質(zhì)量管理在TW駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)集成項(xiàng)目中的應(yīng)用

傅 蕓

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院，北京 100073）

自改革開放以來，在中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，中國鐵路交通也迎來了高速發(fā)展時(shí)期。由于中國不斷增長的貨物運(yùn)輸以鐵路為核心，因此使中國的編組站駝峰自動(dòng)化控制技術(shù)得到了迅速發(fā)展。1986年1月，當(dāng)時(shí)的中國鐵路通信信號(hào)總公司研究設(shè)計(jì)院在山海關(guān)駝峰場開通了駝峰溜放進(jìn)路控制系統(tǒng)，此后二十多年，伴隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和操作系統(tǒng)的發(fā)展，TW系列駝峰控制系統(tǒng)不斷積累和完善，從半自動(dòng)到全自動(dòng)，目前已廣泛用于遍布全國的一百多個(gè)大中小駝峰。然而，TW系統(tǒng)在改進(jìn)和推廣中也遇到了一些問題，如產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程未能規(guī)范化，各類文檔記錄管理不完善等。2007年為加強(qiáng)TW系統(tǒng)集成產(chǎn)品質(zhì)量管理，提高顧客的滿意度，確保產(chǎn)品質(zhì)量，將質(zhì)量管理體系引入TW駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)集成項(xiàng)目中。本文對(duì)三年來質(zhì)量管理在TW駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)集成項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行探討，并對(duì)未來的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

1 TW系統(tǒng)質(zhì)量管理的總體設(shè)想

TW系列駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)在引入質(zhì)量管理之前，從方案設(shè)計(jì)到交付使用的過程如圖1所示。在多年的應(yīng)用中，TW系統(tǒng)的自動(dòng)化控制能力已得到充分證明，但也面臨一些急需解決的問題，主要體現(xiàn)如下。

（1）使用環(huán)境惡劣，鐵路運(yùn)輸?shù)奶厥庑裕ㄔO(shè)備不能停用，必須連續(xù)工作），對(duì)產(chǎn)品硬件的性能和可靠性提出了極高的要求。

（2）用戶的需求越來越多，要求越來越高。

（3）駝峰自動(dòng)化市場的競爭日益激烈，控制系統(tǒng)需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

從圖1可以看出，TW系統(tǒng)從方案到使用是一個(gè)單向流程。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)已較為成熟和穩(wěn)定的情況下，其最大的問題是在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)階段和使用階段中，各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量是不完全受控的，盡管也有一些質(zhì)量保障措施，但由于沒有形成質(zhì)量閉環(huán)管理，使得問題出現(xiàn)后,原因追溯困難。因此，在引入質(zhì)量管理后，擬定從設(shè)計(jì)質(zhì)量、制造和裝配質(zhì)量以及總體質(zhì)量把握3個(gè)方面進(jìn)行質(zhì)量活動(dòng)的開展。

（1）在設(shè)計(jì)過程中，質(zhì)量保證的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)開發(fā)各階段的質(zhì)量評(píng)審，對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)劃進(jìn)行不同方面的評(píng)估，并對(duì)評(píng)審的內(nèi)容、方案和結(jié)果進(jìn)行有效管理，以支持后續(xù)的設(shè)計(jì)優(yōu)化改進(jìn)，為持續(xù)改進(jìn)質(zhì)量提供依據(jù)。設(shè)計(jì)過程中一項(xiàng)重要的工作就是關(guān)鍵特性指標(biāo)的確定，將用戶的需求反映到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中。

（2）在生產(chǎn)制造過程中，采集質(zhì)量數(shù)據(jù)并進(jìn)行質(zhì)量問題的判別，通過過程控制穩(wěn)定質(zhì)量波動(dòng)，出現(xiàn)問題后迅速查找根源，進(jìn)行處理，并對(duì)產(chǎn)品不斷改進(jìn)和完善，保證產(chǎn)品關(guān)鍵特性處于受控狀態(tài)。

（3）選用合適的質(zhì)量工具和方法，對(duì)總體質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，包括工序過程指數(shù)、控制圖、關(guān)聯(lián)圖、因果圖和故障模式分析等，進(jìn)行質(zhì)量目標(biāo)分解與優(yōu)化、質(zhì)量問題追溯分析，并識(shí)別、尋找潛在影響的變化源。

引入質(zhì)量管理體系后的流程如圖2所示。

2 TW系統(tǒng)質(zhì)量管理實(shí)施辦法

2007年，通過對(duì)ISO9000深入細(xì)致的學(xué)習(xí)，結(jié)合駝峰系統(tǒng)集成項(xiàng)目的實(shí)際情況，制定了《駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)集成產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)細(xì)則》。細(xì)則明確了駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程的質(zhì)量管理，以及各級(jí)人員在項(xiàng)目實(shí)施過程中的職能。

2.1 硬件質(zhì)量管理

硬件質(zhì)量管理主要表現(xiàn)為硬件的質(zhì)量檢驗(yàn)，每一環(huán)節(jié)都有質(zhì)量文件，并形成記錄；每個(gè)硬件都具有唯一的身份代碼，一旦發(fā)生故障，可通過代碼進(jìn)行質(zhì)量追溯；用于系統(tǒng)集成的設(shè)備和器材必須經(jīng)過檢驗(yàn)方可投入生產(chǎn)。硬件檢驗(yàn)要求分類如下。

