數字化質量管理初探

劉繼云 劉蕙嫻 謝格儀

摘 要：當前大數據時代發展迅猛，數字化質量管理在全球各個領域備受關注，是現代企業實現質量管理創新和升級的必然選擇，本文闡述在質量管理模式中結合數字化技術，在生產的全過程實現精準把控與分析，把握國家高質量發展的號召，以期為后續數字化質量管理的研究與實踐發展提供經驗與借鑒。

關鍵詞：數字化，質量管理，發展優勢與前景

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.11.037

1 數字化質量管理的涵義

數字化質量管理是將傳統的質量管理方法與數字化技術相結合，利用計算機、互聯網、傳感器、物聯網等數字化工具和平臺，對企業的生產、銷售、服務等環節進行質量管理，通過數字化手段，實現了數字化質量檢測、數字化質量監控、數字化質量分析、數字化質量控制過程的信息化、智能化、自動化，大大提高了質量管理效率和質量控制水平。

1.1 數字化質量檢測

利用數字化的設備和技術，對產品和服務進行檢測和測試，進而實現快速、準確、全面的檢測和評估，對生產過程中產生的問題或不足有著更為清晰的認識。如為實現鉚接質量數字化檢測和質量追溯，有研究提出鉚接質量數字化檢測方法，通過數字化質量檢測結果表明利用系統的數字化質量檢測準確率顯著提高，減少了人為干預，在提高鉚接質量檢測效率的基礎上統一檢測標準[1]，減少質量檢測成本，實現生產合格產品或高質量產品成本的最小化。

1.2 數字化質量監控

通過數字化手段，對產品相關的生產和服務過程中的關鍵環節進行實時監控與數據分析，及時發現質量問題的源頭并及時處理，達到預防和降低不良事件發生率的目的。在工程生產當中通過數據化的方式能夠直觀且高效地了解到企業全過程的加工數據并進行有針對性的質量改進，確保產品生產過程的穩定性，增加產品在行業當中的有效競爭力，滿足消費者對產品效用的期望，充分發揮產品的價值，實現企業長期發展的理想“旗幟”。

1.3 數字化質量分析

利用數據分析的技術和工具，對質量管理過程中的各種數據進行收集、整合、分析和應用，全面把控生產過程中設備精度、人工干預、產品指標數據等質量變動的規律，根據收集整合的全過程數據進行剖析解讀，在此基礎上針對質量計劃與質量目標的發展提供數字依據，獲取生產的質量情報，推進科學標準化生產體系的制定，實現質量管理的科學化、規范化和系統化。

1.4 數字化質量控制

通過數字化手段對質量管理過程中的各個環節進行控制和優化，確保產品和服務符合質量標準和客戶要求，為優化產品與服務奠定全面客觀的數據基礎。通過數字化方式獲取和顯示生產過程中技術和管理活動，形成企業實際運營流和數字流雙流同步的格局，通過智能學習和不斷迭代，精準掌握質量控制的關鍵節點，通過實時檢測和提前預警，確保產品在制造的各個環節質量的穩定性，杜絕不合格半成品流入下一個環節，消除傳統質量控制過程中的盲點，形成質量控制全覆蓋，從而滿足消費者顧客對產品期望效用的普遍需求或個性化需求，幫助企業提升質量穩定性和精度。

在信息技術飛快發展的時代背景下，數字化質量管理可以幫助企業實現質量管理的全面升級，能夠幫助各行業企業實現大程度上的轉型升級，提高生產過程中的質量管理效率和質量控制水平，提高產品和服務質量，突破瓶頸階段，實現在行業中“士別三日，刮目相待”的飛躍式水平提升，增強企業的競爭力和市場占有率。

2 數字化質量管理優勢

2.1 降低質量管理成本，提高質量管理效率

傳統的質量管理在技術與設備及人為干預的限制條件下，依靠檢驗為主的方式進行大批量檢測與返工，以及為提高質量而改變生產流程，質量檢驗成本遠遠高于數字化的質量檢測；需要耗費較長產品質量檢測時間，具有較高的時間機會成本和檢測人員人工成本。通過數字化質量管理，穩定了生產過程的質量，通過數據分析發現并解決質量的根本問題，實現質量數據的自動化采集和處理，減少了由于人工操作而導致的錯誤或質量異常波動。數字化質量管理可以實現質量管理過程的自動化和智能化，提高了質量管理效率，更是節省了時間和人力資源。

