以使用委外检验 车间管理启用后，才可以使用工序检验 ( 2 ) 金蝶k i s 业务版 金蝶的质量管理系统，在功能上也实现了对零部件的来料检验、工序检验、入库检 验、供应商评价、售后服务等业务处理，并具有详细的报表输出功能。 该产品具有如下产品特性： 高性价比 快速应用，快速见效 灵活的应用模式 实现财务人员梦寐以求的财务业务一体化管理 多视角的财务核算与分析查询 与金蝶k 3 集成使用，平滑升级 虽然用友、金蝶软件具有相当的优点，但他们最初的设计都是对数据进行收集、分 类和管理，为事后管理服务的，未突破报表系统的框架，忽略了这些质量数据所隐含的 可供决策的有用质量信息，将失去寻找质量隐患的机会，也就是说不能很好的为制造业 企业的生产服务。况且，他们的销售价格也比较昂贵，在工厂实施起来有一定的难度， 工厂的实际生产，也不需要特别多的功能。所以，为制造业企业，尤其是针对大重集团 减速机厂，开发出一套为生产服务的质量管理信息系统，是有必要的。 1 3 研究目的与意义 企业的质量信息来源于产品决策、产品设计、加工制造、市场调研、销售服务等企 业活动的方方面面，在不同的阶段和部门之间存在大量的信息需要传递和处理。质量信 息的处理走向集成化、智能化是适应制造过程自动化发展需求的一个必然趋势。 本研究所述的质量管理是以质量信息技术集成为基础，面向产品生命全周期( 包括 设计、制造、销售和回收等整个生命过程) 建立以质量监控( 状态数据采集、预处理、 大重集团减速机厂质量控制模式研究与实现 质量状态识别与诊断、质量过程反馈控制、过程质量评估) 和质量管理( 资源及工况信 息收集、质量信息管理、质量决策及质量计划、质量检测计划) 相结合为主旨的管理措 施。 质量管理和质量监控之间是相互联系、相辅相成的。质量管理需要质量监控的评估 结果作为决策和计划依据，同时，它以检测规划的形式规定状态数据采集系统的数据采 集范围和方法。质量管理和质量监控都能作用于生产过程，所不同的是质量管理以文件 或开展活动的形式从宏观上来控制生产，而质量监控则采用补偿或调整等手段来控制生 产的硬件部分【1 2 】。单独强调质量管理或者质量监控的任何一方都难以达到满意的效果。 另外全面质量不是“最高素质与最新技术”的结合，它追求的不是两个局部最优的相加， 而是寻求两个局部的最优配合。 因此，项目要求本论文所研究的质量管理信息系统，不再是单纯的管理数据，而是 要求能够解决企业当前实际问题，面向产品全生命周期，监控整个质量形成环节过程， 实施全面质量管理，开发集成化质量管理信息平台，有效地监督、控制质量的波动，缩 短生产时间，减少废品和返修品，降低费用。 本论文的研究目的就在于，利用e r p 信息管理的特点，将各部门在生产过程中获 得的数据有效的固化起来，并找出一种有效的方式将分散在各个职能部门中的质量信息 合理的组织起来，实现质量信息在各部门、各环节、各过程中的快速准确地传递及其平 稳链接。充分发挥信息集成，数据处理量大且快，与多角度数据分析的特点，在利用 s p c 对这些数据进行统计与分析的基础上，随时对生产、采购、销售等进行指导，提高 企业的整体竞争能力。 目前，企业信息化已经成为企业经济现代化的主要标志之一，本项目通过将现代质 量管理理论与信息技术有机结合起来，解决企业过程质量控制和产品质量控制等方面的 实际问题，为推动企业其他环节信息化建设提供重要的科学借鉴意义。 1 4 本文主要内容 本课题以大重集团减速机厂增速器生产作为研究对象，经过历时3 个多月的产品生 产追踪，在对企业质量管理现状进行分析的基础上，对企业的质量信息进行分析，给出 了企业在质量控制、管理方面的需求分析，建立了企业的集成质量控制系统框架模型， 并论述了质量控制流程的标准化设计，最后讨论了集成质量管理系统的实现技术，给出 了集成质量管理系统在企业的应用案例。 大连理工大学硕士学位论文 本论文的研究理论基础是全面质量管理理论、六西格玛质量管理和统计学有关理 论。