商業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量建材裝備制造過程質(zhì)量控制理論背景

關(guān)柏春

【摘要】隨著制造、網(wǎng)絡(luò)以及信息技術(shù)的快速發(fā)展，以及國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易多元化、多層次和多形式的激烈競(jìng)爭(zhēng)，顧客對(duì)產(chǎn)品的要求逐漸由成本漸變?yōu)橘|(zhì)量。同時(shí)，隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，基因技術(shù)在設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量管理領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。基于此，本文將基因工程理論與傳統(tǒng)質(zhì)量控制方法結(jié)合，提出了基于產(chǎn)品質(zhì)量基因的建材裝備制造過程質(zhì)量控制方法。

【關(guān)鍵詞】商業(yè)產(chǎn)品；質(zhì)量；建材裝備；制造；過程；質(zhì)量控制；理論；背景

提出了建材裝備產(chǎn)品質(zhì)量基因模型。首先，在分析基因生物學(xué)意義的基礎(chǔ)上，從組成成分、進(jìn)化過程、行為以及診斷與治療上比較了機(jī)械產(chǎn)品與生物體的相似性；接著分別從產(chǎn)品質(zhì)量基因數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量圖譜、產(chǎn)品質(zhì)量基因編碼系統(tǒng)上說明了產(chǎn)品質(zhì)量基因內(nèi)容；最后論述了建材裝備產(chǎn)品質(zhì)量基因的遺傳與變異特性，以及質(zhì)量基因存儲(chǔ)與檢索的方法。提出了基于產(chǎn)品質(zhì)量基因的質(zhì)量診斷模型。從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，針對(duì)建材裝備制造企業(yè)產(chǎn)品的制造過程，開發(fā)了基于產(chǎn)品質(zhì)量基因的建材裝備制造過程質(zhì)量控制系統(tǒng)，并描述了系統(tǒng)開發(fā)及運(yùn)行環(huán)境，論述了各主要模塊的設(shè)計(jì)及其功能實(shí)現(xiàn)。

隨著全球制造業(yè)和信息技術(shù)的發(fā)展，以及國(guó)際制造行業(yè)水平的不斷上升，制造企業(yè)所面臨的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量的約束和要求越來越多市場(chǎng)的需要逐步提升了產(chǎn)品質(zhì)量在企業(yè)管理中的地位，產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣是決定企業(yè)在市場(chǎng)中能否取得銷售份額的關(guān)鍵。質(zhì)量管理理論隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，經(jīng)歷了一個(gè)自然歷史過程。新的質(zhì)量管理思想一方面對(duì)傳統(tǒng)管理思想保持了延續(xù)，同時(shí)采用先進(jìn)管理思想對(duì)其進(jìn)行了升華。質(zhì)量管理方法主要經(jīng)歷了質(zhì)量檢驗(yàn) （Quality Inspect）、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理（Statistical Quality Control）[、全面質(zhì)量管理（Total Quality Management）、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量控制系統(tǒng)階段以及基于基因工程等現(xiàn)代方法的質(zhì)量控制階段]。其演變過程，主要演化模式說明如下：

（1） 檢驗(yàn)式質(zhì)量管理模式“產(chǎn)品檢驗(yàn)”是指在制造工序中，對(duì)已經(jīng)制造完成的成品和半成品進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收，從而保證產(chǎn)品的合格。該模式一般被用于事后檢驗(yàn)產(chǎn)品的合格與否，不能實(shí)時(shí)控制產(chǎn)品質(zhì)量。

（2） 統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理模式該階段彌補(bǔ)了事后發(fā)現(xiàn)問題的局限性，主要對(duì)制造過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。其采用統(tǒng)計(jì)過程控制（Statistical Process Control， SPC）原理對(duì)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量特性數(shù)據(jù)的波動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

（3） 全面質(zhì)量管理模式全面質(zhì)量管理（Total Quality Management， TQM）從單純依靠數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法轉(zhuǎn)變成綜合運(yùn)用多種手段來解決生產(chǎn)質(zhì)量控制問題[13]。全面質(zhì)量管理有兩個(gè)特點(diǎn)一是全員參加，通過調(diào)動(dòng)公司員工積極性，培養(yǎng)公司的質(zhì)量意識(shí)，提升工人的技術(shù)能力。二是全生產(chǎn)過程進(jìn)行質(zhì)量管理，通過統(tǒng)一生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的質(zhì)量，應(yīng)用 SPC 技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)質(zhì)量過程控制。

（4） 基于基因工程等現(xiàn)代化方法的質(zhì)量控制模式隨著基因工程、灰色理論，以及傳感技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)的深入發(fā)展，這些技術(shù)間實(shí)現(xiàn)了相互的融合，促進(jìn)了各自領(lǐng)域的發(fā)展[16]。隨著基因工程的逐漸完善，基因工程理論在多種學(xué)科上進(jìn)行了應(yīng)用，它在質(zhì)量管理理論上的發(fā)展在提高了質(zhì)量控制的準(zhǔn)確性與方便性，豐富了質(zhì)量管理理論，促進(jìn)了質(zhì)量管理的發(fā)展。在我國(guó)工業(yè)化和現(xiàn)代化進(jìn)程中，建材裝備制造企業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占用重要的比重。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革的深入，我國(guó)建材工業(yè)得到了快速發(fā)展，建材裝備制造業(yè)在技術(shù)上也取得了巨大的突破，不僅能滿足國(guó)內(nèi)工程建設(shè)的需要，更獲得了越來越多的國(guó)際市場(chǎng)份額。工程總承包項(xiàng)目遍及法國(guó)、意大利、沙特、阿聯(lián)酋、巴基斯坦、西班牙、越南、突尼斯、伊朗、阿爾巴尼亞、土耳其、阿曼、老撾等 20 多個(gè)國(guó)家。盡管建材裝備制造取得了較大的進(jìn)步，但也仍然面對(duì)著嚴(yán)峻的形式：全球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈以及客戶對(duì)建材裝備質(zhì)量要求越來越高。產(chǎn)品質(zhì)量問題已經(jīng)成為建材裝備制造企業(yè)提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)關(guān)鍵問題，提升建材裝備質(zhì)量是未來企業(yè)需要重點(diǎn)投入的一個(gè)領(lǐng)域。目前建材裝備制造企業(yè)采用的仍然是傳統(tǒng)的質(zhì)量管理手段和方法，其質(zhì)量管理主要具有以下特征：

