（机械设计及理论专业论文）面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究.pdf

独创性声明 y 7 7 6 3 0 5 本人声明所里交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝望盘堂或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者繇们确签字吼卅年7 月夕曰 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝至兰盘茎有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和 借阅。本人授权盘、江盘鲎可以将学位论文的全部或都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、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名 嘲葡 o j 签字日期：劲竹年了月7 日 学位论文作者毕业后去向 工作单位： 通讯地址： 导师签名 签字日期：孵3 月9 臼 电话 邮编 浙江大学硕士论文 面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 摘要 质量是企业的生命。如何实现基于c i m s 的流程型企业协同质量管理，成为 重要的研究课题。流程型生产模式下的c i m s 研究和应用较少，由于流程型企业 生产的自身特点，流程型企业在生产与质量管理方面也区别于其他类型的企业， 因而用于其他类型企业的c i m s 系统并不适用于流程型企业。 单片机级的质量控制系统已经广泛应用于流程型企业，本文研究如何有效的 实现基于c i m s 的流程型企业协同质量管理系统，该系统可以提高流程型企业质 量管理水平。 第1 章介绍了课题的背景，指出研究流程型企业在c i m s 环境下协同质量管 理系统的必要性。阐述了国内外对这课题的研究情况，最后阐述本文的主要研 究内容和总体框架。 第2 章介绍了水泥企业信息化的现状，对水泥企业的生产特点进行了分析， 阐述了水泥企业信息化需要解决的问题，描述了水泥企业信息化系统的组建方 法。介绍c i m s 环境下的c a q 系统的作用及特点，水泥企业c a o 构架原理，并给 出了水泥企业c i m s 环境下的c a q 系统模型。 第3 章描述了水泥企业传统的质量工作流模型，针对传统质量工作流模型的 缺点，提出了改进的具有自反馈能力的质量管理工作流模型，并根据自反馈实现 原理，研究了水泥企业生料配比过程的自反馈。 第4 章阐述了s p c 技术的原理和方法，讨论了计算机辅助s p c 系统的组成、 数据分析系统模型以及s p c 使用的技术流程，使用方法和原则，说明了水泥企业 计算机辅助s p c 系统的设计思想并举例说明。 第5 章介绍了水泥企业实施c a q 系统的实例，说明了系统的开发平台、总体 框架，给出系统主要模块的界面和功能，验证了作者研究工作的先进性和可行性。 第6 章对全文的研究工作做了总结，指出了流程型企业协同质量管理系统的 发展趋势和有待进一步研究的内容。 关键词：c l m s ， c a ，流程型企业，质量控制，自反馈，s p c ，协同质量管理 浙江大学硕士论文 面向水泥企业的执周质量管理技术及其应用研究 a b s t r a c t q u a l i t yi st h el i f eo fe n t e r p r i s e ，h o wt or e a li z et h ec o o p e r a t i v e q u a l i t ym a n a g e m e n ts y s t e mo ff l o wt y p ee n t e r p r i s eh a sb e i n gai m p o r t a n t r e s e a r c h t h er e s e a r c ha n du s eo fc i m si nf l o wt y p ep r o d u c tm o d e li sn o t e n o u g h 。t h ep r o d u c to ff l o wt y p ee n t e r p r i s eh a si t so w nc h a r t e r s ，s ot h e m a n a g e m e n to fp r o d u c ta n dq u a l i t yo ff l o wt y p ee n t e r p r i s ei sd i f f e r e n c e f r o mo t h e rk i n do fe n t e r p r i s e a n dt h ec i m ss y s t e mu s e di no t h e rk i n d e n t e r p r i s ei sn o tf i tf o rf l o wt y p ee n t e r p r i s e t h eq u a l i t yc o n t r o ls y s t e mb a s e do np l ci ss p r e a du s i