（机械制造及其自动化专业论文）基于组件技术的计算机辅助质量管理系统研究.pdf

西北工业大学硕十学位论文摘要 摘要 计算机辅助质量管理系统作为企业信息化系统的重要组成部分，其适用性 和通用性正受到越来越多的重视。在目前先进制造技术、先进质量管理思想和 工具的驱动下，计算机辅助质量管理系统正朝着工具化、组件化方向发展。本 文以提高质量管理系统的柔性和动态性为目的，从软件实现角度，全面而深入 地研究了基于组件技术的计算机辅助质量管理系统设计开发理论和相关应用技 术，通过这些研究和实践可以使质量管理系统更容易重用、重构和扩展。本文 主要的研究内容如下： 1 在分析总结当前制造企业的质量管理流程和所存在的问题的基础上，并 基于全面质量管理思想，详细划分了系统的功能。 2 通过分析当前通用的系统架构，并结合企业的实际应用情况，提出了基 于组件技术的计算机辅助质量管理系统体系结构。 3 通过分析和比较各种设计模式，深入探讨了基于组件技术的计算机辅助 质量管理系统的组件设计模式，为系统的设计和开发打下了坚实的基础。 4 从组件变化频率的角度出发，提出了由基础组件、基础业务组件、行业 组件组成的组件层次结构，建立了计算机辅助质量管理系统的组件化设计和开 发的技术体系。 通过以上研究，并综合利用c o r b a 组件技术和j 越，a 技术开发出了计算机 辅助质量管理系统的原型系统。 关键词：计算机辅助质量管理系统，组件，设计模式，c o r b a 两北工业大学硕十学位论文abstract a b s t r a c t c o 中u t c ra i d e d ( 舢a l i t ys y s t e mi s 孤i 1 1 d i s p e m a b l ep 积o fe m e r p f i s e i n f o m l a t i z a t i o n i t sa p p h c a b i l i t ya n dp o p u l a r i t ym e e t sw i t hm 1 1 c hr c c o g i l i d i l l c 咒a s i l l g l y w i m“v i n g o fa d v a n c e d m 卸u f 如州i 培t c c l l f l i q u e s ，q l l a l i t y i 啪a g 锄锄tt h e o i ya n dt 0 0 1 s ，c a qs y s t 哪i sd e v e l o p e df o rt o o l i n 函c o m p e n te t c f r o mt h ep o i n to f 、r i 州o f f t w a r et c c l 】i l o l o g y ，t 1 1 i sm e s i sh 勰d o n em u c hr e s 呦 t h ct h c o r y 锄dr e l 砒e da p p l i c a t i o nt a ：l l n i q u eo f t l l ec a q s y s t 锄，i no r d e r t om a ：k e i tm o r ee 佑c i e n ta i l dm o r cn e 】【i b l e t h e s er c s e a r ；c h a 1 1 dp m c t i c e a b l e l ec a q s y s t 咖t ob em o r er e u s a b l e ，r o c o n f i 粤曲l e 锄de x t e n s i b l e t 1 1 em a i nc o n t e m so f t h e t l l e s i sa r ea sf o l l o w s ： 1 0 nt l l eb a s i so fd e 印1 y 卸a l y s i s 锄d 眦删z a t i o fp r e s e n tq u a l i t ) ， m a n a g e n l e n tp r o c e 鼯趾dp r o b l 啪so fm 卸u f 砬t i l r i n ge n t e r p r i s 部，a n dr e f 酬l l gt o t o t a lq 1 1 a l i t ym 锄g c l 】mt h e o r y m i sn l e s i sc l a r i 丘e ss y s t e m sm a i l lf l l l l c 廿。嬲 2 b ya i l a l y z i n gp o p u l a rc a qs ”t 锄a r c h i t e c t i l r c sa n dc 曲i n o do n 曲t e r p r i r 。