（精密仪器及机械专业论文）企业质量信息系统软件系统的开发与研究(精密仪器及机械专业优秀论文).pdf

企业质量信息系统软件系统的开发与研究 摘要 随着信息技术和质量管理的不断提高和进步，企业信息化成为企业提高 产品质量、参与竞争的必经之路。本文立足理论前沿又兼顾企业实际，研究 并设计了面向企业应用的质量信息系统，并实现了部分模块。 本文首先阐述了企业质量信息系统的理论和技术基础，涵盖了质量管理、 信息技术和计算机辅助系统等先进理论和方法；接着对整个系统进行了初步 分析，并对系统功能结构和分系统进行了详细阐述，着重探讨了适合企业质 量管理特点的软硬件体系结构和数据库设计方案。最后针对企业需求讨论了 企业质量信息系统模块之计量管理模块的详细设计及实现技术，包括 模块的详细需求分析、功能设计、数据库设计、界面设计和安全性设计等。 本文对企业质量信息系统的理论、技术和实施方案进行了较为全面的研 究，对于我国企业实现质量管理信息化、增强综合竞争力有较高的科学价值 和实践价值，并有着广泛的应用前景。 关键词：质量信息系统系统设计网络架构数据库计量管理 d e s i g na n dr e s e a r c ho ns o f t w a r es y s t e mo fe n t e r p r i s e q u a l i t yi n f o r m a t i o ns y s t e m a b s t r a e t a l o n gw i t ht h ea d v a n c e m e n t o fi n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y a n d q u a l i t y m a n a g e m e n tt h e o r y ，i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n th a s b e e nam a i n w a yf o r e n t e r p r i s e st oi m p r o v et h eq u a l i t yo ft h e i rp r o d u c t sa n d t o p a r t i c i p a t ei n c o m p e t i t i o n b a s e do na d v a n c e dt h e o r ya n dt h ef a c to fe n t e r p r i s e ，ak i n do f q u a l i t yi n f o r m a t i o ns y s t e m ( q i s ) w a ss t u d i e da n dd e s i g n e di nt h i sp a p e r ，a n d onem o d u l eh a sb e e ni m p l e m e n t e d f i r s t l y , t h eb a s i ct h e o r ya n dt e c h n o l o g yo fe n t e r p r i s eq u a l i t yi n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e mw e r ee x p a t i a t e d ，i n c l u d i n gt h ea d v a n c e dt h e o r yo fq u a l i t y m a n a g e m e n t ，i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ，c o m p u t e ra i d e ds y s t e me t c ；t h e nt h e p r i m a r ya n a l y s i so ft h ew h o l es y s t e mw a sc a r r i e do u ta n df u n c t i o nf r a m eo ft h e s y s t e ma n dt h es u b s y s t e m sw a sf u l l yd i s c u s s e d ，t h ed e s i g no ft h es o f t w a r ea n d h a r d w a r ef r a m ea n dt h ed a t a b a s ew e r ee s p e c i a l l yf o c u s e do nw h i c hi sa d a p tt ot h e f a c to ft h ee n t e r p r i s e ；l a s tb u tn o tl e a s t ，t h ed e s i g na n di m p l e m e n tt e c h n i q u eo f o n eo ft h em o d u l e s t h em o d u l eo fg a u g em a n a g e m e n tw a sd i