n gi nf l o wt y p e e n t e r p r i s e ，i nt h i st e x tw er e s e a r c hh o wt o r e a l i z et h ec o o p e r a t i v e q u a l i t ym a n a g e m e n ts y s t e mo ff l o wt y p ee n t e r p r i s e ，t h i sk i n do fs y s t e m c a np r o m o t et h eq u a l i t ym a n a g e m e n to ff l o wt y p ee n t e r p r i s e t h ef i r s t c h a p t e ri n t r o d u c e s t h er e s e a r c hb a c k g r o u n da n d t h e i m p o r t a n c eo fc o o p e r a t i v eq u a l i t ym a n a g e m e n ts y s t e mo ff l o wt y p e e n t e r p r i s e t h e ni n t r o d u c et h eg e n e r a ls i t u a t i o no ft h i sr e s e a r c h a tl a s t t h i sc h a p t e rp r e s e n t st h em a i nt a s k o f t h i sp a p e ra n dt h eg e n e r a l f r a m e w o r k t h es e c o n d c h a p t e r i n t r o d u c e ss i t u a t i o na n d p r o b l e m o f i n f o r m a t i z a t i o ni nc e m e n te n t e r p r i s e d e s c r i b et h ec o n s t r u c to f i n f o r m a t i o ns y s t e mi nc e m e n te n t e r p r j s e i n t r o d u c e st h eu s ea n d c h a r a c t e r so fc a qs y s t e mb a s e do nc i m s ，a n dt h e nb r i n gf o r w a r dt h ec a o s y s t e mm o d e lb a s e do nc i m si nc e m e n te n t e r p r i s e t h et h i r dc h a p t e rd e s c r i b et r a d it i o n a lq u a l i t yw o r kf l o wm o d e l ，t o w a r dt h es h o r t c o m i n g so ft r a d i t i o n a lq u a l i t yw o r kf l o wm o d e l ，r e s e a r c h t h eq u a l i t yw o r kf l o wm o d e lh a sf e e d b a c kc h a r a c t e r t h e n ，r e s e a r c hr a w m a t e r i a lp r o p o r t i o n i n gt e c h n o l o g yp o s s e s s e ds e l f - f e e d b a c kc h a r a c t e r t h ef o u r t hc h a p t e rp r e s e n t st h e o r ya n dm e t h o do fs t a t i cp r o c e s s c o n t r o lt e c h n o l o g y ，r e s e a r c ht h eu s eo fs t a t i cp r o c e s sc o n t r o lt e c h n o l o g y i nc e m e n te n t e r p r i s e t h ef i f t hc h a p t e rd e s c r i b eae x 锄p l eo fc a o s y s t e mi nc e m e n t e n t e r p r i s e ，v a l i d a t e st h ea d v a n c e m e n ta n dd o a b l eo fa u t h o r 7 sr e s e a r c h w o r k t h el a s tc h a p t e rg i v e sas u m m a r yo ft h i sp a p e ra n dp o i n t so u tt h e d i r e c t i o no fr e s e a r c ho fc o o p e r a t i v eq u a l i t ym a n a g e m e n ts y s t e mo ff l o w t y p ee n t e r p r i s e k e y w o r d ： c i m s ，c a o f i o wt y p ee n t e r p r js e q u a ii t yc o n t r o i 。