q u i ”m e n t s ，t h i st h e s i sp r e s 铋t sc a qs y s t 锄a r c l l i t e c t i l r eb 勰e d c o m p o n e n t a b j e c tm o d e l t e c h n o l o g y 3 b y 锄l y z i n g 粗dc o m p 捌n ge a c hd e s i 印p a n e n l ，t l l i st 1 1 e s i sd p l yd i s c u s s 锶 t l l ec o m p o n c l l td c s i 印p a n 咖o fc a qs y s t 锄b 鹪c d0 nc o m l o n e mt e c l l i l 0 1 0 9 y ， w l l i c hc o n q u e ras o l i d 如l m d a t i 如rd e s i g n 锄dd c v e l 叩m e mo f t l l ec a q s ”t e m 4 b r i n g i i l gf 0 】研a r dt l l ec o m l 煳咖l a y 盯s t r l l c 慨m a d eu po f b 嬲ec o i 即。啪t ， b 嬲i cf i | n c d o n a lc o m p o n 铡【协舡l d 如n c 吐o n a lc o m p o n e n t s 舶mt b ec o l i l l o n 胁t s c h a n g c 丘c q 删p o i mo fv i e w ，1 l l i st l l e s i s 豁t a b l i s h e sm ec a qs y s t e m s c o m p e n td e s i g n ，d e v e l o p m tt c c l l l l i c a ls y s t e m 0 i lm cb 鹊i so f m er e s e a r c h 阳s u l t s ，ac a q p r o t o t y p es y s t e i nb 勰e d c o r b a 姐dj 趟，at h l o g yi sd e 、，e l o p c d k e yw o r d s ：c o m p t e ra i d e dq 眦l n ym a g e m e 小s y s 蛔| n ，c o m p o n 蛐d 幅i g np a t k m ， c o r b a 西北工业大学 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期 间论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以 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。同时本人保证，毕业后结合学位 论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业大学。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文作者签名：鸯l l i 旺一 指导教师签名： 州年3 月历曰叩年 西北工业大学 学位论文原创性声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人郑重声明：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 经注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公 开发表或撰写过的研究成果，不包含本人或他人已申请学位或其它用途使用过 的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标 明。 本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 学位论文作者签名：自缮啤牟l 一 卯年3 月五罗日 西北工业大学硕学位论文第一章绪论 第一章绪论 产品质量对制造企业具有前所未有的重要作用。随着社会经济和生产力的 发展，贸易竞争日益激烈，产品质量的水平已成为经济和技术的决定性因素之 一，它是一个国家综合实力的象征，也是社会可持续发展的关键因素。对一个 制造企业而言，在企业为市场和利润进行的斗争中，质量是最有力的战略竞争 武器，是企业求得生存，提高效益的关键。正如美国著名质量管理专家朱兰 ( j m h 趾) 所说，2 l 世纪是个“质量的世纪”。可见，今天对制造企业来说， 产品的质量具有过去所无法比拟的重大意义。采用先进的技术，实现质量系统 的自动化，信息化，提高企业的质量能力，适应质量新时代的需求是企业的重 要战略决策。 计算机辅助质量管理( c o m p u t e r 加d c dq u a l i t y ，c a q ) 系统作为计算机集成制 造系统的一个关键环节。它以计算机技术和网络技术为手段来实现企业质量数 据的采集、分析、处理的自动化，以及在此基础上实现的质量控制、质量保证、 质量管理的自动化的系统。其目标是为了有效地支持企业全面实施质量管理， 支持企业完善质量管理体系，提高质量控制和质量保证的能力，更好地满足顾 客的需型。计算机辅助质量管理系统的成功应用将使得产品质量缺陷的“事 前预防”、“事中控制”和“事后监督”变得简明快捷，使各类员工的质量职 责更加明晰【2 1 ，从而使企业的质量管理达到一个更高的台阶。 然而，由于不同行业、不同企业间的差异，这种差异对于企业实施计算机 辅助质量管理系统是极大的困难。