（1） 質(zhì)量信息日益膨脹以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在建材裝備質(zhì)量管理上廣泛應(yīng)用。來自企業(yè)內(nèi)部和外部的質(zhì)量信息，以不同的存在形式貫徹于產(chǎn)品制造過程，包括了制造質(zhì)量信息、工藝信息以及影響質(zhì)量波動(dòng)因素等。將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與先進(jìn)質(zhì)量管理方法相結(jié)合，不僅能夠有效的管理質(zhì)量數(shù)據(jù)，而且能夠?yàn)橘|(zhì)量信息的數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)重用奠定了基礎(chǔ)；

（2） 質(zhì)量診斷難度增大。由于建材裝備科技含量越來越高，生產(chǎn)制造過程變得越來越復(fù)雜，企業(yè)間的協(xié)同運(yùn)作越來越緊密，質(zhì)量數(shù)據(jù)不僅在企業(yè)生產(chǎn)制造過程中的工序間相互流轉(zhuǎn)，同時(shí)也在企業(yè)上游供貨商和下游外協(xié)商間傳遞。如何從海量的質(zhì)量信息里面快速并正確的檢測(cè)出潛在的質(zhì)量缺陷，是企業(yè)所面臨的新形勢(shì)；

（3） 市場(chǎng)及環(huán)境需求迫使產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升。產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)的目的是為了滿足市場(chǎng)的需要，產(chǎn)品質(zhì)量缺陷表現(xiàn)在質(zhì)量未能滿足客戶對(duì)質(zhì)量的需求。將客戶對(duì)產(chǎn)成品的功能需求轉(zhuǎn)換為對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、制造質(zhì)量、裝配質(zhì)量的控制，將很大程度上保證產(chǎn)品質(zhì)量可靠性。以上這些特征迫切需要建材裝備制造企業(yè)采取積極有效的措施來解決質(zhì)量控制問題。質(zhì)量發(fā)展是一個(gè)持續(xù)的過程，企業(yè)必須要轉(zhuǎn)變質(zhì)量觀念，權(quán)責(zé)明確；提高產(chǎn)品水平，增加企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。針對(duì)制造企業(yè)在產(chǎn)品制造過程中面臨的質(zhì)量管理問題，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了許多解決方案：

（1） 質(zhì)量信息模型構(gòu)建：對(duì)于質(zhì)量信息的描述常見于基于萬維網(wǎng)本體論語言、可擴(kuò)展標(biāo)記語言等工具，Xu 等將質(zhì)量信息結(jié)構(gòu)樹與 XML 語言和 STEP 標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，形成一個(gè)擁有用戶訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)交互層的制造過程質(zhì)量信息模型；李暉等應(yīng)用 J2EE+XML 的 BOM 視圖管理系統(tǒng)，合理、有序、有效地管理和利用制造質(zhì)量信息[25]；在質(zhì)量信息的流轉(zhuǎn)和存儲(chǔ)過程中，圖論與質(zhì)量功能展開技術(shù)應(yīng)用相對(duì)較廣，徐大敏等提出采用圖示的方式進(jìn)行制造質(zhì)量信息表示與可追溯研究。可見，制造過程中的質(zhì)量信息模型建立是一個(gè)邏輯復(fù)雜、關(guān)聯(lián)性極強(qiáng)的數(shù)學(xué)問題。以上文獻(xiàn)提到的處理的方法多種多樣，但未能實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息間的關(guān)聯(lián)與集成，并深入質(zhì)量信息底層，從分子級(jí)、原子級(jí)對(duì)質(zhì)量信息進(jìn)行描述。另外，在質(zhì)量信息存儲(chǔ)的研究上，沒有實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息的追溯，以及表示質(zhì)量信息進(jìn)化、變異的過程。

（2） 質(zhì)量預(yù)測(cè)：在質(zhì)量預(yù)測(cè)方面，統(tǒng)計(jì)分析以及其結(jié)合人工智能方法仍然是質(zhì)量控制的主流。Yan 等提出基于序貫概率比檢驗(yàn)的質(zhì)量控制圖來監(jiān)控樣本的均值和方差[S.Fan 等采用分段線性近似統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)非線性剖面數(shù)據(jù)； Eugenio 等通過優(yōu)化多元質(zhì)量控制圖來降低統(tǒng)計(jì)控制抽樣的成本；Zhang 等提出了一種自適應(yīng)Shiryaev-Roberts 模型來監(jiān)控生產(chǎn)過程。但是，由于生產(chǎn)制造過程中影響產(chǎn)質(zhì)量的因素有很多，且實(shí)時(shí)變化，質(zhì)量特性的波動(dòng)曲線很難用精確的數(shù)學(xué)模型來表示。若影響生產(chǎn)的人員、設(shè)備、材料、測(cè)量、方法和環(huán)境 （5M1E）一旦改變，數(shù)學(xué)模型就需要重新建立，所以基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的智能質(zhì)量預(yù)測(cè)太過于呆板。