2.2 實現質量優化，加強客戶滿意度

傳統質量管理方法的邏輯將產品質量歸結為企業自身原因，與傳統的質量管理方式進行比較，數字化質量管理可以實現對生產過程中質量數據的收集、分析和應用，幫助企業追溯質量源頭了解產品和服務的質量根源，根據數據異常有針對性地進行質量優化改進。幫助企業實現對客戶需求的快速響應和滿足客戶期望，提高客戶滿意度和忠誠度。

2.3 強化質量意識，推動企業創新發展

與傳統的質量管理模式相比，數字化質量管理可以幫助企業通過利用數字化的手段及方法切實了解客戶的需求趨勢，在了解消費者需求的前提下強化基于客戶需求的質量功能展開，制定更為科學規范的質量管理方法，形成貫穿產品設計、原料采購、制造、銷售和售后服務全產業鏈的質量管理鏈，不斷優化產品和服務的質量，推動企業不斷創新和發展，提升企業競爭力和增加市場份額。

數字化質量管理是現代企業實現質量管理創新和升級的必然選擇，能夠幫助企業發展階段實現“質的飛越”，是企業提高競爭力和市場占有率的重要手段。

3 數字化質量管理的主要工具和手段

數字化質量管理是利用信息技術手段對質量管理進行數字化改造和升級，以提高質量管理效率和質量水平。

3.1 數據繪圖與模型建立方面

在數據化質量管理中，可以廣泛應用報表、圖表、儀表盤等數據可視化工具將質量管理全過程數據以更為直觀的方式呈現出來，幫助企業管理者進行數據分析與決策，制定更長遠的企業戰略，明確戰略目標，促進企業形成更為良好的質量文化氛圍。

3.2 技術設備保證方面

在數字化質量管理中，技術與設備層面起到至關重要作用，決定了企業在一個又一個的階段中能否實現階段性突破。隨著人工智能飛速發展，通過機器學習、深度學習等人工智能技術，結合故障診斷軟件、故障預測等相關程序對通過智能傳感器、無損檢測設備等智能檢測設備監測出各個關鍵生產環節的大量數據并進行分析與挖掘，實現對設備故障的預測和預警，提高生產設備的可靠性和穩定性，幫助企業實現質量管理的智能化和自動化，實現對產品的自動化、精準化的檢測和測試，提高產品質量檢測的精度和效率，在提高產品生產效率的基礎上降低質量檢測成本；應用遠程監控與控制系統，移動質量管理、移動設備等移動化應用程序對制造環節進行遠程監控，實時監測生產車間現場的各項指標，實現遠程控制和調整，減少了車間人為因素對質量的影響，實現智能化生產和質量管理，方便企業在任何地點進行質量管理；應用非接觸式自動識別技術如電子標簽和RFID技術實現對產品、原材料和設備的追蹤和管理，保證質量管理的可溯源性和可追溯性，精確發現問題并進行控制；在產品銷售階段利用智能語音識別、自然語言處理、虛擬現實等人機交互技術，提高用戶與質量管理系統的交互體驗，促進用戶參與和反饋，收集客戶對產品的滿意程度加以改進；運用區塊鏈技術將質量管理信息的去中心化數據儲存和共享，保證信息安全、可靠和不可篡改，確保數據信息與時間的真實性，避免質量檢測當中的人為漏洞。

3.3 數據采集與分析管理方面

在“互聯網+”和大數據時代背景下，數字化質量管理可以通過多種數字化質量管理工具和手段整合到一個平臺上進行系統管理。通過互聯網和大數據技術實現對供應鏈、市場需求等信息的采集分析與云計算和邊緣計算技術結合確保數據的時效性；建立質量管理知識庫和智庫，根據智能質量數據庫分析結果提供質量管理的最佳時間、案例和經驗，為企業的質量管理提供參考和指導，實現質量管理的全面數字化和智能化；實現對質量管理數據的大規模、高效、分布式處理和存儲，幫助企業更好地調整和優化生產與質量管理；通過SPC軟件、六西格瑪等數據采集與分析工具，利用數理統計原理，對檢測的資料進行采集與分析，以便提前預防，幫助企業按照科學的方式劃分出生產過程中的正常波動與異常波動，及時采取措施剔除異常值；在全過程中改善企業的生產流程，在追求“零缺陷”基礎上穩定產品生產中的質量，實現大幅度降低質量成本，進而能夠有效控制產品的生產過程，不斷優化品質，實現過程控制和優化，提升企業的競爭力。