也就造成了目前的计算机辅助质量管理系统 柔性差、二次开发工作量大等一系列问题。这些问题严重影响了计算机辅助质 量管理系统的实用性和适用性。本文立足于提高计算机辅助质量管理的柔性、 开放性及通用性，提出将组件技术引入到计算机辅助质量管理系统中来，以达 到改善计算机辅助质量管理系统性能的目的。 1 1c a q 系统概述 1 1 1c a q 系统意义 在当前越来越多的企业将c 刀m s 应用到企业中去，企业在发展产品开发， 生产管理及产品制造等过程的自动化过中忽略了质量管理的自动化，计算机辅 西北二广业大学硕士学位论文 第一章绪论 助质量管理系统可以以实现质量管理系统的自动化，提高企业信息化建设水平。 促进企业计算机应用集成平台流畅运行。计算机辅助质量管理系统在计算机网 络的支持下实现企业内各个部门间以及企业集团间质量信息的快速传递如及时 将用户的反馈信息传递给质量计划层，将零部件及产品质量状况传递给生产管 理部门以便更加合理的安排生产计划。缩短了企业信息传递时间，缩短处理质 量问题的周期，提高企业质量控制水平。便于管理者和技术人员能够利用数字 化手段为制造企业的质量管理工作提供及时、完整和准确的决策支持信息。随 着当前企业产品性能的完善、结构的复杂其相应的产品质量信息越来越丰富， 加上生产的多品种小批量的生产趋势所带来质量信息量剧增都对企业的质量管 理提出了更高的要求，而计算机辅助质量管理能够有效地管理这些数据。计算 机辅助质量管理系统能高质量地及时地提供国际合作生产所需各类报表及文 件。计算机辅助质量管理系统可以向各个层次的决策者提供快速而正确的各类 信息，提供决策支持，以便根据变化了的情况及时做出决策。 1 1 2c a q 系统国内外研究现状 人类进入2 0 世纪以后，由于人们越来越关注产品的质量，产品质量有了更 加重要的地位，从而推对了对企业质量管理的研究，提出了许多先进的质量控 制理论和质量管理思想，提供了更加丰富的质量管理工具。与此同时，计算机 辅助质量管理系统也开始逐步走进人们的视野，从最开始的单纯的数据采集分 析系统到目前基于i s 0 9 0 0 0 标准的和全面质量管理思想的计算机辅助质量管理 系统，其成熟度越来越高。清华大学在用于质量管理的数据仓库方面进行了较 为深入的研究，对质量管理系统的数据库操作数据存储数据仓库体系结构进行 了描述与分析。华中科技大学将p l m 思想引入到质量管理系统中提出了基于 p l m 的协同质量管理思想【3 】。国防科学技术大学对故障信息的加工利用进行了 深入研究，研究与开发了基于i n t 锄州i i i t r a n e t 的f m e c a ( 故障模式、影响及危 害性分析) 、f t a ( 故障树分析) 和n 认c a s ( 故障报告、分析和纠正措施系统) 工 程化集成分析系统，成功设计并实现了基于c s ，b s 平台及s e r 、，c rp l l s h 技术的 集成方案；融合可视化建树技术和复合文件结构化存储技术并建立了开放性故 障树模型【4 】。目前，国内比较流行商业化的计算机辅助质量管理系统主要有： 广州企航的q i s 2 0 0 0 质量管理系统，它的特点是：作为一个质量管理信息系统 的构建平台，企业可以利用这个平台按照企业的需求来构建符合自己的系统。企 业可以在此平台上建立以工序为中心的工序控制系统、以产品链为中心的企业 级质量管理系统、以供应链为中心的企业级质量管理系统。0 i s 2 0 0 0 将质量管 2 西北t 业大学硕e 学位论文第一章绪论 理系统分为两个部分：质量信息管理和质量信息统计分析。在质量信息管理方 面，q i s 2 0 0 0 在设计上考虑了质量管理的本身的变化特性，能够很好的适应企 业的变化，在质量信息统计分析方面，提供了全套的传统的统计过程控制分析 工具，同时还提供了一套全新的、在全球处于领先地位的分析方法变化分 析方法。q i s 2 0 0 0 的数据采集功能，可以将所有提供了与计算机接口的设备、 仪器、量具、工具和系统直接连接起来，q i s 2 0 0 0 强大的数据追溯分析功能， 可以帮助企业在发现问题时，能够在报表上对问题原因进行最多2 5 层追溯分析 功能( 根据用户的需求在报表定义) ，帮助企业来分析问题、确认问题。q i s 2 0 0 0 强大的分析功能可以帮助用户进行多因素分析和多因素相关性分析。在国外， 比较流行的商业化的计算机辅助质量管理系统主要有：德国s i n i c c a o 质量管 理系统，它的特点是：基于全面质量管理思想，管理范围涵盖了企业的整个生 产过程。软件功能齐全，包括了目前计算机辅助质量管理系统所有能提供的功 能。系统及数据库模块化设计。集成了图片、图表、文字、音频、视频等多媒 体文件。开放的数据库接口使系统与其他系统集成方便。