c o o p e r a t i v eq u a ii t y m a n a g e m e n t ， s eiff e e d b a c k ，s p c 2 浙江大学硕士论文 面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 1 1 课题的背景 第1 章绪论 随着全球经济一体化进程的不断加快、作为市场经济中的细胞一企业，迫切 需要增强国际竞争力。我们国家针对这种情况，提出以信息化带动工业化的策略， 也是在国家的政策指导下，我国对企业信息化的研究取得了长足的进步。 所谓流程型企业是指被加工对象不问断地通过生产设备，如化工厂、炼油厂、 水泥厂、发电厂等。这种企业基本的生产特征是通过一系列的加工装置使原材料 进行规定的化学反应或物理变化，最终得到满意的产品。流程型企业大都是重要 的能源和原材料工业，关系到国计民生的方方面面。因此如何有效的提高流程型 企业的生产效率和质量水平、降低生产成本是个很值得研究的问题。 c i m s 从起源到应用一直是面向离散型行业，而对流程型生产模式下的c i m s 则研究和应用的较少，流程型行业c i m s 要处理的对象是整个企业的全部生产活 动，包括物资供应、生产过程、计划调度、经营决策、质量管理、企业管理、产 品销售等，其目标是根据市场的供销情况和对经济形势的分析预测，充分利用企 业的可用资源，通过c i m s 中各子系统协调工作，使企业的总体经济效益最优。 由于流程型企业生产的连续性和大型化，流程型企业生产同离散型生产在具体的 业务处理方面有很大的区别，因而用于离散型行业的c i m s 系统并不适用于流程 型企业。 质量是企业的生命，质量对于企业的重要性是不言而喻的。流程型企业旧有 的质量管理方法已经不能适应市场的发展。单片机级的生产管理，质量控制系统 已经广泛应用于流程型企业，我们需要研究如何有效的开发基于流程型企业c i m s 的协同质量管理系统并使其与企业自身现有的单片机级的质量管理系统结含起 来并产生更大的利益。 流程型企业的计算机辅助质量管理系统，应该具有自反馈特性，同时必须加 强质量预测能力，这样才可以保证产品质量的稳定和不断改进。 在我国，越来越多的企业加入信息化的浪潮中，江西科华水泥厂决议走在信 息化的前沿，作为中国水泥建材领域的重要企业，科华水泥厂的信息化必将带动 行业内提高信息化水平的热潮。 1 2 相关技术研究情况概述 1 2 1 企业信息化技术的研究与发展 c i m s 是通过计算机和自动化技术把企业的销售、开发设计、生产运作和过 浙江大学硕士论文 面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 程控制等全过程综合在一起的计算机集成制造系统，通常由管理信息系统、计算 机辅助技术信息设计、制造自动化和计算机辅助质量控制4 个基本系统，以及数 据管理和网络管理等辅助分系统共同构成。 1 ) 何谓c i m s 计算机集成制造系统( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m ) 是 1 9 7 3 年美国哈林顿( d r j o s e p hh a r r i n g t o n ) 博士首先提出并在2 0 世纪8 0 年代 得到发展与成熟的一种制造业先进管理模式。他认为：企业的多个生产环节是 不可分割的，需要统一考虑。整个制造过程实质上是信息采集、传递和加工处 理的过程，c i m s 是通过计算机和自动化技术把企业的销售、开发设计、生产运 作和过程控制等全过程综合在一起的计算机集成制造系统，它将信息技术、现代 管理技术和制造技术相结合，并应用于企业产品全生命周期( 从市场需求分析到 最终报废处理) 的各个阶段。通过信息集成、过程优化及资源优化，实现物流、 信息流、价值流的集成和优化运行，达到人( 组织、管理) 经营和技术三要素的集 成，以加强企业新产品的t ( 时间) 、q ( 质量) 、c ( 成本) 、s ( 服务) 、e ( 环境) ，从 而提高企业的市场应变能力。 2 ) c i m s 的基本构成 计算机集成制造系统( c i m s ) 通常由管理信息系统、计算机辅助技术信息设 计、制造自动化和计算机辅助质量控制4 个基本系统，以及数据管理和网络管 理等辅助分系统共同构成。 ( 1 ) 管理信息系统( m i s ) 管理信息系统主要是利用计算机的信息处理功能，为企业提供完成五大类的 基本管理工作的各种有用的信息。其主要模块及功能如下： _ 生产与计划控制模块。首先提供生产计划功能，根据市场预测和企业自身条 件，安排年度生产的产品品种与数量；然后将年度生产计划分解到各季度、 各周，编排初步的主生产进度计划，并通过初步的主生产计划对设备能力与 物资供应的需求情况进行初步测算，对照库存情况，反复修改初步的主生产 计划，制定出原材料采购计划、外协件加工计划和零部件作业计划：最后进 入生产控制阶段，完成作业分派与控制工作。 _ 销售管理模块。包括提供顾客询价、产品分析、市场行惰预测和合同签订决 策、合同进度管理、合同统计等方面的信息帮助。 一财务管理模块。完成制定利润计划、流动资金计划、固定资产计划等财务计 划，进行成本核算与财务状况分析。 _ 库存供应管理模块。完成原材料的采购与掇关工作以及相关信息的管理，监 控场外订货的供货情况以及产成品的装运情况。 6 浙江大学硕士论文 面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 人力资源管理模块。完成人力资源档案的管理工作。 ( 2 ) 计算机辅助技术信息设计分系统 计算机辅助技术信息设计分系统由计算机辅助设计( c a d ) 、计算机辅助工艺 设计( c a m p ) 和数控程序自动编写( n c p ) 三部分组成。 ( 3 ) 计算机辅助制造分系统( c a m ) 计算机辅助制造是指利用计算机对生产设备进行直接控制，完成制造过程中 的信息流对物流的控制与调整的整个过程。主要功能包括：制造控制、进货控制、 运输管理、仓库管理等方面的管理自动化，通常设有加工、装配、检验、装箱、 发运、维修等功能模块。 ( 4 ) 计算机辅助质量控制分系统( c a q ) c a q 是利用计算机辅助完成质量的计划、实施、检查、处理的全过程，以达 到提高产品质量目标的一整套工作体系，包括制定质量计划与检测计划、进行计 算机监控与检测、进行质量分析与评价等工作。 文献 1 介绍了c i m s 的起源，基本组成模块，以及其优势和产生的效益分析， 并提出在发展c i m s 技术的过程中存在的问题。 文献 5 提出在流程型企业c i m s 技术还应用得较少，根据作者在c i m s 工程 开发与实施中的实践，介绍了流程型企业c i m s 技术的特点和流程型企业c i m s 的 模型框架，c i m s 技术在物资供应、生产过程、生产经营和管理方向的应用，对 实施过程中存在的问题和成功的经验进行了针对性分析，提供了改进的思路。 文献 7 在中小流程型企业c i m s 构建研究中，结合作者的实践和流程型 企业应用c i m s 的特点与要求，阐述了中小流程型企业实施c i m s 的方法，并具体 从硬件结构、软件配置论述了中小流程型企业c i m s 网络构建和m i s 构建方案， 同时根据c i m s 在流程型企业应用特点，提出了c i m s 设备的新概念。 文献 4 1 中就制造业c i m s 工程投资的效益与风险等问题作了阐述，提醒大 家理性的对待企业c i m s 的发展。w a n gz h o n g j i e ，w uq i d i ，c h a it i a n y o u 提 出最优化是在流程型企业实现c i m s 的关键，但在中国，由于原材料的质量无法 保证，所以传统的最优控制法很难实现，提出了一个新的方法。 建在清华大学的国家c i m s 工程研究中心，是一个跨系跨学科的研究开发实 体。通过自动化、计算机、制造、机械和管理等不同学科的交叉、渗透和融合， 使c i m s 技术在我国有了重大的进展，主要的技术进展是： 1 ) 复杂工业大系统的建模、分析、设计方法及软件工具 一个企业的c i m s 涉及企业的市场销售、产品设计、工艺设计、加工制造、 装配、测试、生产计划、后勤支持、企业管理经营等多方面的内容。如何建立这 类系统的功能模型、信息模型、动态模型，采用什么样的方法去指导设计及实施， 7 浙江大学硕士论文 面向水泥企业韵协同质量管理技术厦其应用研究 都是十分重要的。我们研制了相应的建模方法及软件工具、仿真工具等使我国 企业c i m s 的设计和实施有了一个规范的、科学的指导，这对c i m s 能在我国较大 规模的顺利推广是有价值的。 2 ) 异构环境下的信息集成 这是指不同的计算机、设备控制系统的联网及通信，如：多协议的共存以及 向i s o o s i 的过渡；异种数据库信息共享；不同商用软件的信息交换接口，如 基于i g e s ，s t e p 的c a d 、c a p p 、c 艏的集成。以及c a d c 矗j i f 和敞p 以及车间控 制设各之间的集成等。由于我国企业往往采用多国多厂家的设备，因此这一异构 环境的信息集成难度更大，意义也更大。 3 ) 分布实时环境下的生产计划及调度控制 基于远程文件传送、数据库查询以及制造报文通信基础上的企业生产计划、 双目滚动计划以及实时数据驱动的作业调度，采用了离散事件系统理论，人工智 能等技术。 上述研究都是强调在创新中获得进展。我们开发了许多先进的有自主版权的 应用软件，如支持生成躲p 或企业m i s 的快速生成平台和工具，支持企业商层领 导决策的综合数据获取系统，n c 程序驱动的三维加工过程仿真。保证大型铸件 质量的c a e 软件，即铸造凝固过程的计算机仿真及辅助设计软件。实现多设备联 网通信及控制的d n c 控制工作站软件平台等等，都己投入使用。 