3.4 文檔控制方面

文檔控制主要運用于大型工程建設項目管理當中，通過專業人員和工作程序的相互配合對項目的屬性進行追蹤并實行有效性控制，能夠幫助企業切實滿足企業內部工作人員的需求，同時滿足企業自身和外界的合作商家、客戶和企業的投資者之間對企業的文檔和信息進行交互的需求。過程其中文件的全生命周期管理和文檔的前端控制是兩個重要的因素，是一個科學化且專業化的過程。運用電子文檔管理系統、電子簽名系統等電子化問價管理系統，可以幫助企業實現質量管理過程中的文件管理和審批流程電子化。確保企業對內對外雙方之間的合作關系，確立目標后更是提高企業的審核效率，強化企業本身的管理秩序。

3.5 系統維護與支持方面

在數據化時代中最為注重網絡安全和信息技術安全，需要進行及時的維護與漏洞修復，如網絡安全設備、數據加密技術等需保障質量管理信息系統的安全和可靠性，避免數據泄漏和信息安全問題；數字化質量管理實行的全過程當中可選擇將質量管理的各項活動集成到ERP系統、MES系統、QMS系統等其中一個系統，實現信息的共享和一體化管理，提高質量信息管理的效率；在采購原材料方面可應用供應商評估系統、供應商質量管理系統等，對供應商進行評估和管理，確保供應鏈上的每一個環節的質量穩定；在數字化質量管理中企業管理人員方面，可以采用在線培訓平臺、虛擬現實培訓系統等質量培訓和教育系統，適當采用基于RFID的人員定位系統、人員進出管理系統等方式對人員的生產過程進行實時管理和監控，更好地提高企業整體的質量意識，確保企業中的生產環節的安全和質量要求，提高企業在行業領域中整體的競爭能力與數字化質量管理意識。

總之，數字化質量管理的工具和手段是多種多樣的，可以根據企業的實際情況和需求選擇合適的工具和手段來實現質量管理的數字化和智能化，提高企業的競爭力和市場占有率。數字化質量管理的工具和手段還在不斷發展和更新，需要企業持續關注和掌握最新的技術和應用，不斷提高自身的數字化和智能化水平，才能更好地適應市場和提高競爭力。

4 數字化質量管理應用案例

4.1 原材料行業

原材料行業是國民經濟的基礎支柱，包括有色金屬、石油化工、建材等行業，其發展深刻影響國家制造業發展進程。隨著市場競爭壓力逐年攀升，原材料行業企業必須拔高精細化生產的管理能力水平，依托于靈敏度高、精密度高的數字化計量儀表儀器等技術在生產環節的應用，加強對企業能源系統的生產監控，建設智能化車間和數字化工廠。采用自動化控制技術對能源數據采集、管理和分析，以過程質量指標為準繩，設置質量管控界限，企業及時調整和改進生產模式，降低生產過程的能源損耗，達到綠色生產的目的，實現持續性地基于控制和檢驗的產品質量優化。

4.2 裝備制造業

裝備制造業是國民經濟的重要支柱力量，包括金屬制品業、交通設備制造業、建筑業等行業，目前我國裝備制造業生存環境和成本壓力不斷增大，市場個性化定制需求浪潮興起的階段，亟待轉型升級。推進生產制造環節數字化質量管控，依托人工智能、仿真技術在裝備制造業的運用，可優化基于數字模型的個性化產品質量設計。萬物互聯與智能化制造的結合，促進了線上生產和交付平臺“端”對“端”的對接，基于實時質量數據實現在線監控，針對關鍵管控要素設立質量異常預警機制，強化過程風險控制。通過數字化質量檔案的建立，實現對生產環節中每道工序數據的記錄和分析，對現場人員、機械設備、物料投放、操作方法、生產環境等潛在安全風險因素進行集中管控。通過工業互聯網，整合與管理企業的設備、資本、勞動力等生產要素，簡化業務流程過程，實現企業生產、檢測、交付等的智能化協同，上下游供應鏈高效響應，提高產品全過程生產的效率和質量水平，增加產業鏈附加價值，抬高并拉平“微笑曲線”，促進裝備制造業升級。