澳大利亚库得克质量 管理系统是由信息技术驱动的，具有检验各种信息的能力，系统对数据进行过 滤、分组统计和交叉查询等多种处理，其操作简单而透明；是一个信息系统而 不是一个传统意义上统计工序软件包，该系统不仅供专业人员使用，也向所有 需要提供信息的人员开放，无须太多的背景知识就能操作，高级统计分析人员 也能从中获得极为重要的信息；是为帮助企业确保产品质量、降低生产成本、 提高劳动生产率而设计的，其主要功能为：可提供顾客需要的产品性能证书；可 产生清晰的、富有吸引力的图表，供高层管理人员查看；可自动为管理部门提 供关键因素的各种信息，如工序能力指数、生产过程的受控状态等等；为一般 分析人员提供综合性的控制分析和工序能力分析功能；能快速、准确、实时地 提供生产过程的状态、性能、变化特性及变化趋势；为高级分析人员提供了附 加的功能模块，可进行稳定性分析；能够连续地或周期地对质量因素的缺陷比 率、稳定性、工序能力指数等进行监控；可实时在线采集数据；具有功能强大 的报表生成器；具有灵活的数据库结构系统。 1 2 组件技术概述 从结构化程序设计语言到面向对象程序设计语言，人们一直在寻求解决软 件复用和维护的更好的软件编写模式。结构化程序设计通过编写能重复调用的 子程序减少了代码的编写量，经过测试的子程序，也降低了维护难度。但这种 程序设计方法，可复用的模块小，数量大，耦合关系复杂，当程序代码量达到 定程度后，维护变得困难。面向对象的程序设计语言以更符合客观世界的实 3 西北工业大学硕卜学位论文第一章绪论 体对象的概念，提供了封装性、继承性和多态性，将软件的可复用性和维护性 向前迈近了一大步。但这两种方法都不能充分满足可复用软件的需求。因为二 者都受到特定的语言环境、进程的地址空间、通信需要的协议和编译平台等的 限制。而软件重用的思想使得软件开发方法也有了新的发展方向【5 “。 软件重用是软件工程的重要领域，被认为是解决软件危机、提高软件生产 率和软件质量、增强软件的开放性和对外部扰动的适应性的主要途径。软件重 用是指在软件的开发过程中，利用已有的、可重用的软件成分来构造和生成新 的软件系统。软件重用可以从多个角度进行分类。根据重用对象可以将软件重 用分为产品重用和过程重用。产品重用指重用已有的软件组件，通过组件组合 得到新系统。过程重用指重用已有的软件开发过程，使用可重用的应用生成器 来自动或半自动地生成所需系统。根据对可重用信息进行重用的方式可以将软 件重用分为黑盒( b 1 k 舢x ) 重用和白盒m 咖t e b o x ) 重用。黑盒重用指对已有组 件不作任何修改，直接进行重用。白盒重用指根据用户需求对已有组件进行适 应性修改后使用。实现软件重用的关键因素主要包括：软件组件技术( s o m y a c 鲫p 伽e n tt c c l l i l o l o 劝、领域工程( d c m a i ne n g i i l e e 面g ) 、软件体系结构( s o 胁a r e a r c l l i t e c t u r c ) 、软件再工程( s o 脚a r cr e e n 西n e e r i n 曲、开放系统( o p 吼s y s t 锄) 、 软件过程( s o 脚a r cp m c 嚣s ) 、c a s e ( c o n l p u t c ra i d c ds o 确，a r ce n g i n e e r i n g ) 技术 以及各种非技术因素【”。 软件组件技术是支持软件重用的核心技术，是近几年来迅速发展并受到高 度重视的一个学科分支。其主要研究内容包括： 1 组件获取：有目的性的进行组件生产和从己有系统中挖掘提取组件。 2 组件模型：研究组件的本质特征及组件间的关系。 3 组件描述语言：以组件模型为基础，解决组件的精确描述、理解及组装 问题。 4 组件分类与检索：研究组件分类策略、组织模式及检索策略，建立组件 库系统，支持组件的有效管理。 5 组件组装：在组件模型的基础上研究组件组装机制，包括源代码级的组 装和基于组件对象互操作性的运行级组装。 6 标准化：组件模型的标准化和组件库系统的标准化。 1 3 论文研究背景及意义 作者在攻读硕士学位期间，通过所参加过的几个企业信息化项目，感受到 当前企业对企业信息化的强烈需求与当前信息化软件通用性之间的矛盾，在质 量管理软件方面显得尤为突出。一方面，企业对质量管理越来越重视，希望通 4 西北工业大学硕十学位论文第一章绪论 过计算机技术实现更加有效的管理：另一方面，计算机辅助质量管理软件一般 只针对某一企业开发，维护和二次开发相对复杂。本文通过提出利用组件化技 术构建计算机辅助质量管理系统的思想来达到解决问题的目的。 c o r b a ( c o m m o b i c c tr c q u e s tb r o k e ra f c l l i t c c t u r e ) 组件技术是为 促进软件交互使用而设计的，也就是允许两个或多个应用程序或组件方便地进 行合作，这些组件可以是不同厂家在不同时期、用不同的程序语言开发的。这 些组件可以是不同厂家在不同时期、用不同的编程语言实现的。c o i m a 技术 定义了一种通用的软件服务提供和共享方法及基本功能组件，组件技术允许通 过扩展组件来实现用户定义的业务功能，从而大大简化了软件开发过程其代 表了一种变革性的软件技术，我们不再需要开发大而全的软件，而是通过把各 个功能组件组合在一起，实现“即插即用”的软件开发方式，这将大大简软件 开发，并增强应用程序的功能。 针对现有计算机辅助质量管理系统软件开放性不足、可复用性差、柔性不 好、开发周期长、成本高、维护困难等缺点。