工業制造質量管理面臨的挑戰

◆劉衛衛 顧海濤 / 文

引言

數年以來，工業界一直處于一場重大而根本性的變革之中。這一變革在德國被稱為工業4.0。德國政府已經宣布工業4.0為其高科技戰略之核心部分，旨在確保德國未來的工業生產基地的地位。2015年3月，中國政府也提出了中國的工業4.0戰略——《中國制造2025》。工業4.0描述的是正在進行和即將到來的第四次工業革命，促發這次革命的技術元素包括互聯網、軟件、物聯網、人工智能、信息物理融合系統等。這些新技術的廣泛應用必將為工業發展帶來新的機遇。

工業發展與質量管理的關系

質量的概念伴隨了人類的發展史，無論農耕社會或是工業社會，是人們追求美好事物的投射；而質量管理是伴隨工業革命而生，是工業競爭的產物。業界普遍認為質量管理發展可以分為三個階段，質量檢驗階段、質量統計控制階段和全面質量管理階段。

在質量檢驗階段，質量的管理完全或主要靠檢驗員的篩選來完成。這個階段可以對應工業發展初始形態時的工匠，工匠們憑借技藝生產產品，然后通過自我檢驗或者更有經驗的老師傅來判斷產品質量的好壞。當然這里指的工匠也可以是掌握特定技術的熟練工人。隨著第一次工業革命的到來，機器被引入工業生產，大規模的工業生產無法要求質量管理仍舊完全通過檢驗來控制。質量工作開始關注過程，通過收集過程數據、分析數據進行產品質量的預測和控制。隨著制造過程的專業分工越來越細，過程管理變得越來越重要，SPC等工作方法的應用標志著質量管理進入質量統計過程控制階段。世界工業繼續快速發展，在第二次工業革命的后期，工業產品種類越來越多，產品組成也越來越復雜，產品的同質化競爭也越來越激烈。這時制造商們生產的產品不再供不應求，產品必須在滿足客戶需求層面上具有競爭力。這時的質量管理就要求除了檢驗和控制產品生產的過程，還必須對設計和生產人員能力、環境、設備、供應商等全方面進行統籌管理以確保在最低成本下滿足客戶的需求，實現組織效益最大化。質量管理逐步進入全面質量管理階段。

當今社會隨著互聯網經濟的快速發展，“體驗”式經濟的概念被提了出來。產品不再由生產者定義，越來越多的消費者將參與到產品的定義當中。消費者對于產品的需求更加多元化，對產品質量的追求已不再滿足于原來定義的功能和可靠性，如何及時有效地響應客戶定制化的需求成為擺在所有制造者面前的難題。隨著德國工業4.0概念的提出，制造業將面臨重大變更，制造工廠將變得智慧化，原來對于產品生產的質量控制方法將失去作用，質量管理必將面臨新的變革。

時代的變革必定會推動管理變革，就像時勢造英雄一樣，優秀的自成體系的管理方法是跟隨時代應運而生的。質量管理的變更與時代的進步有關，工業4.0時代必定推動一個新的形式的質量管理理論的產生。

工業4.0帶來的制造業管理變化

現今工業環境的變化，以及互聯網和信息爆炸所導致的客戶需求多變和體驗式經濟的要求，是促發工業4.0的社會大背景。工業4.0是通過信息物理融合系統(CyberphysicalSystem，CPS)的應用，打通所有生產環節的數據壁壘，響應客戶多樣化、定制化的需求，更好地實現柔性化生產。CPS將使得制造更為機械化、自動化、標準化、網絡化，從而實現更高的智能化。制造過程的質量更可控，質量控制不再是制約產品質量的關鍵因素。首先，質量檢驗等標準化程度較高的工作將逐漸被人工智能所代替；其次，工業4.0的信息物理融合系統（CPS）要求設備間、系統間實現網絡化信息融合，這其中就包含了質量信息的網絡化。質量信息的網絡化將有利于質量測量，監控數據更容易收集也更真實，質量控制點可以更多，質量測量更細；有利于質量問題的控制，提高響應的靈敏度；有利于質量問題的分析，分析數據更詳盡。總之，生產的過程質量控制也將變得更加智能化、簡單化。

制造業的質量管理將聚焦于如何快速有效地獲取和響應客戶需求，如何有效地將客戶的需求轉化為產品的設計規格并制造出來。準確把握客戶需求以及客戶需求的轉化能力將是未來制造業的核心競爭力。工業4.0解放的制造端的質量管理能力將被釋放在研究和滿足客戶需求層面上。當然，為了保證制造的柔性和快速，供應鏈的質量管理應該更關注供應鏈流程的設計和制造過程的設計，從而確保供應商和物流等相關信息有效協同，從而達到效率最優。

工業制造質量管理的變革

全面質量管理提出者費根堡姆認為，質量發展的一個趨勢，是質量不再是減少錯誤，而是創造價值。那么具體到每個產品制造的階段，質量管理方法會有哪些變化，質量管理如何更好地創造價值呢？下面針對客戶需求階段、產品研發階段、制造和交付階段、客戶服務階段分別談談自己的一些看法。