进一步的研究工作在多个方面继续展开，如并行工程；基于以下支持异构的 计算机环境( 如u n t x ，w i n d o w s ，o s 2w a r p 等，主流数据库如o r a c l e ，s y b a s e ， i n g r e s 等，主流通信协议) 、对上支持应用软件集成的“软件总线”的集成平台 ( 支持企业c i m s 的设计和生成也支持企业c i m s 的运行) 正在研制、开发，它是 c i m s 在我国迸一步规模推广的一个有力工具：支持工程设计过程( 产品开发过程) 的信息集成及工具软件之间的互操作性的信息平台( f r a m e w o r k ) 也正在研究开 发；此外还正在围绕一些新的概念，如拟实制造( v i r t u a lm a n u f a c t u r i n g ) ，敏 捷制造( a g i l em a n u f a c t u r i n g ) 等进行认真调研及预算。上述这些方面，形成了 我国c i m s 的一个纵深配置合理的研究框架，确保了我国c i m s 的健康发展。 文献 2 叙述了c i m s 在我国研究和应用的进展，指出我国c i m s 的研究、开 发是以应用导向促进技术的发展，而技术的进步反过来又导向了应用，强调了 c i m s 在我国企业应用的特点：不仅是c i m s 技术应用，而且是结合企业体制改革 ( 实现科学管理) 的技术与管理相结合的应用；不仅是一般的信息技术在制造业的 应用，而且是在系统观点指导下的集成信息技术的应用。 文献 1 3 以企业计算机集成制造系统( c i 淞) 项目投资为背景，探讨了制造企 业c i m s 项目投资效益的特征、计算分析方法及投资风险对效益形成的影响，并 浙江大学硕士论文 面向水泥企业的协同质量管理技术_ 及其应用研究 结合实际提出了制造企业c i m s 工程实施效益的系统化分析方法和风险控制策 略。 文献 2 0 通过讨论c i m s 系统集成、信息集成以及数据完整性之间的关系， 强调了数据完整性在c i m s 中的地位，然后阐述了其概念、内涵，并提出数据完 整性层次或级别的概念及相关的几个问题，接着讨论并给出了基于d b m s 的信息 系统的数据完整性实现机制，最后利用上述机制完成了c i v i s 应用示范工程信息 集成中数据完整性的设计和实现方案。 文献 3 8 讨论了分布环境中质量管理数据的集成管理方法，提出基于异构网 络互联、客户机服务器的开放式层次管理和网络站点局部自治的数据集成管理 模型，并研制出共享数据管理应用软件系统。 文献 6 1 介绍了基于知识的质量控制系统，文章以提出企业的质量管理软件 的需求开始，描述了高质量得到产品的方法，指出了当今基于知识的质量管理系 统过分在意产品质量本身而不是得到产品质量的过程，最后提出一个基于知识的 质量管理系统的框架模型。 1 2 2o a o ! 洲s 技术的研究和发展 c i m s 是对企业资源物流、资金流和信息流进行全面集成管理的管理信息 系统。是建立在信息技术基础上，利用现代企业的先进管理思想，全面地集成了 企业的所有资源信息，并为企业提供决策、计划、控制与经营业绩评估的全方位 和系统化的管理平台。e r p 系统是一种管理理论和管理思想，而不仅仅是信息系 统。它幂u 用企业的所有资源，包括内部资源与外部市场资源，为企业制造产品提 供服务创造最优的解决方案，最终达到企的经营目标。e r p 系统的质量管理是与 t q m 、i s o9 0 0 0 质量系统的质量精神致的，主张质量是全局参与、全面控制、 预防为主、防检结合，用“数据”说话，并要求质量管理作业规范化和标准化。 e r p 的质量管理主要体现在“集成化”的优势上，对企业质量管理的整个过程提 供“集成”，从采购供应商的开发和认证、原材料的检验、生产过程的检验集成 化控制、产品完工检验、检验与测量仪器的计量管理和产品的出货检验到质量的 统计、分析等，都提供了先进、快捷的方法与手段。e r p 的质量管理较之t q m 和 i s 0 9 0 0 0 提高了企业质量管理的效率和质量控制的响应速度。 集成质量管理系统( i q m s ) 强调在c i m s 环境中，把相互分离的单元质量保证 技术通过计算机网络有机地结合起来，及时采集处理与质量有关的信息，使质量 活动协调进行，确保产品质量，并提高对多变的质量要求的适应能力。由此，可 以对i q m s 做出如下定义：“i q m s 是一个以先进制造技术为基础、面向新型的生 产模式，应用系统工程的观点和方法，通过广泛采用各种先进的现代科学技术和 9 浙江大学硕士论文 面恕水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 手段，将产品生命周期中各阶段、各部分的质量因素、质量控制、质量保证作为 一个有视整体来研究，从而保证实现质量目标的系统”。 文献 5 3 中提出了一个集成质量管理系统的完整结构框架，指出集成质量管 理系统的目标是实现一个可用于整个质量管理过程各行为的软件工具，系统能够 有效的提高产品质量，缩短生产周期。系统在基于c i m 的框架下运行。 文献 5 4 提出竞争的加剧导致质量确定要求的提升，一个基于c i l f i s 环境的 质量专家系统会提高质量控制水平及分析能力。 c i m s 的实践表明，计算机辅助质量( c a q ) 系统是c i m s 不可缺少的组成部分， 它在保证产品质量，赢得市场竞争，提高企业素质方面具有重要的作用。 c i m s 环境下的计算机辅助质量系统应该是现代先进制造技术、现代先进质量 管理思想、信息处理技术和企业质量保证体系的有机结合，这就决定了它必须是 以产品对象为核心、面向企业产品质量保证体系的，且具有集成性和分布性的特 点。 