笔者通过实践经验，充分利用组 件技术的可重用性的优点，分析比较利用组件技术和没有利用组件技术的计算 机辅助质量管理系统软件的优缺点，认为应该利用组件技术，从计算机辅助质 量管理系统的结构上提高系统的灵活性和通用性，达到用户个性化及功能实用 化的目的。 1 4 论文研究内容及章节安排 本文各章节安排如下： 第一章绪论 本章首先分析了c a q 系统对企业的重要作用，以及组件技术在软件开发中 的优势从而提出了利用先进的组件技术来构建c a q 系统的思想。最后明确了论 文的内容和章节安排。 第二章c a q 系统分析 本章首先通过分析当前企业质量管理中存在的问题分析了当今企业质量管 理的需求，并从流程、功能及数据管理方式对系统进行了分析。 第三章基于组件的可定制c a q 系统体系结构 本章论述了软件体系结构的概念和作用，然后分析了组件技术产生的背景 和特点以及技术规范，在此基础上提出了基于组件的可定制的c a q 系统体系结 构，最后阐述了基于组件的可定制的c a q 系统体系结构的特点和该体系结构的 构建。 第四章c a q 系统的组件设计 本章主要论述了c a q 系统的组件设计过程，首先阐述了组件设计原则，然 后从c a q 系统的设计模式，组件划分及组件层次体系结构三方面分析了c a q 系统的组件设计过程，最后介绍了平台组件化的实现方法。 第五章系统功能开发与实现 本章主要以c a q 系统中的s p c 功能为例，从实用角度论述了c a q 系统的 组件实现。 第六章结束语 本章进一步总结了论文的研究内容，并且指出了进一步的研究工作。 6 西北t 业丈学颈仁学位论文 第二章c a q 系统分析 第二章c a q 系统分析 2 1 质量管理需求分析 现代科学技术和管理技术的进步，特别是计算机应用技术和网络技术的进 步，对企业信息管理水平的提高，提供了有力的物质技术基础，同时复杂多变 的市场竞争形势，也对企业如何提高信息管理水平提出了新的要求。据不完全 统计，在制造性企业中，企业内的工程技术人员和生产管理人员每天平均有4 0 的时间用在查询和处理各种信息上，因此提高企业信息管理水平，实现企业信 息的计算机集成化管理，实现信息资源的共享，具有十分重要的意义。 质量管理是企业管理的重要环节之一，一个企业的质量管理水平决定了企 业的等级和生产的质量，但当前制造企业质量管理普遍存在着管理基础薄弱、 管理次序混乱、管理机制僵化、组织结构刚性、生产活动封闭、资源浪费严重 诸多问题。具体表现如下： 1 质量信息采集手段落后。质量信息多采用科室部门相关人员手工填写相 关的报表和表单，速度缓慢，容易出错。 2 质量分析工具应用效果不明显。虽然目前质量分析工具已经得到基本的 应用，但仅限于质量过程的某一阶段，难以对产品的全生命周期进行分析。 3 质量统计不到位。统计的结果对于质量改进的作用不明显，统计方式也 是人工统计或者一定程度的计算机辅助统计，没有专门的统计工具，统计效率 低，作用小。 4 质量信息处理周期长，效率低下。由于使用人工填报和传递，质量信息 的速度慢且工作量大，各种质量报表每月汇总并整理上报质量监督管理办公室 存档，导致质量信息采集频率低、周期长。 5 质量信息管理标准性差。因质量规划和管理缺乏高效的信息处理手段， 质量信息采集和传递反馈速度慢、频率低且信息不全、积累不够，导致质量评 价、控制、规划和预测等功能的标准难以制定，质量管理和保证的整体水平难 以有显著提高。 为了解决上述的种种缺陷，提高企业质量管理水平，推进企业信息化建设， 达到信息化带动工业化的目标，开发c a q 系统十分必要。系统的成功实施将实 现质量管理系统的计算机化、信息化、网络化，同时也能够更好的实现企业的 各个信息系统的信息共享。 7 西北t 业大学硕i ：学位论文 第二章c a q 系统分析 2 2 质量管理流程分析 目前一般制造企业的质量管理业务流程如图2 1 所示： 图2 1 质量管理业务流程 一般企业的质量管理业务流程由进厂检验、过程检验及成品检验几部分构 成。当设备或原材料经采购后到达企业需要按照企业的质量计划进行进厂检 验，并记录检验的人员、设备及过程。如果出现不合格的情况，则进行相关的 西北 - 业大学硕卜学位论文第二章c a q 系统分析 处理。在生产过程中要对生产的全过程进行质量监控，从原材料出库到成品入 库中间的全过程都需要进行检验，并记录检验的人员、设备及过程等信息。如 果出现不合格品则提交相关的信息以便进行处理。 其中的不合格品审理流程如图2 2 所示： 图2 _ 2 不合格品控制业务流程 在过程检验中若发现不合格品则将不合格信息提交给企业的职能部门进行 不合格品的审理，首先将不合格信息进行分类，一般将不合格信息分为以下几 类：器材不合格信息、检测不合格信息、工艺不合格信息及装配信息。然后将 各个信息传递到各个部门并进行登记、汇总。 9 西北工业大学硕士学位论文 第二章c a q 系统分析 2 3 质量管理功能分析 2 3 1 信息输入 1 人员管理 在质量管理活动中，各种角色的人员具体的执行者，是活动的主体。在质 量管理活动中，质量检验人员需要持有质量检验印章才能参与相关的质量管理 活动，并且质量活动是由许多人员共同合作完成，这样就涉及了不同的角色人 员的信息安全的问题。因此计算机辅助质量管理系统需要提供一种有效的人员 管理方式来实现对参与企业质量管理的全员的管理，提供了用户角色权限管理， 人员基本信息管理和检验印章管理等功能。