（1）委外加工硬件設(shè)備：各種印刷電路板、機(jī)籠等。

（2）整機(jī)：計(jì)算機(jī)、顯示器、電源、數(shù)字化儀、打印機(jī)、路由器、調(diào)制解調(diào)器、轉(zhuǎn)換器、交換機(jī)和服務(wù)器等。

（3）板卡類及小件物品：主板、網(wǎng)卡、多串口卡、鼠標(biāo)和鍵盤等。

表 2 的方差分析結(jié)果顯示，接受不同實(shí)驗(yàn)處理的被試，在自尊水平、職業(yè)認(rèn)同及其六個(gè)維度上均不存在顯著差異。

（4）其他材料：網(wǎng)線、插座、各種線纜等。

（1）類設(shè)備，必須選擇合格供方，在合格供方處加工生產(chǎn)；對(duì)（2）、（3）和（4）類設(shè)備，必須從合格供方處采購。硬件采購入庫需要留有記錄。

出廠前，應(yīng)對(duì)產(chǎn)品中所使用的硬件按技術(shù)指標(biāo)做到端口級(jí)試驗(yàn)與檢測，整機(jī)要做72 h通電烤機(jī)試驗(yàn)，并留有記錄。

如需駐廠監(jiān)造，需制訂駐廠監(jiān)造詳細(xì)工作文件。駐廠監(jiān)造人員在工作期間，應(yīng)完整保存工作記錄。

2.2 軟件質(zhì)量管理

軟件質(zhì)量管理主要體現(xiàn)在軟件編制、測試，文檔變更和歸檔等，都制定標(biāo)準(zhǔn)并形成記錄，有利于系統(tǒng)軟件的持續(xù)改進(jìn)。

（1）軟件編制：所使用的軟件版本是根據(jù)產(chǎn)品需求正式發(fā)布的。配置管理員對(duì)軟件版本的安全性、合理性和準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)。軟件使用者要對(duì)軟件版本號(hào)和文件完整性進(jìn)行確認(rèn)，防止不合格或不適用版本投入使用。

（2）數(shù)據(jù)配置：軟件組指定專門的軟件人員進(jìn)行軟件數(shù)據(jù)配置，并對(duì)輔助設(shè)計(jì)生成的聯(lián)鎖數(shù)據(jù)、站場描述數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。

（3）集成測試：各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)者分別進(jìn)行檢驗(yàn)與測試，自測合格后交試驗(yàn)工程師進(jìn)行系統(tǒng)全面試驗(yàn)和檢驗(yàn)。試驗(yàn)工程師根據(jù)聯(lián)鎖表進(jìn)行測試，并對(duì)試驗(yàn)中的問題匯總、分類提交給軟件編制人員修改。

（4）試驗(yàn)確認(rèn)：試驗(yàn)工程師應(yīng)對(duì)相應(yīng)試驗(yàn)問題的糾正進(jìn)行復(fù)測、確認(rèn)，并保存所有記錄。

（5）出廠前聯(lián)機(jī)測試：分項(xiàng)測試結(jié)束后，需進(jìn)行軟硬件集成測試。

2.3 全員參與

“全員參與”是現(xiàn)代質(zhì)量管理的重要特征，是一種高效的管理模式。質(zhì)量管理活動(dòng)是通過組織各職能各層次人員參與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程及支持過程來實(shí)施的，過程的有效性取決于各級(jí)人員的意識(shí)、能力和主動(dòng)精神，當(dāng)每個(gè)人的才干得到充分發(fā)揮并實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和持續(xù)改進(jìn)時(shí)，才能獲得最大收益。

為實(shí)現(xiàn)上述質(zhì)量管理目標(biāo)，在細(xì)則中建立了項(xiàng)目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)制度，以及院、所、項(xiàng)目組3級(jí)質(zhì)量審查制度，專門設(shè)立了質(zhì)檢工程師和質(zhì)量工程師，并明確了各級(jí)人員的質(zhì)量管理職能。同時(shí)對(duì)項(xiàng)目中各個(gè)步驟制定規(guī)范的作業(yè)指導(dǎo)書，保證每一個(gè)項(xiàng)目不會(huì)因?qū)嵤┤藛T的不同產(chǎn)生質(zhì)量差異，具體內(nèi)容如下。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人——負(fù)責(zé)系統(tǒng)集成項(xiàng)目產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程質(zhì)量檢驗(yàn)的管理。

質(zhì)檢工程師——負(fù)責(zé)系統(tǒng)集成產(chǎn)品工程文件的檢驗(yàn)，對(duì)項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件審查。

試驗(yàn)工程師——負(fù)責(zé)嚴(yán)格按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)工作，填寫完整的試驗(yàn)和檢測記錄，對(duì)試驗(yàn)中存在的問題做出記錄，跟蹤并復(fù)驗(yàn)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題，出具最終的試驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)試驗(yàn)記錄的真實(shí)性和試驗(yàn)結(jié)論意見負(fù)責(zé)。