4.3 輕工業

輕工業是國民經濟的重要門類，涵蓋紡織業、食品制造業、服裝工業、煙草加工業等多種消費品行業，社會影響力廣泛。輕工業中小企業占比大，面臨發展不協調，系統完備的產業體系尚未建立的困境，極大阻礙了輕工業行業的穩健發展。推進數字化信息技術深度應用，可構建數字化產品質量溯源系統，記錄并追蹤每一個產品生產、加工、運輸和銷售環節，上下游供應鏈間制定規范標準，統一標識，發揮數字化信息技術賦能產業協同、技術協同的作用，打破垂直分布的產業鏈，提高產業鏈強鏈補鏈的效率，推動供應鏈上下游結合進程邁上新臺階，以“大平臺+小企業”的組織形式平衡中小企業發展的不足之處。利用數字化技術，可系統集成地整合生產現場數據、多級供應商數據、消費終端數據，發揮數據驅動的作用，搭建多點位質量數據鏈，以點連線，以線成面，形成多方協同敏捷型網絡體系。

4.4 服務行業

服務行業在我國的經濟發展中發揮著至關重要的作用，規模日益壯大，涵蓋醫療業、教育業、住宿和餐飲業、旅游業等。當前，服務業4.0時代已經到來，消費者需求快速變化，企業改變傳統交付服務方式，借助大數據、云計算等數字技術邁進智能化服務時代成為必然選項。通過建立數字化用戶反饋系統，實時感知、自動記錄、科學分析消費者使用體驗和滿意度，企業能及時調整、改進產品和服務模式，滿足客戶個性化需求，增強客戶粘性，樹立良好企業品牌形象，提高市場認可度。數字化質量管理系統還可精準定義基礎工作流程，實現標準化流程的實施和控制，優化服務過程，提高服務效率和質量水平。

5 數字化質量管理中應注意的問題

5.1 加強質量數據資源整合

數據是數字化管理的基礎，數字化質量管理涉及對質量數據的采集、管理、處理、分析、應用等全過程的管理，質量數據關乎企業數據資產，應實現數據的安全性、有效性、完整性、可持續性、可視化和標準化。企業應在海量數據中將關鍵質量數據挖掘篩選和系統集成，整合納入風險管理范疇，建立數據安全的機制和流程，及時洞察質量風險，提升數據安全管理水平，防止數據在采集、處理和存儲過程中出現錯誤、泄露或丟失，確保數據的可持續性和可靠性[2]。加強質量數據標準化管理，企業應提高對質量數據的管理應用能力。構建相應的標準數據格式和質量管理規范流程，深挖質量數據價值，提高數據轉化為可視化圖表、圖像和報表的轉化率，便于數據間的交換、對比和分析，從而可提高質量響應和處理的時效性。

5.2 增強質量數字化技術運行能力

數字化質量管理是一項系統性工程，通過對不同信息技術的整合應用，推動質量管理實現數字化、智能化、網絡化。質量管理數字化需要依托于數據集成平臺，實現對質量管理內容、方法框架等的模型化，運用數字技術推動質量管理數字化資源的整合，實現產品生命全周期實時監控和在線動態優化，涉及多種系統和應用程序，如ERP系統、MES系統、LIMS系統等。如何完美融合系統和應用程序，避免數據冗余和信息錯誤，保證數字化運行的高效性及與業務流程間的銜接順暢性，提高用戶對產品的體驗，提升企業間質量信息的共享共創，對數字化技術運行能力提出了很高的要求。