这样有利于企业根据不同的功能对 质量活动进行控制，并且从程序的角度来说，更有利于程序的组件化，模块化， 增加程序的开放性、柔性和可重用性。所以人员管理功能是必不可少的。 2 供应商管理 随着社会生产力的不断发展和科学技术水平的不断提高，任何企业的生产 活动已不可能仅仅是独立的个体行为，往往是通过与其它企业的分工协作来完 成，因此，任何企业都将有合作伙伴即企业的供应商。供应商为企业提供的产 品质量高低，将直接影响企业为顾客提供的最终产品的质量，尤其是外购、外 协件( 它们是产品组成的一部分，其质量状况直接影响整机产品的质量) 。只有 首先保证供应商提供高质量的原料产品，才能使企业为顾客提供高质量的最终 产品，确保顾客满意。目前企业已经把采购物质的质量控制活动延伸到供应商， 供应商管理是质量管理的重点内容之一，在i s o9 0 0 0 质量管理体系中，对供应 商的控制也有明确的规赳”。 在供应商管理中，能否选择合适的供应商对当前生产企业来说至关重要， 如果对供应商选择不当，将对企业的交货、产品质量、提前期、库存水平、产 品设计等方而都产生不利影响，因此，对供应商的选择和评价就变得相当重要， 表现在对合格供货商考核评定和对从合格与非合格供货商等采购的申请、审批 流程处理，通过系统管理部分的控制权限等措施可以实现无纸化作业。在质量 管理系统中，企业与供应商之间可以及时进行网络化交流：企业可以在网上及时 提供需求情况；供应商为企业及时提供自身情况，并适度地参与企业相关质量 管理活动9 】1 1 0 】【1 1 1 。 3 产品结构管理 产品结构管理负责对产品信息、零部件信息、产品装配关系等进行管理。 1 0 西北工业大学硕十学位论文 第二章c a q 系统分析 基于产品零件数据的质量管理是目前通用的企业质量管理模式，所以产品零件 信息可以说是质量活动的基础信息，没有产品和零件信息，那么质量信息只是 独立的信息，不能如实的反映企业的质量活动。 产品零件信息一般有两种来源，一是系统自己建立产品零件信息及其层次 关系，二是通过接口程序直接导入产品零件信息，但是在进行质量活动前必须 先确定产品和零件信息。随着各种企业信息化系统的发展，虽然它们各自管理 信息的重心不同，但是产品零件信息是共享的，需要保持一致，所以质量管理 系统的产品结构管理的一个重要的信息就是保持本系统和其它系统产品零件信 息的一致。正是因为产品零件信息对质量活动的重要地位，所以我们需要把产 品零件信息的管理独立出来，形成一个专用的模块。这样做的好处首先是使系 统内部分工更加精细，保证产品零件信息在质量活动过程中的一致性，不会杂 乱无章；其次就是使程序模块化，增加程序的开放性、柔性和可重用性，不至 于需求的一点点改变导致程序的整体改变。产品结构管理的功能不仅只是实现 产品零件信息的输入和导入导出，而且还可以进行简单的产品零件级的汇总统 计，体现产品和零件间的装配关系。 ， 4 过程质量管理 过程质量管理主要包括工序检验、装配检验和试车检验三部分。这三部分 涵盖了产品生产装配试车这一整个过程。工序检验针对产品的加工过 程，产品的加工通常是由一系列离散的工序构成的，因此，每一道工序的好坏， 最终都将直接或间接得影响到产品，为此需要对影响生产的人、机、料、法、 环、测六要素进行控制，以保证稳定的和经济的状况生产出用户满意的产品。 装配检验针对产品的装配过程，装配是产品制造所必需阶段，产品的质量( 从 产品设计、零件制造到产品装配) 最终通过装配得到保证和检验。因此，装配 是决定产品质量的关键环节。对装配过程进行控制，对保证很进一步提高产品 质量有着十分重要的意义。试车检验针对产品的试车过程，试车处于产品生产 过程的最终阶段，产品的性能通过试车得到检验，并能反应出产品设计的性能。 因此，试车是产品生产的重要过程，也需要对其进行控制。而这三个过程在企 业的质量活动中所产生数据和其本身所需检测的因素具有很大的共性，为此将 三个过程整合成一个功能模块，对外是一个整体，而功能的内部通过权限和角 色的控制来区分不同的生产过程，这样既保证了程序的完整性也保证了程序的 灵活性。 5 设备质量管理 设备是是进行企业生产和检测的物质技术基础。设备管理的主要目的是用 技术上先进、经济上合理的装备，采取有效措施，保证设备高效率、长周期、 西北t 业人学硕卜学位论文 第二章c a q 系统分析 安全、经济地运行，来保证企业获得最好的经济效益。搞好设备管理对一个企 业来说，不仅是保证简单再生产必不可少的一个条件，而且对提高企业生产技 术水平和产品质量、降低消耗、保护环境、保证安全生产、提高经济效益、推 动国民经济持续、稳定、协调发展有极为重要的意义。设备管理是保证企业进 行生产和再生产的物质基础，也是现代化生产的基础。它标志着国家现代化程 度和科学技术水平。它对保证企业增加生产、确保产品质量、发展品种、产品 更新换代和降低成本等，都具有十分重要的意义。 2 3 2 质量计划 1 质量计划管理 质量计划是指导检验人员完成检验工作的依据。质量计划应包括质量计划 管理和质量计划制定两个方面的功能。质量计划管理要能够针对不同版本不同 类型的质量计划进行有效性控制并且能够进行一些统计汇总工作。 