s c u s s e d ，w h i c h w a sa c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n to ft h ee n t e r p r i s em a i n l yi n c l u d i n gt h ep a r t i c u l a r r e q u i r e m e n ta n a l y s i s ，f u n c t i o nd e s i g n ，d a t a b a s ed e s i g n ，i n t e r f a c ed e s i g na n d s e c u r i t yd e s i g n t h et h e o r y ，t e c h n o l o g ya n di m p l e m e n t a t i o no fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m h a v eb e e nr e s e a r c h e da l la r o u n di nt h i s p a p e r i th a sp r o f o u n ds c i e n c ea n d p r a c t i c ev a l u ea sw e l l a sc o m p r e h e n s i v e a p p l i c a t i o nf o r e g r o u n d f o r t h e e n t e r p r i s e st oa c t u a l i z et h ei n f o r m a t i o n i z a t i o no fq u a l i t ym a n a g e m e n t k e yw o r d s ：q u a l i t yi n f o r m a t i o ns y s t e m ( q i s ) ，s y s t e md e s i g n ，n e t w o r k c o n s t r u c t ，d a t a b a s e ，g a u g em a n a g e m e n t 合肥工业大学 本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕 士学位论文质量要求。 答辩委员会签名：( 工作单位、职称) 导师： 么冬毫伟 j 杉毛钐y 办- ( 彬笏 芝粼 钐哗 号b 据 艟。勺 肥如 锚人钟 拭憾 童一侈 插图清单 图2 - 1 原型法系统开发过程 图2 - 2 生命周期法系统开发过程 图2 3 生命周期法和原型法相结合的系统开发方法 图2 4q i s 层次阈的信息传递 图2 5 传统的质量信息流图 图2 - 6 质量信息集成系统模型框图 图2 7 智能质量决策支持系统 图3 1 企业质量管理机构 图3 2 系统的功能结构 图3 3c s 体系结构示意图 图3 4c s 数据访问模式 图3 - 5b s 体系结构示意图 图3 - 6b s 数据访问模式 图3 7 企业质量信息系统网络拓扑图 图3 - 8 系统软件结构 图3 - 9 系统体系结构 图3 1 0q i s 与其他系统之间的信息流向图 图4 1 企业质量管理信息流 图4 2 企业质量数据流程图 图4 3 企业质量信息系统i d e f 0 顶层图 图4 4 质量检测e r 图 图4 5 质量数据库结构图 图4 6 数据仓库系统结构图 图4 7 数据挖掘的过程 图5 1 计量管理模块网络结构图 图5 - 2 企业计量周检流程 图5 3 计量管理i d e f 0 项层图 图5 4 计量管理功能模型 图5 5 计量管理子模快划分 图5 - 6 计量模块软件操作流程 图5 7 计量管理模块主界面 图5 8 量具录入界面 9 9 0 1 1 2 4 5 7 0 o l 1 2 3 3 4 o 1 l 3 3 5 7 o l 2 2 3 6 7 7 _川川川mm朋脚瑚埘埘m扬仍瑚埘埘瑚脚瑚m枷川m m 椰枷椰椰i|i|一一一i|；|；| 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 i | 一 一 一 一 ， 一 一 一 一 一 。 一 。 一 一 。 一 黑兰三黑兰黑三三黑黑三 表格清单 表4 1 结构化的建模方法与模型表示对应表 表5 1 计量器具台帐信息表 2 9 4 5 a d o a i a s p b s c s c a d c a i p c a q c i m s c m m d a o d b m s d d l d m d m i s d m l d s s d w e s h t m l i c a m i d e f i d s s i s o m i s o i t p o l a p o l e d b q f d q i q i s q m r d 0 s p c s q l s t e p 术语清单 a c t i v e xd a t a0 b j e c t s a n i f i c i a li n