文献 2 3 结合在c a q 系统的研究与开发方面的实际工作，探讨了c i m s 环境 下集成质量系统的体系结构、特点、框架和建模。 文献 3 1 讨论了在c i m s 环境下的c a q 系统设计中应该考虑到的一些问题， 包括c a q 系统的目的、基本功能等，并阐述了开发、设计c a q 系统应坚持的基本 原则，研究了在并行工程环境下柴油机产品集成质量保证系统叨c a q 。 文献 5 2 一文中首先介绍了自动监控技术的基础，之后介绍了一个实际应用 的例子。文章主要阐述了自动监控技术的好处，提出计算机辅助可视化监控技术 不仅仅为了监控生产，还应该提供车间级的重要的质量信息 1 2 3 协同质量管理系统的研究和发展 质量是企业的生命线，质量控制和管理也是企业信息管理系统中难度较大但 又亟待需要提高自动化的一部分。为了加速企业质量管理的规范化和信息化程 度，提高制造行业的产品质量和国际竞争能力，迫切需要研究协同化并行化的 集成质量管理系统。然而，目前关于集成质量管理的计算模型和技术的研究，在 处理更加复杂的、动态的、多种异构介质共存的企业质量管理行为和工作时，缺 乏足够的协同处理能力，以及智能化和语义一致化处理的能力。对支持协同质量 管理的工作流技术的研究，是克服上述问题的一个有效的方法，提供复杂质量集 成系统的处理能力和协同化程度，给新一代的集成质量管理的计算模型和协同提 供了个新模式，将大大地加速面向c i m s 的市场分析，以及产品设计、制造的 使用全生命周期中所涉及到集成化质量技术的研究，对c i m s 的产业形成具有现 实意义。 文献 4 2 研究了c a q 体系结构，讨论了系统各部分功能构成。该系统是以计 1 0 浙江大学硕士论文 面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 算机网络和数据库技术为摹础、面向柴油机产品设计、制造及其过程的集成质量 保证系统，它为企业在产品整个生命周期中优化产品设计、预防产品质量问题， 以及保证企业各职能部门间相互协商、协同工作提供了有效的基础环境和条件。 文献 4 3 在工作流技术和多a g e n t 理论的基础上，提出了基于p d c a 戴明环 的工作流过程模型、形式化的工作流状态模型。以及一个能较全面地、较中肯地 反映企业质量管理中信息处理以及信息流向的协同计算模型( c q m w f ) 。 文献 4 4 首先对c s c w 在质量管理系统中的应用进行了讨论，对c s c w 框 架及其内部的逻辑结构以及a g e n t 对象的逻辑模型进行分析和讨论。最后，介绍 系统的设计及实施过程，以及系统中采取m a s 方式解决多模块的信息共享和动 作协同问题的处理方法。 1 3 本文的研究内容及总体框架 结合作者所参加的研究课题和企业信息化应用实践一一江西科华水泥厂 k h - - c i m s 项目的质量控制系统，论文较为系统地研究了流程型企业协同质量 管理技术，质量管理自反馈技术，质量预测技术等，开发了相应的应用信息系统， 并在企业中获得成功应用。 1 ) 信息化技术概述及国内外应用现状 介绍流程型企业信息化国内外研究现状，c a q 1 q m s 技术的研究和发展， 协同质量管理技术的研究和发展，提出文章的主要研究内容和框架。 2 ) 水泥企业信息化系统组建及c a q 设计 对水泥企业的生产特点进行了分析，指出了水泥企业信息化需要解决的问 题。说明了水泥企业信息化系统的组建方法，包括企业网络的构建、水泥企业 m i s 构建、c i m s 设备构建等几个方面的内容，并介绍了水泥企业信息化成功的策 略。介绍c i m s 环境下的c a q 系统的作用及特点，水泥企业c a q 构架原理，并给 出了水泥企业c i m s 环境下的c a q 系统模型。 3 ) 质量自反馈技术在水泥企业的应用 首先介绍了水泥企业传统的质量管理模型，在此基础上提出了改进的水泥企 业质爨管理模型，研究了水泥企业质量自反馈技术的实现。并以生料配比过程为 例，研究了自反馈功能的实现。 4 ) 质量预测及s p c 技术在流程型企业的应用 说明了质薰预测在水泥企业的重要性，研究了水泥企业质量预测的方法，介 绍了s p c 技术，并将s p c 技术引入到水泥企业质量预测中，研究了s p c 技术在 水泥企业质量控制中的方法 浙江大学硕士论文面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 1 4 本章小结 绪论 水泥企业信息系统的组 建方法及c a q 设计 质量自反馈技术在 水泥企业的实现 水泥企业质量预测 及s p c 技术引入 水泥企业协同质量 管理系统实例 总结与展望 图卜1 论文的组织框架 本章首先介绍了课题的背景，指出了研究流程型企业具有基于自反馈的计算 机协同质量管理系统的必要性，分析了国内外对相关课题的研究情况，最后提出 了本文的主要研究内容及论文的框架结构。 浙江大学硕士论文面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 第2 章水泥企业信息系统的组建方法及o a o 设计 2 1 水泥企业信息化现状及问题分析 2 1 1 信息化系统在水泥企业的应用现状 根据我们的调研，水泥企业c i m s 的应用在国际上都没有一个明确的标准和 方案，因为水泥企业有其生产的特殊性，对于生产的管理有着与离散型生产企业 截然不同的要求。