质量计划制定要能够针对某种产品( 或过程) ，以该产品的历史质量状况， 生产技术状态的现状和结果为基础，确定需要达到的质量目标( 包括特性或规 范，一致性，产品和可信性等) 分配项目的各阶段中职责、权限和资源分配， 制定采取的程序，方法和作业指导书，确定达到质量目标的测量方法，制订质 量计划。 2 质量文档管理 企业的正常运行离不开质量体系中各种质量文档有效管理。从某种意义上 讲，产品质量的改进总是伴随着质量体系的不断完善，而这些都必须在文件化 质量体系上进行操作，从体系文件的运作开始，又以体系文件的修订结束，形 成一个充满活力而有效运作的质量体系，以适应来自顾客与市场不断增加的压 力1 2 j ，这些都迫切需要一种有效的质量文档管理机制的支持【1 3 】。鉴于质量体系 文件是质量管理的一个重要方面，在质量管理体系中，质量文档主要包括质量 手册、质量体系中参考的各种国家标准、企业标准、行业标准、企业标准、企 业的质量手册、保证质量体系正常运行的程序控制文件、文件形式的质量体系 和质量目标以及各种质量记录【1 4 1 。在企业的实际应用中，这些文档分属于不同 的部门，由不同的人员管理。在这些文档中，质量记录通常以结构化数据格式 保存在系统中，而其他文档一般情况下都以文件的形式存储，所以为了企业应 用的方便以及程序的灵活性，这里将质量文档管理功能独立出来，并且只针对 以文件形式存储的文档，以结构化存储的质量记录在过程质量管理中进行控制。 3 工作流程管理 工作流程管理对当今分工日益细化的企业工艺管理起着很重要的作用，它 西北丁业大学硕j 学位论文第二章c a q 系统分析 控制着企业内部若干人员或若干部门的协作，同时工作流程管理还涉及到权限 的管理，即在同一个工作任务之内不同的人或不同的单位来完成不同的工作步 骤，不同的人或单位对不是自己的工作步骤在没有得到授权的情况下只可以浏 览，不可以修改等。 2 3 3 统计分析 s p c ( s t a t i s t i c a lp r o c e s sc 伽仃o l ，统计过程控制) 就是应用统计技术对过程 中的各个阶段进行监控，从而达到改进与保证质量的目的。应用s p c 技术可以 改进操作者的工作；应用s p c 技术可以消除在生产部门与质量管理部门之间的 矛盾；s p c 可以简便、有效地进行质量管理，使企业质量管理、全面管理上升 到更高水平；s p c 可以对生产过程实时监控，及时发现质量隐患。使产品质量 更稳定、一致性非常好；s p c 集于大型数据库系统，可以获得大量生产数据， 使生产过程的量化管理和批次管理成为可能，实现产品质量的可追溯；应用s p c 可减少返工和浪费，降低不良品率，提高劳动生产率，降低成本；应用s p c 可 提高企业的核心竞争力，提高顾客满意度，赢得广泛的客户，提高企业的社会、 经济效益。 2 3 4 质量成本管理 随着企业质量管理推进，传统的成本管理手段已不能准确反映质量管理的效 果，在理论界提出了质量成本管理的理念。质量成本是指为了确保和保证满意的 质量而发生的费用以及没有达到满意的质量而造成的损失。它通常包括预防成 本、鉴定成本、内部损失成本及外部损失成本。质量成本管理作为一种对企业质 量绩效的全面测量，明确了质量方面的支出用在了哪里，确定了“何时、何地、 如何进行质量改进”的方法，预测了质量改进的实际需要，给企业和顾客提供了 适宜的利益。企业的成本管理站在产品的角度上，按生产费用的用途来设立成本 科目，通过对产品成本进行预测、计划、控制、核算、分析和考核，以实现产品 成本的优化管理；质量成本管理站在产品全生命周期的角度上，按产品质量形成 过程来设立质量成本科目，通过对质量成本的预测、计划、核算、控制和分析， 以实现产品质量与成本的最优化管理。进行质量成本管理，有利于企业将质量管 理和经济效益有机结合起来，寻找适合企业特点的质量成本管理模式。同时开展 质量成本管理也是衡量企业质量管理经济性的有效手段。在企业开展质量成本管 理的研究，可以让企业的决策者及时把握开展质量管理活动的经济性，对质量管 理中存在的经济性问题，能够有效地采取相应的对策来降低质量损失，使产品质 量与质量损失处于较为合理的区域。 西北工业大学硕l 学位论文 第二章c a q 系统分析 2 4 质量管理系统数据管理方式分析 质量管理监控了企业活动的全过程，必须分析和处理大量的质量信息和相 关控制文件，既包括生产过程中所产生的检验数据、人员信息、材料信息、设 备信息等又要包括生产过程中所产生的质量文件如检验记录、程序控制文件、 质量体系文件等。这些数据主要分为两类： 1 结构化数据 结构化数据主要是质量活动中经检测所产生的数据，这些数据可以填写在 定格式的表格中，在实际的c a q 系统中，并不保存整个记录文件而是将这些 数据分散保存，这些数据一般为目前数据库系统所支持的数据类型如：浮点型、 整型等。对于这些数据，必须建立起适合的数据模型来管理和维护这些数据。 通常使用数据库中的关系模型来管理这些数据，在关系模型中，数据的逻辑结 构是一张二维表，其具有严格的数学定义及关系规范化技术支持，数据结构简 单、直观、独立性高、修改方便。 2 非结构化数据 非结构化数据主要是质量活动中的些文档类型的数据及一些嵌入在结构 化表单中的图像数据。这些数据一方面不容易进行结构化处理，另一方面这些 数据类型不被当前的数据库系统所支持。因此，对于这些数据就采用面向对象 的数据模型来管理和维护这些数据。