t e l l i g e n c e a c t i v es e v e rp a g e b r o w s c r s e r v e r c l i e n t s e r v e r c o m p u t e ra i d e dd e s i g n c o m p u t e ra i d e di n s p e c t i o np l a n n i n g c o m p u t e ra i d e dq u a l i t y 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 c o o r d i n a t em e a s u r i n gm a c h i n e d a t aa c e e s so b j e c t d a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m d a t ad e f i n i t i o nl a n g u a g e d a t am i n i n g d i m e n s i o n a lm e a s u r i n gi n t e r f a c e s p e c i f i c a t i o n d a t am a n i p u l a t i o nl a n g u a g e d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m d a t aw a r e h o u s e e x p e r ts y s t e m h y p e rt e x tm a r k u pl a n g u a g e i n t e g r a t e dc o m p u t e r - - a i d e dm a n u f a c t u r i n g i n t e g r a t e dc o m p u t e r - - a i d e dm a n u f a c t u r i n g d e f i n i t i o nm e t h o d i n t e l l i g e n td e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m n t e r n a t i o n a ls t a n d a r do r g a n i z a t i o n m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m o n l i n et r a n s a c t i o np r o c e s s i n g o n - l i n ea n a l y t i c a lp r o c e s s i n g o b j e c tl i n ke m b e d d e dd a t ab f l s e q u a l i t yf u n c t i o nd e p l o y m e n t q u a l i t yi n f o r m a t i o n q u a l i t yi n f o r m a t i o ns y s t e m q u a l i t ym a n a g e m e n t r e m o t ed a t a0 b j e c t s t a t i s t i c a lp r o c e s sc o n t r o 】 s t r u c t u r e dq u e r yl a n g u a g e s t a n d a r df o r t h ee x c h a n g eo fp r o d u c t m o d e ld a t a t q m t o t a lq u a l i t ym a n a g e m e n t 活动数据对象 人工智能 动态服务器页 浏览器, i l l 务器 客户机, i l l 务器 计算机辅助设计 计算机辅助检测规划 计算机辅助质量 计算机集成制造系统 坐标测量机 数据访问对象 数据库管理系统 数据定义语言 数据挖掘 尺寸测量接口规范 数据操作语言 决策支持系统 数据仓库 专家系统 超文本标记语言 集成计算机辅助制造 集成计算机辅助制造 定义方法 智能决策支持系统 国际标准化组织 管理信息系统 联机事务处理 联机分析处理 对象链接与嵌入数据 库 质量功能展开 质量信息 质量信息系统 质量管理 远程数据对象 统计过程控制 结构化查询语言 产品模型数据交换 标准 全面质量管理 独创性声明 本人声明，所呈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 盒世兰些盘堂 或其他教百机构的学位 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已在论文中 作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：黏扭支 签字日期：少圹年月。