由于企业质量管理涉及到方方面面，采用单一的研究方法与手段，不能满足研究的 要求，因此本文采用的研究方法是综合的方法体系。本文主要进行了如下研究工作： ( 1 ) 论述了质量管理发展的历史及相关质量控制方法的新发展，为本文系统应用 模型的设计提供了理论基础。 ( 2 ) 详细分析了企业质量管理现状，包括现有质量管理流程、质量信息化管理现 状，以及企业质量管理存在的问题等，并提出基于信息闭环反馈管理思想和预防思想的 质量管理信息系统框架模型。 ( 3 ) 根据企业自身的需求和生产特点，在详细阐述了系统设计原则以及实现目标 的基础上，提出了企业质量管理信息系统功能模型，并对各个模块进行了详细的功能设 计。 ( 4 ) 以企业生产关键产品增速器为研究对象，分别从质量信息管理、工序质量控 制、供应商评价以及不合格品管理等方面对质量控制系统进行技术规划，完成了关键质 量控制流程标准化设计。 ( 5 ) 最后对企业集成质量控制系统的开发环境和运行环境进行了描述，并以一级 行星架的0 1 3 0 工序加工质量监控为对象，给出了企业的应用案例。 大重集团减速机厂质量控制模式研究与实现 2 质量管理研究理论基础 2 1 质量管理研究方法 质量管理的研究方法在不同国家和企业有所差异，但其基本过程如下【1 4 j ： ( 1 ) 制定质量方针。质量方针应包括以下方面：产品质量水平、同供应厂商关系、 质量活动要求、售后服务、经济效益、质量管理教育等。质量方针应形成文件，并应确 保得到广泛传播、贯彻执行和支持。 ( 2 ) 制定质量目标。根据质量方针的要求及企业在某时期所达到的质量要求来制 订。 ( 3 ) 编制质量计划。根据用户需要明确产品特色，选择质量标准和确定各项具体 指标，进而确定具体质量措施和质量活动。 ( 4 ) 加工制造与控制。根据质量计划组织生产：选择机器和工具，配备好计量器具， 选择合适的生产工人，选定控制点进行控制。 ( 5 ) 质量检验。将测量结果同标准进行比较，判断其是否合格或是否适用，最后 记录结果，进行数据分析，并将信息反馈给有关部门。 ( 6 ) 质量审核。组织审核人员，制定审核计划，进行产品审核和质量体系审核， 根据审核结果提出相应的改进建议。 ( 7 ) 质量改进。成立质量改进小组，进行必要的职工培训，并实行奖励措施。 在整个质量管理过程中，由最高领导层参与，创造一个人人参与的管理模式。同时 还要将这一模式贯穿在整个质量管理小组的活动中。q c 小组是开展群众性质量管理活 动的一种组织形式，它以改进质量、降低消耗、提高经济效益和提高人的素质为目的。 整个企业的质量管理工作是按照p d c a 循环进行的。p d c a 循环作为质量管理的一 种科学方法，适用于企业各个环节、各个方面的质量工作。 2 2 课题相关的基本概念和理论 在深入探讨本文工作之前，首先介绍一些质量管理信息系统的基本概念和理论。 2 2 1 ls 0 9 0 0 0 系列标准中的重要术语 ( 1 ) 质量：反映产品或服务满足明确或隐含需要能力的特征和特性的总和i l 引。 。 ( 2 ) 质量管理：制订和实施质量方针的全部管理职能。 ( 3 ) 质量方针：由组织的最高管理者正式颁布的该组织总的质量宗旨和质量方向。 ( 4 ) 质量体系：为实施质量管理的组织结构、职责、程序、过程和资源。 大连理工大学硕士学位论文 ( 5 ) 质量计划：针对特定的产品、服务、合同或项目，规定专门的质量措施、资 源和活动顺序的文件。 2 2 2 质量控制基本概念 ( 1 ) 质量控制点 质量控制点是为了保证工序质量而确定的重点控制对象、关键部位或薄弱环节，一 般为技术要求高、施工难度大的结构部位，也可以是影响质量的关键工序、操作或某一 环节。因此，质量控制点需结合技术方案、工艺水平、生产经验、各工种的操作熟练程 度，以及加工环境来具体确定【1 6 j 。 ( 2 ) 反馈控制 利用反馈控制原理构成的自动控制系统，称之为反馈控制系统，在工程中，根据是 否有人为的反馈作用将控制系统分为开环控制与闭环控制。