在国内，流程型企业c i m s 的应用案例很少。文献 5 中介绍了 一个实际流程型企业开发c i m s 系统的例子，然而，对于中国的绝大多数水泥企 业来说，c i m s 的开发和应用还是一个陌生的概念。 目前我国绝大多数水泥企业，生产的自动化程度已经有了明显的进步，但是 各个自动化设备之间的联系很少，形成了“自动化孤岛”的现象，虽然部分企业 应用了计算机参与管理，但覆盖面还较低，许多信息靠手工传递，从而造成了管 理信息处理时间过长及差错，影响了经营管理和决策。水泥企业由于产品品种的 单一，生产工艺的稳定，生产设备的人为参与度低等因素，因此对于生产人员技 能要求也比较低，造成了大部分员工素质不高，这对c i m s 系统在水泥企业的应 用也造成了定的障碍，给开发水泥企业c i m s 系统提出了更高的要求。 水泥企业质量管理的核心是追求质量稳定，对于质量管理的过多投入会使得 生产成本大幅度上升，但是如果对于质量管理不重视的话又必将影响企业的声誉 和市场占有率，对于水泥企业来说，应该结合目前的实际情况，从多方面入手， 在不影响并可提高质量的情况下降低质量成本。 首先是对原材料供应质量的合理控制，原材料的质量是水泥企业产品质量的 起点，对于原材料供应商的选择与控制需要质量管理部门和供应部门携手进行， 而不是单方面的工作。c i m s 系统的信息共享使得这种合作成为可能，避免了进 厂原材料不合格造成的运输及生产是可能产生的损失。 c a q 系统对于自动化生产设备的集成成为可能，也改变了各个自动化设备的 独立状态，使得监控与反馈的联系变的更为紧密，从根本上改变质量问题处理过 程中出现的延迟。 c a q 系统以及集成分析软件，使得对于产品质量问题的综合分析与预测成为 一项便捷的工作，从根本上改变大多数水泥企业对于产品质量分析及预测不重视 或者无法重视的境地。产品质量的发展趋势预测以及质量问题分析可以有效的形 成质量管理知识库，改变质量问题产生后无法找到原因的局面。 市场对于质量的要求是变化的，产品质量的变化势必会导致质量成本的变化 浙江大学硕士论文面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 c a q 系统设计中应做到支持柔性质量管理，以保证在顾客对质量要求发生变化时， c a q 系统可以及时的满足这种变化了的顾客需求。 信息化是实现硬化基础管理、活化综合管理、优化战略管理的强有力的变革 工具，是企业发展的必由之路。因为国内企业特别是中小企业需要面对的知识经 济的挑战，是国内外竞争威胁，是夹缝中求生存，不进行企业内部资源优化将处 于被动地位，这一切都需要信息化提供强有力的支撑。因此，企业信息化建设是 一项刻不容缓的任务，信息化系统己成为企业可持续发展，获取合理利润最大化 提供有力保障。 2 1 2c j m s 应用中的基本优势与存在的问题 1 ) 基本优势 _ 降低成本。从近期效益上分析，企业使用c i m s 后，一方面通过降低工人的 操作失误，大幅度降低质量成本；另一方面，直接降低人工成本和管理费用。 这样，企业就具有了较强的盈利能力。从长期效益上分析，企业在应用c i m s 后，可以减少雇用与培训工人的费用，提高企业的整体实力。 - 增强市场适应能力。c i m s 系统不仅适用于大批量生产的企业，同时也适用于 生产批量较小、市场需求变化较大的企业。c i m s 系统能帮助企业适应市场需 求，具有迅速做出反应的竞争优势。 _ 发挥优势。能最大限度地发挥先进生产技术的综合优势，获得整个生产系统 的最佳效益。据美国国家研究会( n a t i o n a lr e s e a r c hc o u n c i l ) 初步调查的 结果表明，美国实施c i m s 的企业通常能做到：减少设计费用达3 0 ，生产 率增加4 0 一7 0 ，设备利用率增加2 3 倍，库存减少3 0 - - 6 0 ，改进 质量3 4 倍，生产提前期减少3 0 一6 0 。 2 ) 存在的主要问题 技术问题，构成c i m s 主体框架的各技术单元的发展尚不完全成熟。例如， 计算机结构网络、通信协议与系统互联等技术均处于继续高速发展的阶段， 均未成型，直接影响了c i m s 的普及。 - 资金问题，发展c i m s 需要雄厚的资金，建立一个c i m s 是一项浩大的系统工 程，耗时长，投资大，目前尚非一般企业财力所能负担的。 _ 思想问题，c i m s 的实施，必然改变过去传统的管理方式与方法，这种转变往 往是非常困难的，需要克服许多人为的障碍，需要得到全体员工的理解。 3 ) c i m s 应用强调的原则 _ 在评价c i m s 的效益时，应强调c i m s 发展战略的长期性，全局性，不能简单 地从短期的财务分析的角度考虑问题。 1 4 浙江大学硕士论文 面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 - 在制定c l m s 发展计划时，必须在企业整体范围内进行统一计划、统筹安排， 制定出的c i m s 开发计划应包含企业设计的所有业务的每一个层面。 _ 在c i m s 的正式实施前，必须对企业中的管理组织结构和人员配备进行合理 有效的调整，以便最大限度地发挥出c i m s 的全部功效。 _ 在c i m s 的实施过程中，必须对企业的各种生产活动随着进行必要的调整， 以适应新的生产环境。 在我国，现在研究、开发和应用c i m s 是指如何使制造业企业广泛采用计算 机、通信、自动化等技术的集成来提高企业的应变能力和竞争能力。为了达到这 一目的，首先需要建立研究环境，开展深层次的研究和技术攻关，为工程环境的 顺利实掩创造条件，重要的是要保证在研究环境的研究、攻关和工程环境的企业 应用之间，实现在系统观点指导下的有机协调：使研究和攻关的课题来自于应用， 而研究成果不仅保证应用的顺利进行，而且又在更广泛的范围内导向应用。 2 1 3 水泥企业信息化需要解决的问题 1 ) 信息分散且数据量大，缺乏有效的集成 整个企业经营活动涉及计划、采购、设备、检验、入库、销售等多个环节。 目前主要有以下的几个问题： _ 大量的信息数据处于动态过程，信息的传递方式落后，以人工编制报表形式 实现，编制、统计、填写需要大量人员，且工作量大，准确率不高，大大影 响企业决策的准确性。 _ 企业内部资源没有共享，各部门之间的信息传递存在瓶颈，不能及时方便的 传递信息，信息需要重复录入，降低工作效率或造成工作延误。 一成本核算工作量大，主要表现在车间生产统计以及原材料仓库成本核算数据 量大，缺乏对原材料生产过程的有效跟踪，造成成本核算不准确。 2 ) 质量管理真实性、实时性差 质量管理的真实性、实时性差制约企业进一步提高产品质量。日前主要有以 下的几个问题： 一质量检验工作量大。报表以手工方式生成，数量多，规格不统一，给质保部 门的统计汇总和文档管理都带来了很大的困难。 - 质量反馈速度慢，停机时间长，影响工作效率。 - 质量检验规范缺乏管理，元法发现免检项目和重复检验项目，导致质检过程 中存在许多的无用功。 - 缺乏质量预测手段，无法防止一些本可避免的质量事故。 3 ) 生产监控设备协同性、集成性差 浙江大学硕士论文 面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 水泥企业的生产自动化程度相对较高，经过这些年的发展，基于d c s ，p l c 的生产、质量管理与监控技术得到长足的发展，以科华水泥厂新的回转窑生产线 为例，从原料配比，回转窑管理、成品磨制与包装等工序的自动化程度非常高， 并有大量监控设备提供诸如窑内温度，原料入磨量，成品包装等量化的信息甚至 于实时图像监控，但不可否认的一点就是，这些信息的协同性、集成性差，只是 相应工段位的技术人员和操作人员才了解和熟悉，而缺乏与整个企业其他职能部 门的互动与协同，形成了自动化孤岛的问题。这些是流程型企业信息化需要解决 的问题。 2 2 水泥企业信息系统的组建方法 对于一般的水泥企业而言，最初的d e s 和p l c 应用提高了生产自动化水平， 然而受当时控制装置硬件和软件功能的限制，构成的生产自动化系统就成为了典 型的自动化孤岛。企业内各计算机系统是独立的，不同计算机( d c s ) 间不能互通 信息。造成了过程控制与管理决策的脱节，限制了企业适应市场变化的能力。因 此，需要以信息化系统覆盖企业操作控制层、经营管理层和决策层，使企业生产 管理全过程的计算机优化成为现实，由此树立起信息时代企业自动化的发展方 向。 2 2 1 企业网络的构建 企业网络可定义为面向制造业企业，支持信息化目标的企业专用的工业计算 机局部网络系统。当前，采用i n t r a n e t 构建成为具有最佳性价比的企业网络解 决方案。 i n t r a n e t 是指运用i n t e r n e t 技术的企业内部网络，关键技术有：t c p i p 通信协议、h t t p 超文本传输协议、h t m l 超文本语言、f t p 文件传输协议等等， 企业内部网络的概念并不是地域概念，而是针对i n t e r n e t 的共有性质提出的企 业私有网络，根据企业具体情况，既可能是局域网，也可能是广域网，或者是二 者的结合。近年来由于供应链概念的兴起，又出现了把i n t e r n e t 技术应用于几 个密切相关企业之间的网络概念e x t r a n e t ，这种介于共有与私有性质之间的网 络可以归结为一个虚拟企业( v i r t u a le n t e r p r i s e ) 的内部网络，是i n t r a n e t 的 扩大。 采用i n t r a n e t 作为企业c i m s 网络构架存在极大的优越性，它真正实现了跨 平台的应用，保护旧有投资，它可实现无缝过渡，适用于企业灵活性的要求 i n t r a n e t 提供统一的浏览器界面，方便运用，最重要的一点是构建i n t r a n e t 并不需 要巨额投资。 浙江大学硕士论文 面向水泥企业的协同质量管理技术及其应用研究 信息系统系统内部各功能模块之间以及与外部相关自动化系统和企业环境 之有着广泛的信息交换与共享，在系统内部各功能模块之间的信息集成主要通过 构建在网络环境之上的分布式数据库来实现。 在复杂的应用环境中，希望信息系统软、硬件平台的建设能使信息系统发挥 更大的作用。传统的联机系统和文件服务器系统两类信息平台或主机负荷过大且 风险集中，或系统消耗过大资源利用不合理，都不适用于c i