日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金胆王些盍堂有关保留、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 人授权金魍王些盔堂可以将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、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： 象勿佥 签字日期：猁厂年，月汐日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位肥厦用机栅。研完成 通讯地址：岔舟己扳l z 眵踮8 黜号 导师签名：搋 签字日畛舷口日 电话： 邮编：夕多。o j 致谢 在硕士研究生学习、课题研究和论文完成期间，我自始至终都得到了导 师杨世元教授无微不至的关怀和悉心指导。杨老师高尚的品德、严谨治学的 态度、广博的知识和远见卓识的思想都使我倍受熏陶，获益匪浅。在此，向 杨老师致以我深深的敬意和衷心的感谢! 此外，我还要特别感谢仪器仪表学院的其他老师们，在我的研究生学习 过程中，他们都给予了我很大的帮助。 同时，我也要感谢工作室的苏海涛博士、董华博士、吴德会博士以及曹 旭峰、何继长、施静、孙继文、刘渤海、李程、张勇、王丽秋等硕士，感谢 他们在我课题和论文以及生活上都给予了巨大的支持和帮助! 最后，衷心感谢所有支持关心我的老师、同学、以及我的家人、朋友! 作者：宋敏 2 0 0 5 年6 月 1 1 本课题简介 第一章绪论 本课题来源于美国克劳士比学院中国研究中心委托项目：企业质量信息系 统设计和实施，主要研究企业质量信息系统设计和实旖的理论、方法和技术。 项目分为系统总体设计、分系统设计、数据库和软件系统的设计和实现三部分， 并在相关企业进行案例研究。本文在总体设计和分系统设计已完成的基础上重 点研究了系统数据库和软件系统开发，并通过部分模块的实现，取得了阶段性 成果。 1 1 1 课题研究的背景和意义 1 、研究背景 在当前激烈的市场竞争环境下，任何一种产品都不可能由某个厂家垄断 生产，厂家要想赚取利润就必须生产出高质量的产品奉献给顾客。可以说，质 量是企业生存和发展的基础，质量管理的优劣则决定着企业的成败，因此，企 业应当把质量提高到战略高度去考虑。当前，随着传感技术、智能技术、网络 技术、数据库技术等高新技术的发展，一方面现代科学技术提高了生产效率， 缩短了产品更新周转的周期，为个性化产品和定制化服务的实现提供了技术保 障；另一方面企业也面临着质量信息飞速增加的压力。如何管理和利用这些从 生产和经营中产生的庞杂的质量信息是企业急需解决的问题。质量管理在面临 压力的同时，新技术的发展也给质量管理提供了发展的方向和可靠的保证，使 得新的、先进的质量管理系统开始出现。 2 、研究意义 企业质量管理包含了企业生产经营与管理过程中十分丰富的内容，光靠人 工进行不仅效率低下，而且成本较高，容易出错，很难满足现代企业发展要求。 目前我国制造业就普遍存在因产品质量缺陷而浪费运作成本的问题，而要保证 质量就需要有一套完整的质量信息系统有效的对质量数据进行采集、存储、评 价，从而获得一系列控制环，有效的控制、促进质量的提高。企业采用计算机 辅助质量信息系统的意义主要表现在以下几个方面1 2 j ： 零散而复杂的质量数据被保存到数据库，由相关质量管理系统对质量数 据进行分析处理，将使质量管理涉及范围更广泛，并有利于全企业质量信息的 集成化管理； 质量管理相关信息的采集、分析、传输、处理、存贮等工作全部交由计 算机进行，可大大提升质量管理工作效率，并将劳动者从纷繁复杂的手工劳动 中解放出来； 计算机辅助的质量信息系统可以及时更新质量数据，得出相应的处理结 果，可对正在进行的生产起到及时指导和监控作用； 节省质量管理人力和物力投入，从而大大降低质量管理成本、增加利润： 质量信息系统可以对已有的质量数据做出分析和统计，用以指导以后的 生产，从而避免在以后生产过程中出现类似的质量问题。另外，采用计算机辅 助质量管理技术可以避免一些人为因素引起的错误，很好地保证分析计算结果 的正确性。 本论文主要研究企业质量信息系统数据库及软件系统的开发，它是企业质 量信息系统开发和研究的一个重要组成部分，将前期的设计方案转化成实际运 行的系统，提供存储、维护、检索数据的功能，使信息的获取更方便、及时、 准确，是整个质量信息系统的核心和关键。该研究对于企业提高质量管理水平 有着非常现实的意义。 1 1 2 国内外研究现状 计算机在质量管理中的应用比计算机在产品设计和制造领域中的应用较 晚，而国外对其研究和使用都要比国内早。目前对质量信息系统( q u a l i t y i n f o r m a t i o ns y s t e m ，q i s ) 的研究主要集中在对计算机集成制造系统( c o m p m e r i n t ， ) 中的计算机辅助质量( e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e mc i m sc o m p u t e ra i d e d q u a l i t y ，c a q ) 系统。