可視化、數字化設計質量管理平臺建設——上海核工院案例

◆孫學偉 / 文

本文根據核電領域的法規要求，結合核電設計管理特點，把精益管理有關可視化管理原則應用于設計領域的計劃和質量管理，結合企業的設計管理實踐，探討依托IT技術開發將信息復雜多變的設計過程控制管理轉變為可以度量的數字、數據的管理系統，實現在設計管理領域的透明管理、動態統計和在線監督。

一、引言

制造業通過看板式管理實現可視化揭示問題，而設計質量評價受人為因素影響較大，存在著質量信息采集困難、記錄收集效率低以及質量決策與分析信息不全等問題。發生質量問題，由于過程質量信息不易收集統計，導致質量數據統計和分析難度很大，想要全面揭示問題則是難上加難。此外，還存在設計經驗反饋方面信息不對稱、信息傳遞不到位、傳遞滯后的管理瓶頸，導致同樣問題重復發生；各控制節點的信息有很多重復輸入；績效考評量化難度較大等問題。上海核工程研究設計院（以下簡稱上海核工院或院）密切結合院管理體系實際情況，以實現核電設計全過程控制為目標，利用現代信息技術，開發了設計質量管理平臺，將復雜的信息轉變為可以度量的數據，對工作流程節點進行在線控制管理和定量評估，實現了對設計質量全過程的信息化管理，突破了上述管理瓶頸。

二、設計質量管理平臺的建設

1.深化需求分析，全面策劃平臺功能

為實現設計質量管理的透明化，院以設計流程為主線，利用IT技術把設計控制過程信息數字化,把“可視化管理”理念引入設計質量管理。針對院設計質量管理需要的設計輸入控制、設計接口管理、設計輸出控制等主要功能，結合項目計劃管理所需要的進度管理、經驗反饋管理等相關功能，策劃了項目進度管理、輸入管理、接口管理、設計輸出過程控制、變更管理、技術服務、開口項管理、經驗反饋、統計分析、質量監督、管理查詢12個子系統，125個子模塊，以設計流程為主線，對設計進行全過程可視化監督管理（參見圖1所示）。

2.確定開發框架

基于平臺定位和開發思路，系統采用J2EE架構+ ORACLE數據庫(其中：展現層：AJAX、JavaScript；構件層：IOC技術、AOP技術；持久層：O/R映射技術)。設計業務主流程是平臺框架的主干，其他相關的業務支持流程根據其與設計主流程的相關緊密度，逐級構成平臺框架的支撐梁柱，并根據與主流程的相關度確定開發優先級。

3.細化工作流程

流程管理是設計質量管理平臺的核心，流程中角色識別的準確性、流程邏輯的嚴密性和流程上各控制節點管控要素識別的充分性是系統開發的關鍵。流程分析、細化的依據是院設計質量管理體系程序和工作流程。

在工作流程梳理、分析及細化的過程中，針對一級、二級和三級核電項目及不同的質保級別分別制定了不同的流程和控制節點，并充分考慮了各類項目的共性和差異，最大程度上實現標準化。

圖1

圍繞設計主流程識別出設計計劃管理子流程、計劃變更子流程、設計輸入控制子流程、設計接口控制子流程、設計輸出子流程、設計會簽子流程、開口項管理跟蹤子流程、設計變更控制子流程、外部經驗反饋管理子流程、過程經驗共享流程、質量監督子流程等子流程，逐一分析確認控制節點工作角色，并識別不同流程節點中的重疊角色，同時確保所有流程涉及到同一管理崗位時的控制節點在平臺中角色的一致性。此外，針對流程中不同節點需求要素的分析，充分考慮計劃、進度、質量信息的收集、管理跟蹤、查詢分析、經驗共享等多方面的要素，類別盡可能的標準化、詞典化，還要避免出現死流程等問題。

4.根據流程角色構建平臺組織機構

根據工作流程控制節點確認的工作角色，構建平臺組織機構，在設計質量管理體系原有角色權限的基礎上策劃授權體系。根據設計項目的參與的部門、專業以及崗位角色進行管理，并對項目組中崗位角色的授權（包括項目經理，設計計劃工程師等）采用分層管理的機制，不同層次的項目人員分別由具有不同權限的人員加入到項目中，未參加項目的人員沒有項目訪問權。

5.營造改變工作模式的使用環境

平臺的使用是一種工作模式的轉變，對相關人員的工作習慣產生很大影響，要大家接受并主動使用非常困難。人改造了工作模式，新的工作模式又反過來要求改造人。平臺投入使用前需要：1）全面培訓。平臺上線前，組織相關人員進行面對面的操作使用培訓，使相關人員了解平臺的使用方法。簡單的操作界面使大部分崗位使用人員直觀地看到平臺使用便捷，可降低使用人員對新工作模式的畏懼情緒。2）加強宣傳。充分展示使用平臺可減少相關工作人員記錄準備時間、降低記錄出錯率等方面的優越性，以提高平臺支持度。3)對一些年齡較大的使用人員遇到打字困難等問題，通過提供寫字板等輔助工具幫助克服轉變工作方式的困難。

6.有計劃地推動平臺在實踐中的應用

改變工作模式是一個長期過程，平臺的開發也會存在一些缺陷需要在通過應用反饋來改進完善。為減少平臺應用的阻力，平臺推廣采用了漸進的推動方式，先在CAP1000標準設計等項目上進行試點，根據運行反饋進行改進完善后，在全院范圍內推廣使用，目前已先后在幾十個項目中得到實踐應用。