在信息化的管理系统中，同 样可以引用这一概念，本文的信息中枢系统为企业领导者对产品质量进行闭环的反馈控 制提供了有力的支持【l7 1 。 ( 3 ) 抽样检验 抽样检验的目的是判断被检验的一批产品是否合格，而一批产品的质量的优劣通常 是用该批产品的不合格品率来衡量的【9 j 。抽样检验的基本思想就是，依据技术标准、质 量承诺、产品图样、工艺文件和技术协议等首先确定一个合格品率的标准p o ，然后将待 检批产品的不合格品率p 与p o 进行比较，若p p o ，则该批产品不合格，应拒收。其中p o 的取值大小与产品的性质、价值、 检验的难易程度有关。另外p 通常是未知的，而且在抽样检验中，还必然存在着两类判 断错误。所以在设计抽样方案时，如何科学合理的确定样本容量n 和合格判定数c 是至 关重要的，通常用( n ，c ) 或( n ，n ，c ) 表示一个抽样方案。当n 和c 确定后就能进 行抽样检验并评定产品批的质量是否合格，通过数据处理，可及时有效的判断工艺过程 是否处于受控状态，确保生产出合格的零部件。 ( 4 ) 过程能力分析 过程能力反映过程本身的生产能力，即过程的稳定程度，稳定程度越高生产能力就 越大【1 2 1 。对计量特性来讲，其标准差o 的大小可以反映过程稳定程度的高低，标准差o 越小则过程越稳定，反之过程能力就越大。在正态分布情况下，通常把过程控制在i l 3o 之内，故过程能力定义为6 倍标准差，即 尸c = 6 0 过程能力指数( c p ) 是指过程能力满足标准要求的程度，通常是指公差范围与过程 能力的比值，公差范围越大，o 越小，则越能满足标准要求，此时生产合格品的能力就 大重集团减速机厂质量控制模式研究与实现 越大。为了定量描述过程能力，假定某产品的质量特性x 从正态分布n ( “，g 2 ) ，在 这种情况下，过程能力指数可以反映产品的不合格品率。 过程能力指数反映了生产合格品的能力大小，通常将它们分成若干个等级，以便针 对不同的情况采取不同的措施来改进质量或降低成本。 表2 1 过程能力级别 t a b 2 1t h el e v e lo fp r o c e s sc a p a b i l i t y 2 2 3 主要质量控制工具 ( 1 ) 控制图 控制图是用来分析和判断工序是否处于稳定状态的一种图形工具。它通过监视生产 过程的质量波动情况，分析工艺过程中出现的异常因素，并采取相应的控制措施，使工 序质量状态得到良好控制【1 8 19 1 。 生产中不存在系统误差时，产品质量特性( 总体) 服从正态分布n ( “，孑) 。由6 0 控制理论，如果加工处于受控状态，则认为x 一定落在肚3 0 范围内。在一次实验中， 如样品x 出现在肚3 0 范围外，则认为该加工处于非统计控制状态。但是即使点子均落 在肚3 0 控制界限内，但若点子在控制界限内的排列有缺陷，不是随机排列方式，仍然 可认为工序不再处于受控状态。 控制图的判断准则，是从统计角度进行分析，从物理意义进行识别。判断准则分为 判稳准则和判异准则。 判稳准则 大连理工大学硕士学位论文 稳态是生产过程追求的目标。在统计量为正态分布的情况下，60 理论所对应的第 一类错误的概率a - - o 2 7 ，所以只要有一个点子在界外就可以判断有异常。因为q 很小， 第二类错误d 的概率就大，所以只根据一个点子在界内不能判断生产过程处于稳态，因 此取2 4 个点。判稳准则为：连续2 4 个点，界外点数为零个，就判稳。 判异准则 判异准则分为两大类，即：点子出界就判异；界内点排列不随机就判异。判异准则 可细化为以下6 个准则，如表2 2 所示。 表2 2 判异准则 t a b 2 2t h ed i s t i n g u i s ha b n o r m a ls t a n d a r d 图形表现图形描述图形表现图形描述 i 一里 i pk 札 州化n 谇续5 、6 、7 个 vkl c l 点子出界 ! 