其中德国企业在计算机辅助质量管理方面的应用最为成 熟。此外其他的一些西欧国家，如瑞士、荷兰、法国等也先后对质量管理三层 层次模型、质量控制与车间生产管理集成化、柔性制造单元中的制造控制环的 体系结构等进行了大量的科学研究和实证。随着c a q 研究的不断深入，已有许 多公司推出了商品化计算机辅助质量管理软件；如：德国的“q u i p s y c a q ” 软件；美国的“i q sb u s i n e s ss y s t e m ”，“i q sp r o c e s s ”，“i q ss u p p l i e r ”，“i q s q c o s t ”，“i q ss p c ”等。 国内对质量信息系统的研究和开发起步较国外晚，近年来，很多高校和公 司也开始对计算机辅助质量管理软件系统进行研究和开发，其中的多数也是将 其作为c i m s 的一个分系统c a q 来进行研究，如：清华大学研究质量功能配置 q f d ( 质量功能展开) 和检验工作站的自动编程；东南大学主要研究计算机辅 助检验规程设计c a i p ；华东船舶工业学院机械系开发了基于o r a c l e 数据库的产 品质量数据管理系统并在一些企业应用；华中理工大学对下一代制造系统中质 量管理与质量保证系统的实现模式和基于多品种小批量生产方式下的质量控制 统计方法进行了初步探讨，开发出基于i n t e r n e t 的原型实验系统；此外国内还出 现了一些专门从事q i s 系统开发的公司如北京北科汇智软件技术有限公司、广 州今朝科技有限公司等。这些公司也开发了i s 0 9 0 0 0 文档管理、i s 0 9 0 0 0 内审管 2 理、i s 0 9 0 0 0 统计技术等质量软件，正积极向企业推广。上述研究的主要特点在 于所开发的q i s 系统往往只侧重于质量管理的某一方面，将全面质量管理各个 层面划分成模块却不能表现其整体思想，近年来国内一些高校已逐渐开始对 q i s 的集成系统及先进制造模式下的质量管理系统进行研究，如北京航空航天 大学质量工程实验室对动态企业环境下的质量管理系统进行探索，建立了质量 信息系统的框架模型，并开发了基于两层c s 结构的企业级集成质量管理系统： “q q e n t e r p r i s e ”；西安交通大学开展了敏捷制造模式下的质量信息系统和质量 保证系统的研究；东南大学对敏捷制造中基于i s 0 9 0 0 0 铜j 造过程质量保证体系 开展研究，提出了“同质量保证体系”概念在国内一些企业得到有效应用并取得 一定的成效【2 】【引。 1 2 本文的主要内容及结构安排 质量管理工作是各行各业中复杂而又极其重要的工作之一，在工业企业中 的质量管理工作可以认为是计划、执行、检查和处理的总和。一个有效、全面、 集成化的质量管理系统是整个制造系统的基础。本论文的研究内容就是以质量 信息集成为基础，研究企业质量信息系统的系统分析、设计和实现方法，重点 讨论了系统软硬件支撑体系、数据库设计及系统实现的技术方案。最后对已经 开发出的部分模块计量管理模块的设计和实现作了详尽的介绍。 本文的主要内容分布在以下章节： 第二章企业质量信息系统概述 第三章系统功能结构和软硬件支撑体系 第四章系统数据库设计 第五章计量管理模块设计与实现 第六章总结与展望 第二章企业质量信息系统概述 2 1 质量及质量信息概述 2 1 1 质量与质量管理概念的发展 质量是产品的生命，也是企业生存和经营成败的关键。随着经济的发展和 社会的进步，质量的概念正在朝着更深化、更透彻、更全面的方向不断的发展 着5 1 ，其中最具代表性的概念有：“符合性质量”以“符合”现行标准的程 度作为衡量依据；“适用性质量”以适合顾客需要的程度作为衡量的依据； “广义质量”即质量是一组固有特性满足要求的程度，这也是国际标准化组 织( i n t e r n a t i o n a ls t a n d a r do r g a n i z a t i o n ，i s o ) 给质量最新的定义，它综合了符 合性和适用性的含义。从质量概念的发展可以看出，其概念的扩展主要表现在 以下几个方面： 由狭义的质量向广义的质量发展，即除了产品质量外还包括工作质量； 由有形产品的质量扩展到无形产品的质量； 由最终产品质量扩展到同时重视过程的质量； 由明确的质量发展到也重视隐含的质量； 由重视产品的功能的质量要求发展到功能与费用并重的质量要求； 由静态质量发展到动态质量，即质量具有时间内涵。 质量管理( q u a l i t ym a n a g e m e n t ，q m ) 是指在质量方面指挥和控制组织的 协调的活动，它是质量控制学科的一个发展方向，其发展过程大致也经历了三 个阶段：质量检验阶段、统计质量控制阶段和全面质量管理( t o t a lq u a l i t y m a n a g e m e n t ，t q m ) 阶段。其中，“全面质量管理”强调质量职能是公司全体人 员的责任，并将管理的重心从制造过程质量管理转移到产品开发设计质量管理 和服务过程质量管理，已经成为现代质量管理科学的主导思想。 