質(zhì)量工程師——負(fù)責(zé)系統(tǒng)集成項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程中質(zhì)量檢驗(yàn)的監(jiān)督檢查；審查組織處置不合格品及追蹤糾正；負(fù)責(zé)產(chǎn)品出廠記錄的檢查；負(fù)責(zé)售后維護(hù)與維修故障統(tǒng)計(jì)，每月將設(shè)備出現(xiàn)的問題匯總；每半年做一次統(tǒng)計(jì)及分析。

配置管理員——負(fù)責(zé)應(yīng)用系統(tǒng)軟件版本控制,負(fù)責(zé)系統(tǒng)文檔及軟件歸檔管理工作 。

軟件組——負(fù)責(zé)駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)軟件版本的制作和發(fā)布，并對(duì)版本的正確性負(fù)責(zé);負(fù)責(zé)應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)配置、試驗(yàn)、檢驗(yàn)、糾正和試驗(yàn)結(jié)果的復(fù)核與確認(rèn)，并對(duì)已開通站場軟件進(jìn)行維護(hù)，對(duì)軟件的安全性和可靠性負(fù)責(zé)。

硬件組——負(fù)責(zé)硬件集成及供方生產(chǎn)硬件的質(zhì)量監(jiān)督、試驗(yàn)和結(jié)果審查；負(fù)責(zé)硬件售后維修及故障統(tǒng)計(jì)，并報(bào)質(zhì)量工程師匯總。

工程實(shí)施組——負(fù)責(zé)駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的現(xiàn)場檢驗(yàn)、安裝、調(diào)試、開通、培訓(xùn)和售后服務(wù)等工作。

系統(tǒng)負(fù)責(zé)人——負(fù)責(zé)組織制定駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)集成產(chǎn)品過程程序；負(fù)責(zé)規(guī)定產(chǎn)品試驗(yàn)和檢驗(yàn)的范圍。

3 TW系統(tǒng)質(zhì)量管理的實(shí)施效果與前景

通過3年來質(zhì)量管理在TW駝峰自動(dòng)化集成項(xiàng)目上的開展，已經(jīng)取得較好的效果，主要表現(xiàn)：每一環(huán)節(jié)都有質(zhì)量文件，并形成記錄；每個(gè)硬件都具有唯一的身份代碼，一旦發(fā)生故障，可通過代碼進(jìn)行質(zhì)量追溯；軟件文檔、變更、歸檔等都有標(biāo)準(zhǔn)，有利于系統(tǒng)軟件的持續(xù)改進(jìn)；開通實(shí)施有規(guī)范的作業(yè)指導(dǎo)書，保證每一個(gè)項(xiàng)目不會(huì)因?qū)嵤┤藛T的不同產(chǎn)生質(zhì)量差異。

舉一個(gè)實(shí)例，可以看出質(zhì)量管理實(shí)施前后的變化。TW系統(tǒng)所用電源模塊屬于外購產(chǎn)品，電源廠家各項(xiàng)資質(zhì)齊全，并且所購電源均有合格證。按照質(zhì)量管理實(shí)施前的處理方式，當(dāng)現(xiàn)場電源發(fā)生故障，1年以內(nèi)免費(fèi)更換新電源，1年以上我單位負(fù)責(zé)返電源廠家維修。開展質(zhì)量管理以后，某次硬件故障統(tǒng)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在系統(tǒng)所用的電源模塊故障返修品中，有3塊電源模塊分別來源于近2年新開通站。雖然這3個(gè)站都只各損壞1塊電源，在總的故障比例上并不明顯，并且這3塊電源均在現(xiàn)場連續(xù)使用1年以上，但是從以前的該種電源的使用情況看，此類電源均可連續(xù)使用5年以上無故障。硬件質(zhì)量監(jiān)督人員通過電源身份編碼，發(fā)現(xiàn)這3塊電源均為同一批次產(chǎn)品，因此，向電源生產(chǎn)廠家提出重新檢測要求。通過檢測發(fā)現(xiàn)，該批次電源雖然各項(xiàng)指標(biāo)均符合技術(shù)要求，但是由于電源廠家新更換了電源中某一電子元件的品牌，導(dǎo)致該批次電源使用壽命降底。最后，電源廠家免費(fèi)更換了所有該批次的電源模塊，我們對(duì)所有使用該電源的已開通站及時(shí)進(jìn)行更換，消除了故障隱患。

可以預(yù)見，隨著質(zhì)量管理的細(xì)化和深入，質(zhì)量管理體系將更加完善，問題反饋、統(tǒng)計(jì)、分析和處理的效率將進(jìn)一步提高。未來將嘗試在TW系統(tǒng)集成項(xiàng)目的研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)和管理中運(yùn)用能力成熟度集成模型（CMMI），期望CMMI將以更加系統(tǒng)和一致的框架來指導(dǎo)改善軟件過程，提高產(chǎn)品和服務(wù)的開發(fā)、獲取和維護(hù)能力。