面向对象的数据模型弥补了传统数据模型 缺乏丰富的语义描述缺陷，能够支持这些新的数据类型。 2 5 本章小结 本章首先分析了当前制造企业质量管理活动中存在的问题，并总结了企业 质量管理活动流程，并结合全面质量管理思想，详细分析了系统的功能，并同 时分析了在系统所处理的数据的管理方式。 西北工业大学硕士学位论文 第三章基于组件的可定制c a q 系统体系结构 第三章基于组件的可定制c a q 系统体系结构 3 1 软件体系结构和组件技术 3 1 1 软件体系结构及其作用 软件体系结构，指可预制和可重构的软件框架结构。组件是可预制和可重 用的软件部件，是组成体系结构的基本计算单元或数据存储单元；连接件也是 可预制和可重用的软件部件，是组件之间的连接单元；组件和连接件之间的关 系用约束来描述。这样软件体系结构就可以写成：体系结构= 组件+ 连接件+ 约 束【”】。具体的说，就是在对数据一致性和完整性要求很高的大规模分布式业务 系统开发背景下满足可伸缩性和高性能需求所需的一些应用体系结构问题。研 究软件体系结构是为了一下几个目的： 1 软件体系结构可以帮助进行基于组件的软件开发。 2 通过正确的体系结构可以更好的实现可重用性。 3 软件系统中的体系结构还会严重影响到组件在软件中的安全性、软件的 可测性、软件的可维护性及软件整体的管理性。 4 将软件分解成更小的程序块，更容易理解、管理、开发和维护软件。若 分解得当，还能极大地提高组件在工程中的重用性。 5 若从开始就构造了适合的软件体系结构，就便于对性能进行管理，即使 对于以偶然的、非计划性的方式开发的工程，适合的软件体系结构仍然可以通 过预测性能的单个组件提供性能测试。 6 快速开发系列产品，即软件产品线。某一领域软件产品都有相似性( 如飞 机制造行业、汽车制造行业、重型机械制造行业、医疗器械制造行业、电子产 品制造行业等等) ，而每个软件产品要满足本项目需求都有其特殊性。基于体系 结构的域工程是快速开发系列产品的有效手段，大大提高了软件开发效率。 3 1 2 软件体系结构风格 随着软件体系结构思想的发展，形成了以下几种基于组件的通用的软件体 系结构风格： 1 5 酲北t 业大学硕仁学位论文第三章基于纽件的可定制c a o 系统体系结构 1 基于类型的风格 在这种风格中，每个组件都实现一种类型，并管理这种类型的一个实例集。 基于类型的风格考虑处理相同类型所有实例的程序单元，这些单元之间没有多 少依赖关系。基于这种思想的组件采用一定的接口风格，一般遵循着模式 c o l p o n c n t 0 p 删i o nn 锄e ( i i li do fi n s t 锄c e ，i i l 或o u ts o m e d 删的代理接口。 2 基于实例的风格 在这种风格中，组件代表它们的概念的实际实例。基于实例的风格考虑类 的细粒度实例和这些实例之间的很多交互和依赖关系的思想。基于实例风格中 的集合管理需要一种集合组件，这种集合组件实际上就是管理集合的一种基于 类型的组件。基于这种思想的组件采用一定的接口风格，一般遵循着模式 c 伽叩o mi l l s t 柚c e o p e r a 丘o nn a m e ( i i l 或o u t m e d a t a ) 的代理接口。 3 基于事件的风格 基于事件的风格与基于类型和基于实例的风格正交。在这种风格中，业务 组件不直接与其他业务组件通信，而是通过引发和接受事件，事件被用作组件 之间通信的唯一机制。主要作为一种刷新机制和对用户层的通知机制使用，通 常适用于实体和过程组件的有限通信集合。 4 分层系统风格 分层系统风格适用于按照层次结构来组织不同类别的相关服务的应用程 序。一个分层风格的系统按照层次结构组织，每一层像它的上层提供服务，同 时又是它下层的客户。分层风格的体系结构由于对层次的邻接层数且进行了限 制，易于系统改进和扩展：每一层的软件都易于重用，并为某一层次提供多种 可互换的具体实现；分层系统设计体现了不但增加的抽象层次，可以将复杂问 题的分解为一系列递增的步骤。 3 1 3 组件技术 1 组件技术思想 组件表示经过完备定义的一个或一组接口的自包含软件，组件具有运行时 间可以被访问的接口，并且在组件开发生命周期的某个时间点上，组件可以被 独立地交付与安装。并且组件可以易于与其他组件合并、组合以提供有用的功 能：一般来说，单个组件只有通过与其他组件协同才能实现自身的有用性。组 件模型一般具备四个基本特征：组件、组件接口、组件与其他组件的协同能力 及组件使用者： a 组件是自包含的软件结构，具有确定的使用，具有运行时接口，可以被 自动地部署，并且在构建时有预先确定的具体的组件接口。 1 6 西北工业大学硕卜学位论文第三章基于组件的可定制c a q 系统体系结构 b 组件接口是提供到组件将要适配的支持基础设施的完备定义和众所周知 的运行时间接口。 c 创建组件是为了与其他组件合成或协同的。 d 组件接口和对应的组件是供拥有一套技能和工具的人使用的。 2 组件技术特点 狭义的组件是一种二进制形式的可重用软件单元，它遵循二进制外部接口 标准，内部实现细节对用户透明，可以独立地制造、分发、销售、装配，它不 但包括可重用软件单元，还包括软件开发中一切可以重用的成分。 广义的组件是一种可重用软件单元，可以用来构造其他软件。它不但