随着时间的推移，在全面质量管理活动中以及质量管理专家所发挥的积极 作用下，全面质量管理也得到了进一步发展 4 - 7 1 ，这主要表现在： ( 1 ) i s 0 9 0 0 0 族标准 i s o 于1 9 7 9 年成立了质量保证技术委员会( 后更名为质量管理和质量保 证技术委员会) ，负责制定质量管理和质量保证标准，其后发布的i s o 系列标 准主要是为了促进国际贸易而发布的，是买卖双方对质量的一种认可，是贸易 活动中建立相互信任关系的基石，已经得到了世界范围内的广泛采用和实施， 成为在国际贸易上需方对卖方的种最低限度的要求，也是各企业质量保证的 有力保障。 ( 2 ) 零缺陷理论 4 由美国质量管理专家克劳士比于1 9 7 9 年开创的“零缺陷理论”，强调“第一 次就把事情做对”，并确立了“明确需求、做好预防、一次做对、科学衡量”的 四项基本原则。 ( 3 ) 卓越绩效模式 卓越绩效模式通俗地说就是质量奖模式，是由美国创建的一种世界级企业 成功的管理模式，目前几乎所有经济发达和发展强劲的国家和地区均建立了各 自的卓越绩效模式，以推动所在国家和地区的经营管理进步和核心竞争力的提 升。最为成功的卓越绩效模式是三大质量奖，即美国波多里奇国家质量奖、欧 洲质量奖和日本戴明奖。我国已在2 0 0 1 年正式启动了全国质量奖评审工作， 成为促进我国企业提升质量竞争力的重要手段之一。 ( 4 ) 6 s i g m a 管理 6 s i g m a 管理是建立在数理统计学中最常见的正态分布的基础上的，通过 减少波动、不断创新，达到缺陷机会逼近百万分之三点四的质量水平，以实现 顾客满意和最大收益的系统科学。它是美国m o t o r o l a 公司为了应对自己的市场 被同类日本企业蚕食而创立的一种质量改进方法，在许多世界级企业中实施并 取得了旯人瞩目的成就后，广泛被人们接受并应用于实际。6 s i g m a 通过对流 程的持续改进以提高质量水平，提高顾客满意度，降低风险和成本，其目标 是追求完美。它总结了二十多年来全面质量管理的成功经验，吸纳了近十年来 提高顾客满意度以及企业经营绩效方面新的管理理论和方法，将质量与生产力 改进的原则有机地贯穿于提高企业核心竞争力的管理体系之中，极大地推进了 质量管理模式的创新和质量管理水平的提高。6 s i g m a 是t q m 在质量改进方 面的新发展，是对近百年来质量管理特别是质量改进理论的继承性发展，其应 用已经从m o t o r o l a 、g e 走向了全世界并从开始的电子工业领域走进了普通制 造业、航空业、化工业、冶金业，乃至银行、保险等服务业以及电子商务领域。 6 s i g m a 管理的内涵可以从微观和宏观两个方面来理解。从微观上看，6 0 是一个统计测量标准，表示百万分之三点四( 3 4 p p m ) 的缺陷率，从统计学上 阐明产品、服务和过程的真实质量水平。从宏观上看，6 s i g m a 管理还包含下 列管理思想： 真诚地以顾客为中心； 由数据和事实驱动的管理方法； 流程的聚焦、管理的改进： 有预见的积极管理； 无边界合作； 追求完美。容忍失误。 作为种科学、有效的持续改进模式和管理方法，6 s l g m a 管理在我国具 有广阔的推广意义和实用价值。对于促进我国企业强化市场意识、顾客意识， 增强持续改进的意识和能力，提高质量管理水平和产品质量水平，改善经营绩 效，提高创新能力，增强国际竞争力，做大做强我国企业规模，都具有重要的 意义。 2 1 2 企业质量信息 信息作为企业的一种重要资源，是搞好经营工作的关键之一。质量信息 ( q u a l i t yi n f o r m a t i o n q i ) 是在产品的整个生命周期中与质量相关的信息。质 量信息不仅是改进设计、改进工艺、不断提高产品质量的依据，同时也是企业 决策层做出决策的重要依据之一。随着个性化、多样化产品生产模式的不断发 展和应用，以及市场竞争的不断升级，现代企业的质量信息呈现出以下特点： ( 1 ) 信息源头多、数量大：现代企业的质量管理渗透到产品的决策、设计、 加工、检验、销售、服务等各个环节中，质量信息来源于产品的整个生命周期 中。由于加工设备日益自动化、柔性化，加工的产品日益多样化、复杂化，生 产加工过程中的质量信息由过去的少而单一变得大而复杂，并且呈现为动态、 多参数的特点。由于现代企业的互相协作性加强，以及虚拟企业等新的生产组 织模式的发展，来自协作企业和供货单位的质量信息越来越多。质量信息的来 源己从企业内部延伸到社会，其中，用户的反馈和需求信息以及市场变化信息 是质量信息的重要组成部分。 ( 2 ) 信息变化快，表现方式越来越多：随着经济全球化的到来，市场的变 化越来越快，产品的更新换代越来越快，产品的质量信息也必然变化的越来越 快。由于现代企业生产过程中的自动化、智能化程度的提高，以及在生产经营 各个环节中计算机辅助系统的广泛应用，质量信息越来越多的呈现为电子化、 数字化的特点。现代企业的质量文档已发展到包括图形文件、文本文件、数据 文件、表格文件和多媒体文件等多种类型。 ( 3 ) 信息处理方法不断发展：质量信息的上述两个特点，迫使其处理方法 不能停留在原有的理论和方法上，必须探索适合信息时代要求的新的理论和方 法。