軌道交通車輛設計過程質量控制管理

王映晟　張麗輝

（中車長春軌道客車股份有限公司工程研究中心，130062，長春∥第一作者，教授級高級工程師）

隨著中車長春軌道客車股份有限公司（以下簡稱“公司”）產品項目的不斷增多以及市場用戶對產品質量的要求越來越高，產品設計過程中的質量控制管理越來越凸現出其在整個項目質量管理活動中的重要性；尤其是諸如國際鐵路行業標準（IRIS）和能力成熟度集成模型（CMMI）等國際質量管理體系，也越來越多地強調對工作過程的質量管理要求。據業界有關數據統計，產品質量中大約有50%～60%的問題源于研發階段。產品設計過程中的質量管理是影響項目綜合績效的一個關鍵因素，也是決定最終產品質量的一項重要內容。只有保證產品設計過程的質量，才能保證項目產品最終的交付質量。提高產品設計質量獲得的收益是非常顯著的，它在保證產品最終質量的同時還可以加快項目開發的進程，節約開發成本。

為了對產品設計過程質量進行有效管理，需要面對以下一系列問題：如何使設計人員建立過程質量意識，進而把保證設計過程質量變成自身的自覺行為；如何把設計中構建產品質量的理念落實到具體的產品開發活動中去；如何避免設計過程質量管理體系和實際執行“兩層皮”；如何通過全流程的設計過程質量管理活動，支撐產品研發核心業務工作。為了實現通過過程質量管理提升產品設計質量，公司對產品質量管理工作以開始從“事后”向“事前”進行重心轉移，產品設計質量管理工作從注重結果向注重過程轉變。

1　設計過程質量控制管理體系搭建策略

首先，公司對設計質量的責任歸屬部門進行了明確定位。設計部門是產品設計質量的業務責任單位，設計過程質量管理部門是產品設計質量的管理和監督責任單位。其次，公司建立了設計過程質量管理體系，在2015年9月份對研發系統進行了機構優化調整，建立了設計質量管理組織架構，由設計過程質量管理人員和設計專家一起陸續制定了設計開發工作以及設計過程質量控制管理相關流程制度。隨后，設計過程質量控制人員一方面依據流程制度對設計人員設計過程進行指導、協助，另一方面對設計人員的設計工作執行符合性情況進行監督、檢查、確認，促進產品設計工作過程的規范性和有效性目標的實現。

2　設計過程質量控制管理體系實施方法

2.1　完善產品設計業務流程

產品設計流程化是保證設計過程質量的根基。雖然以往企業都有設計業務流程和質量管理體系，但在具體工作中有時會存在內容無法落實或執行不到位的情況；盡管每年都通過第三方評審，以及上級單位的審核，但體系還是需要不斷加以完善和優化。

公司首先從優化研發系統的組織機構入手，將原來按照車輛產品種類劃分部門的方式改為現在按照專業分工劃分部門的方式；并在趨于合理的組織機構基礎上開展重建產品設計流程的工作，建立自上而下、體現正向設計的貫穿產品全生命周期過程的流程架構。編制的流程分為3級（如圖1所示）：第1級為產品設計開發流程，第2級為產品開發階段流程，第3級為專業細化流程。產品設計流程體系的建立，使得每項設計任務都清楚明確，也使得設計師非常明確每項任務的內容及開展方法。

圖1　產品設計流程架構

公司將產品設計工作全過程劃分為概念設計、方案設計、系統設計、詳細設計、試制試驗等5個階段。對每個階段的工作任務、人員角色均進行了統一和明確，對每個任務的輸入、輸出均進行了清晰定義，同時指導設計人員對自身工作的規范性進行充分地了解及掌握。通過對每個階段設計質量門的審核，檢查相關設計人員是否按照流程規范開展產品設計工作，從而發現問題、暴露問題，并在每個階段提出整改措施并跟蹤關閉。

2.2　梳理控制項點

對產品不同設計階段的輸出文件和工作進行規范性審核是提高設計質量的有效和快速的途徑。公司制定了設計全過程基礎控制項點，如設計任務書、設計優選方案對比、設計風險評估、設計成本分析等數百個項點。

將供應商納入設計質量管理可以提前發現設計質量風險，為項目執行節約出寶貴的時間。國際先進企業為了保證供應商的產品質量，對供應商質量工程師（SQE）的分階段審核極其重視，認為是非常關鍵和必要的，且在重要審核階段需有設計師參加。