世蜷支堕鱼咝二囊誓布在中心 、 出界 链 一一旦 点子在中心线一侧u r 且h加w、伍妻垮冀孑二蓼差爹! zz 岛点子出现按次序 ，、f 、 v 道皿嬲。隔豫蹿疵点主纛拶鬻震 - - 偏离 一佃i 在中叭l口j倾向 闭 一一一一 l i 一一一一旦 f 乇嘴高香嚣有周期变动 ：三：竺一l 萤0 , 塞霆茔竿塞盏冀 周期 接近 ( 2 ) 直方图 直方图是指对大量计量值数据进行整理加工，找出其统计规律和数据分布的形态， 以便对其总体的分布特征进行分析的方法。作直方图本身并不是目的，目的在于通过对 直方图的分析，采用相应措施，以控制质量。 在相同的工艺条件下，加工出来的产品质量不会完全相同，总在一个范围内波动， 这样可以将一定的抽样分成若干组，按其顺序分别于坐标系中画出一系列的直方形，进 而观察图的形状，判断生产过程的质量是否稳定，了解产品特性的分布状况、平均水平 大重集团减速机厂质量控制模式研究与实现 和分散程度，有助于判断工序是否正常，工序能力是否满足要求，不良产品是否发生， 分析产品质量问题的原因，予以制定改进质量的措施。 ( 3 )因果图 因果图又叫石川图、特性要因图、鱼刺图等，是日本质量管理学者石川馨在1 9 4 3 年提出来的，它是既表达又分析质量特性波动与其潜在原因关系的一种图表。因果图把 影响产品质量的诸因素之间的因果关系清楚地表示出来，使人们一目了然，有利于找到 问题的症结所在，然后对症下药，解决质量问题。因此，因果图广泛应用于制造业和服 务业中。 在绘制因果图的过程中，需要对影响产品质量特性的所有因素进行分析，一般从六 个方面入手，即人( m a n p o w e r ) 、机( m a c h i n e r y ) 、料( m a t e r i a l ) 、法( m e t h o d ) 、 环( e n v i r o n m e n t ) 和测( m e a s u r e m e n t ) 。这六个方面也称为因果分析的六个基本因素 ( 5 m 1e ) 。 表2 3 直方图形状分析 t a b 2 3 h i s t o g r a ms h a p ea n a l y s i s 图形表现产生原因图形表现产生原因 _ 1n 置，使孔的直径实际尺 式h 观燃擞箨布兀h 獭避黧囊 以些孤岛型娶嚣生突变 象翥糕孵 亲龛g 测量数据不准 栅帆鬣篙m 以霎制 。一。“f 7 ：= 百i 蒜盈 几ili ijh l 列) 的数据被混在一起 平顶型 网，卿j 共阴磨顶寺 整理 双峰型 大连理工大学硕士学位论文 表2 4 直方图与质量标准比较 t a b 2 4 h i s t o g r a mc o m p a r e st h es t a n d a r do fq u a l i t y 图形表现比较分析图形表现比较分析 一r 一 一7 - 一 j 一刀一： j 丹；分布中心偏移质量 勰 受控状态 褫 标准中心，分布范 围达到标准的上限 或下限，虽然b t ，工序能力 汀 右十鲁的喀h 寓 f 东盟 s 瓦 而生 s 瓦 l 过偏型 胖型 。l 凡 tt ， b ”t ，表明会产 森。压 生大量度品，这 种工序的- t 序能 s 瓦死l 刀系左 过胖型 1 3 大重集团减速机厂质量控制模式研究与实现 3基于大重集团减速机厂质量控制系统模型研究 3 1系统研发的实际企业依托 本文研究内容是某制造企业信息化项目建设的重要组成部分。下面，首先介绍一下 该企业的生产经营管理模式【2 0 1 。 ( 1 ) 企业的市场分布特点 用户分布范围广，几乎遍及全国各地，如海南、江苏、山东、内蒙、甘肃、上 海、辽宁等，还有部分销售到海外，目前已有l o 台风电进驻印度。 交货期短，有个别紧急任务从设计到完成，仅有2 个月的时间； 产品要求可靠性高，若发生质量事故给用户和企业造成的经济损失较大。 ( 2 ) 企业的生产类型特点 属于多品种，小批量离散型制造