近年来，系统集成、人工智能、辅助决策等新理论和实践成为研究的热点。 现代信息技术的迅猛发展为实现这些新的信息处理方式提供了技术支持。 质量信息的特点表明，质量信息作为企业的宝贵资源，其利用的效率和 效果将直接影响到产品的质量、用户对产品的满意度以及企业的决策：传统的 质量保证手段因具有质量信息流通不畅、信息处理手段落后及相关工具技术的 缺乏等特点而受到制约，已经难以适应信息时代和经济全球化对质量保证效果 的要求。当前对企业来说，建立质量信息系统对纷繁复杂的质量信息进行获取、 处理和利用是提高信息管理效率的最佳途径l lj i “。 6 2 1 3 质量信息化的技术基础 现代信息技术对质量信息的采集、传递、存储、处理和利用都发生了根本 的变化，这些新技术使得质量管理方法的丰富程度和先进性都大为提升并拓展 了do - i l l 。 ( 1 ) 质量信息采集和控制技术 由于现代企业质量管理已逐渐走向智能化和集成化，质量控制方法也不能 再局限于传统的单纯依赖控制图的模式，当前几种较为先进的质量控制方法 有： 基于确定性测量的过程参数控制法。该方法借助各种传感器对生产制造 过程的有关状态参数进行连续不断的检测，一旦监测到异常状况立即予以报警， 有利于操作者及时采取调整和纠正措施。该方法尤其适用于加工时间较长的关 键工序。目前利用多功能传感器融合技术建立多参数确定性数学模型，以集成 加工过程状态信息、加工输入信息及加工特性信息，实现质量特性值预测已成 为可能。 虚拟仪器技术。它是一种软、硬件的组合，以计算机为核心，通过最 大限度的利用计算机系统的软硬件资源，由硬件部分完成被测数据的采集和测 试控制工作，而将数据传输、处理和分析交由软件部分完成。由于其设备利用 率高、维修费用低、灵活性大而倍受欢迎，可以广泛的应用于流程控制、计量 系统及在线监控等系统中。 计算机辅助测量规划( c o m p u t e ra i d e di n s p e c t i o np l a n n i n g ，c a i p ) 。 它是一种借助计算机测量集成质量信息来制定产品质量检验规划的技术。其技 术实现以坐标测量机( c o o r d i n a t em e a s u r i n gm a c h i n e ，c m m ) 为基础的。c a i p 最典型的应用就是建立c a d c a i p c m m 集成系统实现整个检验过程的全自动 化，可以对工序间情况、夹具量具及成品进行检验，获取在线质量信息，实现 质量控制。 ( 2 ) 质量信息传输和存储技术 现代信息传输和存储技术使得企业质量管理活动实现进一步的集成化和 智能化，这些技术有： 尺寸接口规范( d i m e n s i o n a lm e a s u r i n gi n t e r f a c es p e e i f i e a t i o n ，d m i s ) 。 该规范是计算机系统和测量设备之间检验数据双向通信的标准，它提供一套词 汇表用来把检验规程传递给测量设备并将测量结果传递给接收设备。d m i s 是 为了测试设备的信息交换、自动化操作和系统集成而设计的，可以设计成支持 人工读出和编写，在不使用计算机的情况下也可以编写检测程序和分析检测结 果。 基于s t e p ( 产品模型数据交换) 标准的质量信息集成。s t e p 标准近 年来己成为质量信息集成的关键技术，它是一个计算机可理解的关于产品数据 的表示和交换的国际标准，其目的是提供一种不依赖于任何具体系统的中性机 制，能描述产品整个生命周期中的产品数据。 ( 3 ) 质量信息处理技术 现代企业质量管理活动中存在着大量的半结构化和非结构化问题，采用传 统的统计方法很难处理这类问题。而质量信息的集成化、数字化为进步利用 新技术进行质量信息处理奠定了基础。数据仓库、联机分析、数据挖掘等新技 术正在被越来越多的应用在信息处理领域。这些新技术的应用既能加快信息处 理的速度，又能对已有的信息进行充分而全面的利用，不会浪费宝贵的质量信 息资源。 2 2 企业质量信息系统 质量信息系统( q u a l i t yi n f o r m a t i o ns y s t e m ，q i s ) 是在系统工程和控制理 论的基础上建立起来的专门从事质量信息事务管理工作的计算机系统。q i s 目 前尚无统一的定义，一般认为它是通过计算机辅助技术，将产品的全部信息数 字化，转换成计算机可识别、再显的数据，并将这些分散的质量信息收集起来， 进行分析、处理并在整个企业范围内传输，使企业更有效地实现全面质量控制 并为企业管理者提供决策依据。由于质量数据存在于产品的生命周期全过程， 从市场调研到产品设计、原材料供应、生产制造、产品销售及售后服务等，都 会生成大量质量信息，因此q i s 包含所有基于质量的职能，其对质量信息的采 集、分析和反馈形成一系列闭环的质量控制，从而确保产品的高质量。 2 2 1 企业质量信息系统的开发方法 通常q i s 的开发方法有生命周期法、原型法及上述两种相结合的设计方法 等【3 】【l2 1 。 ( 1 ) 原型法 原型法的基本原理是：系统开发人员在初步了解用户需求的基础上，迅速 构建一个初始系统模型称之为原型。