7.重視反饋，及時改進

個性化開發的優點是與院管理體系貼合度高，但開發需求分析難度較大，平臺的使用人并不總能清晰地識別自身的需求，或者無法將需求描述準確；前期需求分析時識別的需求與實際需求會存在偏差；條件設定和流程細化的過程中可能有考慮不夠周密的情況；系統投入使用后用戶希望對其反饋的意見快速改進以增加易用性并不斷擴展功能。因此需要建立平臺技術支持快速響應和改進的機制，通過及時解決問題促進平臺使用的推動。質量管理體系的持續改進同樣適用于平臺，在完善平臺功能的同時，功能模塊在使用需求的推動下，不斷增加和拓展。

三、設計質量管理平臺的特點

上海核工院目前運行的設計質量管理平臺，通過規范、優化流程，支持提高工程設計效率和設計過程的管理效率及其工程設計的質量，其在七個方面的長處取得了廣泛的認同和良好的使用效果。

1.適用面廣，界面友好

設計質量管理平臺適用面廣，覆蓋了上海核工院設計質量管理體系的所有崗位，根據授權角色設定不同的工作界面，簡化了平臺的操作，大部分崗位經過1小時左右的培訓即可輕松使用。目前每天有七百人左右在線使用，訪問人次已超過100萬次，在設計質量管理平臺上實施過程控制管理的設計文件計劃超過七萬條，記錄在流程中各類審核意見近十萬條。

2.規范運作，提高效率

平臺的各類管理流程是根據項目級別和文件質量保證級別定制的。按照既定的流程、規范化分級管理，通過系統設定的判斷、鎖定和提醒功能，避免了不遵守規定控制流程的情況，大大減少了由于人員誤操作導致的不符合。質量記錄信息取自計劃，流程控制節點的相關人員，只需填寫與文件直接相關的信息，避免了編制過程中表單版本使用錯誤、文件信息打印錯誤等導致的不符合和返工，節約了設計人員用于準備質量記錄的大量時間。文件在各部門間流轉時，由系統自動生成管理臺賬，部門秘書、項目秘書/文控工程師不必再重新登記電子管理臺賬，減少了人力投入，全院至少能夠節約十幾個人年的人工時。

此外，文件會簽的在線流轉支持并行推送信息，使得多部門/專業會簽時紙質版文件串聯流轉影響會簽進度的問題得到緩解，也避免了文件流轉過程中間可能發生的延誤和丟失。

3.信息透明，提高溝通效率

系統自動對設計質量過程信息進行采集，結合“分級授權”和“信息推送”，突破了傳統設計管理中信息滯后、不完整、不易獲取、不易量化的瓶頸。相關領導和管理人員可以同時了解工作進展，減少了計劃管理中統計、協調的工作量，解決了信息延遲問題，同時透明、準確、及時的統計，給各方協調資源、及時調整計劃提供了支持和依據。

4.在線監督，及時糾正

平臺信息的及時獲取，實現了質量在線監督的動態監控，能夠在第一時間發現問題，并采取措施。在線統計功能使質量趨勢分析的數據更加可靠，應用過程中還摸索提煉出了過程質量指數等各類監控指標，成為科學評估設計質量狀態的重要支點和基礎，提高了監督能力，完善了體系防御能力。

5.動態統計，量化評估

通過質量信息數據的及時推送和動態刷新功能，實現動態統計。數據化的信息形成圖表，進行更直觀的分析，為項目、部門、設計人員進行自我評估提供了依據和便捷的方法。項目管理方可據此細化分析各個環節存在的問題，設計人員也可通過量化分析及時發現問題，實施自我改進。這些都為持續改進設計質量創造了條件。

對全院透明的工作進展圖表，客觀上又起到了標桿對比的作用，所有相關人員都會關注所在部門和其他部門設計工作進展的差異，推動了部門、個人的對標學習。

6.經驗共享，提高質量

設計經驗反饋管理模塊充分收集各方面的信息，并通過信息針對性的推送來節約設計人員查找相關資料的時間。系統自動提醒與信息有關的設計人員對信息逐條確認，既避免不相關信息的干擾，又避免重要信息的遺漏，減少了同一錯誤重復發生等質量問題，提高了設計質量。

7.質量記錄無紙化，低碳環保

設計質量管理平臺實現了質量記錄無紙化。一般每份文件需要設計輸入清單/評審單、設計文件校審單、質量評定表、設計差異說明、開口項清單等5份質量記錄表單，如果每年有3～4萬份文件，就至少可少打印紙張15～20萬張以上，此外，還大大減少了打印機和墨盒的損耗和記錄存儲空間和維護成本。

四、結語

核電設計質量管理平臺規劃的125個子模塊，目前已完成了105個的開發，其中，15個子模塊正在根據前期運行反饋進行完善，20個新開發子模塊正在進行需求分析，計劃在2013年底完成。平臺已通過自身的不斷改進和充實，結合與系統的集成不斷拓展，形成了設計過程數據中心，初步實現了核電設計質量全過程控制的“管理規范化、過程透明化、信息數據化、統計自動化和記錄無紙化”，并為院知識庫的建設提供了寶貴的基礎資料。