1.客戶需求階段的質量管理

企業在工業4.0環境下，更多的生產過程被人工智能、信息物理融合系統所代替，制造過程的錯誤將會越來越少，質量管理更重要的職責將偏向于質量策劃，將重點研究如何更好地滿足客戶需求，為顧客創造價值。客戶需求的管理將是工業4.0階段質量管理的重中之重，只有制造一個客戶會花錢購買的產品才能產生價值，否則產品的可靠性再好也沒用。在客戶需求管理方面，小米的“粉絲經濟”和海爾的“人單合一雙贏”為我們提供了兩種新的思路。傳統的手機生產商屬于典型的制造業，他們調研、分析客戶需求，設計產品并制造產品，最后通過廣告等營銷手段來銷售產品。小米相比傳統的制造業，大部分人將其定位為互聯網公司，但小米手機沒有自己的硬件開發、供應鏈等部門，這些部門都是外包的，小米主要抓住前端用戶和后端營銷兩個價值最高的環節，實現企業的快速發展。小米的輝煌得益于“米粉”的黏性和忠誠，以及“米粉”社區的高度活躍。小米經營的“粉絲經濟”為企業發掘、收集和分析客戶需求提供了有效的途徑。有專家將“粉絲經濟”闡釋為“通過提升用戶黏度來優化口碑營銷實效，以獲取經濟收益與社會效益的信任代理形態與經濟運作方式”，如何抓住客戶需求、提高客戶黏度將是未來工業4.0時代實現企業價值的關鍵所在。海爾的“人單合一雙贏”是另一個為實現客戶需求有效管理的方法探索。海爾認為在互聯網時代，企業生存和發展的權力不取決于企業本身，而取決于用戶。企業要完成由制造到服務的轉型，員工必須轉型，從聽命于上級，轉向聽命于用戶。“人”是認同海爾理念的所有人，“單”是市場用戶需求，“合一”是每個人都有自己的市場目標，“雙贏”是在為用戶創造價值的前提下，員工和企業的價值得以實現。每個人的市場目標不是由上級指定，而是根據自己所負責的市場的用戶需求所定。“人單合一雙贏模式”使員工從原來被動接受組織的指令轉變為每個人都是CEO的經營者，并組成直面市場和用戶的自組織即自主經營體。“零距離——保持開放傾聽用戶聲音”的理念，正是用戶需求管理的一種探索。海爾“人單合一雙贏”為核心的質量管理模式獲得2014年第一屆中國質量獎。以上兩個案例都是中國企業為了迎合新的工業時代而在大質量范疇內做出的管理嘗試，這些嘗試為企業產生了巨大的價值，也進一步證明了進入和邁向工業4.0時代過程中，質量管理轉向客戶需求管理和企業戰略質量策劃的重要性。

2.產品研發階段的質量管理

工業4.0時代，產品研發的能力需要匹配客戶需求多樣化和快速變化的要求，快速、可靠地滿足客戶需求，同時避免過度開發將是未來研發的核心能力。首先，用戶需求分解過程的策劃應是研發質量管理工作的重點。通過信息化的手段進行需求分解過程的策劃，盡量減少用戶需求傳遞過程中的失真，實現需求到設計規格間的快速轉換。在產品開發的實現層面，總結現今電子產品的開發趨勢，產品的硬件開發和軟件開發將逐步分離。硬件開發注重模塊化、兼容性，從而實現快速集成，并確保可靠性；面向用戶的硬件開發將是集成化開發，而非創造性開發。軟件開發快速迭代、增量交付，過程中持續集成，從而提高效率和交付可靠性。硬件的集成化開發和軟件的增量交付、持續集成都將幫助企業提高研發的快速響應和可靠性。研發質量管理的工作就是確保硬件集成化開發和軟件敏捷開發的策劃和過程控制。測試一直都是研發質量控制的一個重要控制手段。由于硬件的模塊化和配合CPS的軟件設計，測試的自動化將會更容易和重要，強調模擬用戶環境的測試也會幫助開發進一步落實用戶需求。

3.制造和交付階段的質量管理

未來工業4.0時代的智能工廠，CPS將產生大量的過程數據。基于大數據保證質量信息的通暢和有效傳遞將是確保制造過程質量的關鍵。制造和用戶交付過程的質量管理職能將由質量控制轉向質量信息的集成、分解、傳遞和分析。質量信息集成包括橫向集成、縱向集成和端到端的集成。橫向集成指的是建立合作關系的企業間的信息集成，比如供應商與企業的信息集成，確保供應信息、質量信息的及時有效；縱向集成指的是生產過程各工序間信息的集成，通過質量信息系統保證各工序間信息的透明，確保各工序間必須的信息能夠及時獲取并指導生產；端到端集成指的是從客戶需求提出到最終交付用戶滿意間的信息集成，通過信息的通暢確保用戶需求的有效傳遞及用戶滿意的達成。所有制造和交付過程的質量策劃、質量控制和質量保證都基于質量信息的有效集成來實現。

4.客戶服務階段的質量管理

由于智能制造降低了制造過程的錯誤，研發的模塊化設計也進一步保證了產品的可靠性，因此未來產品質量因為錯誤導致的投訴將會越來越少。售后服務與用戶需求的管理是相輔相成的，敏感地通過售后服務的途徑獲得用戶需求的變化是未來工業4.0時代售后服務工作的重要價值所在。在售后服務過程中，質量管理需要通過對售后信息的多維度分析，從中發現產品的改進需求，挖掘用戶的潛在需求，正向反饋給產品改進，進一步滿足用戶的需求。在售后信息的分析過程中，未來將會產生一些有效的理論和實踐。

總結

工業環境的變化、消費者需求的變化必定導致管理方法和管理重點的不斷更新，工業4.0時代的質量管理將是更加關注客戶的時代，質量策劃參與企業戰略管理的職能將主導這個時代的質量管理，基于大數據的質量分析和策劃的崗位將是為企業創造價值的重要崗位。本文結合作者的認識及對未來質量管理的思考，闡述了質量管理在工業4.0時代所面臨的挑戰和職能重點及方向改變，希望能為質量工作的未來拋磚引玉，引發一些新思考。

（略）