这个原型是一个可以实际运行的系统 应用模型。用户和开发人员在此原型的基础上共同探讨、改善并完善设计方案， 开发人员根据改进后方案对原型进行修改，并与用户不断协商直至得到满意结 果。 可见，原型法是一种灵活多变的系统设计方法，它避开传统的需求定义阶 段，整个开发过程包括以下几个阶段：需求分析确定、设计初始原型、模型系 统实现和测试、原型试用与维护、修改和完善。其阶段活动及开发过程如图2 1 所示。 原型法具有周期短、开发费用低、用户可以亲自参与以保证顾客满意、易 学易用等优点。其缺点则主要表现在系统开发缺乏统一规划和开发标准、用户 满意程度难以确定及对系统开发环境要求较高等，因此，原型法一般较适于开 发小型的信息系统项目。 图2 - 1原型法系统开发过程 需求分析 十 需求说明 千 系统总体设计 千+ 系统详细设计 代码设计 t 系统分测 fi 系统总测 年 系统运行和维护 【需求分析阶段 l 系统设计阶段 代码设计阶段 系统测试阶段 系统维护阶段 图2 - 2 生命周期法系统开发过程 9 ( 2 ) 生命周期法 生命周期法也称结构化生命周期法、瀑布法，它是由结构化系统分析和结 构化系统设计组合而成的一种信息系统的开发方法。它预先明确客户要求，根 据用户需求来设计系统，并将系统开发过程详细地划分为若干阶段，每个阶段 都有其明确的任务和目标，并据此自顶向下来设计或规划信息系统，逐步实现 系统目标。一般生命周期法可划分为五个阶段：需求分析阶段、系统设计阶段、 代码设计阶段、系统测试阶段、系统维护阶段，开发过程如图2 2 所示。 生命周期法需要建立面向用户的观点，并且因其采用结构化系统分析设计 方法，工作阶段划分严格，因此目前是系统开发中最为成熟、应用最广泛的方 法。其缺点是开发周期较长，用户需求及环境的变化得不到及时反映，且要求 系统开发人员在系统的开发初期就要对整个系统的功能有全面、深刻的认识， 难度较大。 ( 3 ) 原型法和生命周期法相结合的系统开发方法 由上述分析可知，原型法是一种迭代、循环型开发方法，见效快、直观性 强：生命周期法则强调各阶段严谨性但开发周期太长，二者各有所长，因此产 生了原型法和生命周期法相结合的系统开发方法。这种方法在系统需求分析、 总体设计阶段采用生命周期法开发，而详细设计、代码设计等阶段采用原型法 进行反复设计、修改直至完善，开发过程如图2 - 3 所示。 图2 - 3 生命周期法和原型法相结合的系统开发方法 1 0 2 2 2 企业质量信息系统的结构 1 系统的功能结构3 1 按企业质量活动的性质，通常的质量信息系统需完成4 大类不同的功能： 质量计划功能 - 质量检测功能 质量评价与控制功能 质量信息管理功能 2 系统的层次结构 通常，企业质量信息系统在层次上可分为决策层、管理控制层和执行层， 分别在企业质量管理的决策方面、评价诊断方面、。数据采集方面进行管理和操 作，各层之间的信息呈纵、横向传递，并具有交互性。图2 4 为企业信息系统 层次间的信息传递。 2 2 3 集成质量信息系统 图2 4q i s 层次间的信息传递 传统的质量信息系统的作用范围局限于产品设计和质量检测阶段，如图 2 5 所示。这种模式比较适用于大批量生产、处于统计质量控制阶段的企业。 图2 - 5 传统的质量信息流图 i l 由于其涉及的范围面窄、信息共享不迅捷，已不能适应现代管理科学和现 代企业对质量信息的要求。 现代质量管理科学理论己将质量管理渗透到企业各部门和生产经营各环 节，质量信息所涉及的范围越来越大，因此集成化的质量信息系统近年来成为 人们研究和应用的热点【9 。1 “。图2 - 6 为现代企业质量信息集成系统模型框图。 从中可以看出，集成系统的质量信息流不再仅局限于产品的设计和生产检测阶 段，而是建立在网络技术基础上，覆盖全部质量信息源，服务所有部门和人员。 各子系统在数据共享的环境下完成各自功能。 图2 - 6 质量信息集成系统模型框图 2 2 4 企业质量信息系统的发展趋势 随着先进制造技术、互联网技术、智能决策技术的不断发展，企业质量信 息系统在走向集成化的同时呈现出以下发展趋势： 1 面向先进制造技术的w e b 集成质量系统 先进制造技术( a d v a n c e d m a n u f a c t u r i n g t e c h n o l o g y ，a m t ) 最早源于美国， 是制造业不断吸收信息技术及现代化管理等方面的成果，并将其应用于产品设 计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优 质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和 竞争能力的制造技术的总称【1 7 。”。先进制造技术的产生与互联网的发展有着密 不可分的联系。i n t e r n e t 在改变信息传递方式的同时也改变着企业组织管理方 式，使以满足全球化市场用户需求为核心的先进的制造活动成为可能，而在敏 捷制造、虚拟制造、并行工程等先进制造模式下，企业集团需要及时了解各地 分公司的生产经营状况，同一企业不同部门、不同地区的员工之间需要及时共 1 2 享数据信息，企业和顾客之间、企业与合作伙伴之间也存在着大