為了加強對外購零部件產品質量的管理，公司將供應商的設計質量管理融入本公司的產品設計質量管理進程中，同步實施。同時，制定了供應商技術管控規范，搭建了供應商協同信息化平臺，實現供應商與主機廠共用一套平臺進行文件的傳遞、審核及確認。作為與供應商唯一的正式文件傳遞接口人，采購工程師按照系統中固化的節點計劃監督供應商在系統中按時提交相關技術文件，公司的設計人員在系統中對文件進行審核，并將意見反饋給供應商進行確認。這樣，可以大大減少后期零部件批量生產發生的質量問題，變“事后”追責為“事前”預警。

由于外購零部件的質量問題會直接影響到整車的質量，所以公司加大了對供應商設計過程的質量控制和管理，制定了外購件設計過程的控制項點，如對供應商的初步設計方案和詳細設計方案審核等。公司在自身設計過程數百個控制項點基礎上，拓展到外購主要零部件設計過程控制項點共計近1 500個。

2.3　建立設計準則

設計準則尤為重要，它不是技術條件，也不是零部件選型設計手冊，而是企業對設計師規定的在設計中必須遵守的一系列要求和原則。為保證設計過程的規范性，公司建立了覆蓋各專業領域的幾十項設計準則，搭建了完善的專業技術平臺。產品在使用過程中出現的問題及解決方案都進行案例總結并加入設計準則中，成為其中的一部分。

為了提高設計文件的完整性與正確性，公司同時建立了各類輸出文件模板。模板中對文件內容綱要做出詳細規定，設計師依據模板及項目實際需要，即可編制適應本項目的各類文件，既提高了設計效率也能保證設計質量。很多企業建立了設計準則之后發現可以使企業減少犯低級錯誤的概率，從而提高了設計質量。

2.4　建立設計評審制度

為了能夠發現問題、優化設計，確保需求得到實現，必須做好設計各階段的評審工作。設計過程質量控制強調的是研發過程閉環管理，設計輸入、設計輸出、設計評審、設計跟蹤、設計驗證等環節構成設計過程閉環。如果評審沒有真正起到效果，研發過程控制將難以形成閉環控制。公司建立了相對完善的評審制度，規定了設計過程開展階段評審與專項評審相結合的方式。為了避免評審會議開成科普會、研討會，確定了每個階段評審的主要評審點，圍繞評審點開展評審工作，做到有的放矢，提高評審效率；規定了評審參加人員的資質以及評審專家的責任與義務，提高了評審質量；同時規定對評審問題要進行關閉跟蹤并由設計質量控制人員對跟蹤情況進行監督，確保了評審結論的執行效果。

2.5　開展監督管理

設計過程質量控制管理體系的制定只是完成了設計過程質量控制管理工作的30%，而其后的執行和管控工作占到了70%。對于所有項目的產品設計過程工作，由設計過程質量管理人員日常開展常態化的監督檢查，發現問題及時同設計師進行溝通協調，每月底輸出設計過程質量監督報告，提交研發系統領導簽批并對下一步設計工作開展提出要求。照此執行后，設計人員提高了按照規范要求開展設計工作的重視程度。此外，為了提高設計人員的規范性意識，公司嘗試將流程建設、基礎規范建設、設計過程的流程執行情況等納入設計人員的績效指標。由于績效同獎金分配掛鉤，這種方式極大地提高了設計人員按照規范開展產品設計工作的主動性。

2.6　設計過程質量控制管理的相關問題

開展設計過程質量管理會引出很多其它方面的問題，如何建立設計知識庫就是其一。為了能夠持續提高設計過程質量，系統地建立設計知識案例庫是非常關鍵的。為此，公司建立了主動經驗知識庫以及被動經驗知識庫，對于問題處理、經驗總結的知識傳承，通過系統的案例庫來實現查閱，按專業授權管理。本專業人員可以查詢本專業領域曾經出現過的問題，避免重復發生。知識庫的建立是設計質量不斷提升的有效途徑。

3　結語

作為產品研發管理部門，產品設計過程的質量管理工作尤為重要，特別是對促進產品最終質量提升的工作意義重大，需要在產品設計質量管理專業領域不斷探索。公司根據自身實際情況，需要大力培養懂研發的質量管理人員，結合IRIS和CMMI等質量管理體系標準和相關工具，完善企業設計過程規范性管控體系，并進行有效地監督執行，以保障最終交付產品的質量。

［1］黃慧建.軌道交通車輛設計方案與過程管理優化［D］.寧波：寧波大學,2015.

［2］袁野.軌道交通車輛設計方案與過程管理優化［J］.工程建設與設計,2016（13）：180.

［3］呂鋼.城市軌道交通車輛概論［M］.北京：北京交通大學出版社，2011.