5.3 優化數字化質量管理模式

現代質量管理模式可分為微觀精細化管理和宏觀綜合化管理[3]。微觀層面，數字化管理涉及企業內質量知識管理、文檔檔案類管理、知識產權管理、項目管理和績效管理等多方面延伸管理，推動企業質量管理朝精細化方向發展。企業需要積極發揮主體作用，依據企業質量目標，運用數字化技術充分整合數字化資源，實現產品每一環節中瞬時狀態的可視化、可控化。宏觀層面，構建以龍頭企業為代表構造產業鏈協同發展新局面，上下游企業鏈聯合，依托于大數據、云平臺打造數智化的精益生產鏈、供應鏈、產業鏈，鞏固全過程質量鏈，確保供應鏈中的產品和服務符合要求。上下游企業要建立相應遠程供應鏈管理、客戶群管理等方面的機制和流程，穿針引線，將各個環節串聯起來。深化各企業間質量信息、質量數據的共建共享、互聯互通，探尋數字化質量管理規律，實現宏觀層面的研判、分析、決策，促進市場綜合管理效率的提升。

5.4 尋求質量工作新著眼點

數字化質量管理不同于傳統質量管理理念，隨著數字化、信息化、智能化技術的飛速發展和深度應用，質量方法、質量工具、質量規律與傳統質量管理大相庭徑。數字化質量管理最終實現的是企業產品全生命周期的質量策劃、質量控制和質量改進，企業需要依托于數字化技術選擇符合業務需求和質量目標的質量指標，以便對質量進行有效的監控和評估。企業要更加注重數據、信息和決策，改變企業的組織文化，確保組織內部各個層級都理解數字化質量管理的價值，并愿意積極參與其中。企業要實現全面質量持續不斷改進，分析和評估數字化質量的效果，整合質量數據，利用標準化數字化質量管理流程實現對企業的質量信息采集、并分析和利用，從而提高企業質量管理的效率和效益。數字化質量工作不能單打獨斗、埋頭苦干，企業需要對行業內競爭對手進行分析和比較，選擇合適的競爭分析工具和方法，了解行業的趨勢和發展方向，開拓質量未來。

6 數字化質量管理的未來發展趨勢

6.1 數字化技術深度應用

數字化技術快速發展，必將引領新一輪產業變革的浪潮，數字化技術將被深度應用于市場各個領域，如人工智能、機器學習技術和智能質量檢測設備將被廣泛應用于質量管理人員更加快速地識別問題和缺陷，智能質量檢測設備可使用傳感器、圖像識別等技術，對產品或服務進行自動化檢測和評估。通過自動化測試、數據收集和分析等過程，可以大大提高質量管理的效率和準確性，減少人力成本和錯誤率，人工智能將為企業提供更準確的預測和解決方案。云計算和移動應用也將被廣泛普及，通過云計算可以實現數據實時共享和協同工作，移動應用則可以幫助質量管理人員在任何時間、任何地點進行管理。通過區塊鏈技術，可以實現數據的去中心化存儲和加密傳輸，為數字化質量管理提供更加可靠和安全的數據管理和交換方式。數字生產力賦能企業，將為企業高質量發展提供新的機遇。

6.2 以用戶需求為導向

數字化質量管理將更加注重用戶體驗感和滿意度。企業的發展將是以市場需求為導向，堅持市場需求驅動和企業管理需求相融合，制定質量管理數字化關鍵場景，打造企業質量鏈，實現質量資源整合、質量數據分析，構建客戶導向型企業。通過信息化技術，如數據挖掘、大數據分析、人工智能等，深度了解用戶需求和反饋，創新用戶反饋系統，為用戶提供簡單、易用和易懂的數字化質量管理工具和服務，不斷優化產品和服務質量，提高用戶參與度，滿足用戶期望。

6.3 多領域交叉融合，多平臺交互集成

數字化質量管理越來越與其他領域融合，如工業物聯網、智能制造、大數據等強調多學科、多領域交叉相融，產生更多的數字化質量管理應用場景和技術創新，打破當前質量應用場景單一，缺乏創新力的僵局。數字化質量管理平臺將成為數字化質量管理的核心，集成各種數字化工具和技術，為質量管理人員提供統一的工作流程和數據管理系統。

7 結 語

總之，數字化質量管理的未來將繼續發展，成為企業質量管理的重要支撐和創新源泉。質量管理人員需要不斷學習和掌握數字化技術和工具，不斷創新和改進質量管理的方法和流程，以適應數字化時代的發展趨勢。

參考文獻

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作者簡介

劉繼云，通信作者，博士，教授，研究方向為質量管理。

劉蕙嫻，本科在讀，研究方向為質量管理科學與工程。

謝格儀，本科在讀，研究方向為質量管理科學與工程。

（責任編輯：張瑞洋）