QC小組法在列控系統(tǒng)集成項目中的應(yīng)用

單鶴玲

（北京全路通信信號研究設(shè)計院集團(tuán)有限公司，北京 100070）

1 相關(guān)理論基礎(chǔ)

1.1 QC小組法

QC 小組（Quality Control Circle），即質(zhì)量控制小組，是“在生產(chǎn)或工作崗位上從事各種勞動的職工，圍繞企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略、方針目標(biāo)和現(xiàn)場存在的問題，以改進(jìn)質(zhì)量、降低消耗、提高人的素質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益為目的的組織，運(yùn)用質(zhì)量管理的理論和方法開展活動的小組。”

在實施質(zhì)量的管理過程中，人的作用是產(chǎn)品質(zhì)量的決定性因素。處于生產(chǎn)第一線的員工，他們對影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素最清楚，將這些人員以一定形式（也就是QC 小組的形式）組織起來，共同管理產(chǎn)品質(zhì)量，研究影響質(zhì)量的問題并針對這些問題采取有效的控制措施，成為群眾性質(zhì)量管理活動的一種有效組織形式，它具有明顯的自主性、廣泛的群眾性、高度的民主性和嚴(yán)密的科學(xué)性。

1.2 QC小組活動程序

實施QC 小組方法，需要結(jié)合專業(yè)技術(shù)和管理技術(shù)兩個方面，其在程序上遵循PDCA 循環(huán)：P（Plan）計劃、D（Do）執(zhí)行、C（Check）檢查、A（Action）處理。

P 計劃階段一般包含6 個步驟：選定課題、識別主要問題、確定目標(biāo)、原因分析、要因確認(rèn)和制定對策；D 階段即按照制定的對策實施的階段； C階段對于所取得的效果進(jìn)行檢查；A 階段包含兩個步驟：制定鞏固措施，防止問題再發(fā)生；提出遺留問題及下一步打算，這一系列過程即為QC 小組的活動程序。

PDCA 循環(huán)具有循環(huán)前進(jìn)、階梯上升的特點，也就是按PDCA 順序前進(jìn)，如圖1、2 所示，就能逐級上升達(dá)到更高的水平。同時，PDCA 的每個階段本身也有它的小循環(huán)，讓這個階段的工作逐層循環(huán)、提高。

圖1 PDCA循環(huán)階梯示意Fig.1 PDCA cycle ladder diagram

圖2 PDCA自身循環(huán)示意Fig.2 PDCA self-cycle diagram

2 滬杭列控系統(tǒng)集成項目QC小組實施過程

2.1 人員組成

QC 小組一般由第一線的領(lǐng)導(dǎo)人員、技術(shù)人員、管理人員自主形成。通過實行自主管理，互相啟發(fā)、集思廣益，同時遵循科學(xué)的工作程序，層層深入地分析問題、解決問題，保證工作的嚴(yán)密性、科學(xué)性。

滬杭項目QC 小組按照QC 小組法應(yīng)用原則，主要由項目直接領(lǐng)導(dǎo)、各子系統(tǒng)負(fù)責(zé)人、各工作環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)人自主組成，主要人員如表1 所示。

表1 滬杭項目QC小組人員構(gòu)成Tab.1 QC group role List in Shanghai-Hangzhou project

2.2 選擇課題

通過對滬杭項目進(jìn)行風(fēng)險源識別，識別出其中存在的一些隱性風(fēng)險。例如：本項目第一次采用新開發(fā)的iLOCK 聯(lián)鎖系統(tǒng)，并應(yīng)用于CTCS-3（簡稱C3）項目中，RBC 系統(tǒng)同時連接數(shù)個CBI 及TSR子系統(tǒng)等，為此，必須通過大量、完整的測試保證能解決這些問題給穩(wěn)定性帶來的風(fēng)險。因此，項目組決定運(yùn)用QC 的理論和方法，針對滬杭實驗室測試，成立滬杭客專實驗室集成測試QC 小組，對“滬杭實驗室集成”課題進(jìn)行攻關(guān)。

2.3 設(shè)定目標(biāo)

基于現(xiàn)狀分析，QC 小組對所掌握問題進(jìn)行充分的討論和分析，經(jīng)與項目相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家、負(fù)責(zé)人溝通，針對問題明確制定了小組目標(biāo)，并對目標(biāo)實現(xiàn)進(jìn)行可行性分析。

2.3.1 小組目標(biāo)

QC 小組目標(biāo)：確保滬杭各子系統(tǒng)軟件功能滿足需求，接口完善，達(dá)到開通要求，目標(biāo)分解如下：

1）測試需完成C3 列控系統(tǒng)功能的全覆蓋；

2）通過實驗室系統(tǒng)集成測試發(fā)現(xiàn)問題，提交開發(fā)環(huán)節(jié)修正后，確保子系統(tǒng)接口的完整性和正確性；

3）通過實驗室系統(tǒng)集成測試發(fā)現(xiàn)問題，由數(shù)據(jù)工程師重新核實，確保滬杭客專數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

4）通過版本控制確保各子系統(tǒng)軟件版本統(tǒng)一性；

5）完成缺陷分析和應(yīng)急措施制定。

2.3.2 目標(biāo)可行性

QC 小組在確定小組目標(biāo)后，對目標(biāo)的可行性進(jìn)行分析，認(rèn)為所確定目標(biāo)可實現(xiàn)，分析如下：

1）項目所在設(shè)計單位在業(yè)內(nèi)享有盛譽(yù)，具有豐富的高鐵列控系統(tǒng)集成經(jīng)驗；

2）滬杭列控系統(tǒng)集成測試有ETCS、CTCS 系統(tǒng)測試案例庫等可借鑒；

3）項目所在設(shè)計單位已有多個子系統(tǒng)專項實驗室及C3 列控系統(tǒng)綜合集成實驗室；

4）項目所在設(shè)計單位擁有眾多經(jīng)驗豐富的專家，在技術(shù)上和研究重點上能夠做好把關(guān)工作；

5）項目所在單位相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對本次QC 小組活動非常重視，給予了大力支持，并提供了充足的項目資金；

6）滬杭項目組為一支具有豐富工作經(jīng)歷，參加過客運(yùn)專線調(diào)試開通工作的團(tuán)隊，為課題完成奠定了基礎(chǔ)。

2.4 分析原因

實驗室集成測試QC 小組對影響滬杭C3 列控系統(tǒng)集成測試有效性的各方面原因進(jìn)行分析后，利用因果圖法找出阻礙滬杭系統(tǒng)實驗室集成測試有效性的因素，如圖3 所示。

圖3 影響滬杭C3級列控系統(tǒng)集成測試有效性的因果分析Fig.3 Cause-effect analysis chart affecting Shanghai-Hangzhou CTCS-3 train control system integration test effectiveness

2.5 要因確認(rèn)

在對影響滬杭C3 列控系統(tǒng)集成測試有效性的原因進(jìn)行分析識別后，QC 小組全體成員針對所得出的11 項末端因素逐一進(jìn)行分析討論，將各項末端因素分類，找出影響問題的主要原因，制定要因確認(rèn)如表2 所示。

表2 要因確認(rèn)Tab.2 Essential factor confirmation

2.6 制定對策

在經(jīng)過原因分析確定要因后，QC 小組針對已確定的每條主要原因提出相應(yīng)對策，并對對策的有效性、可實施性進(jìn)行研討，最終形成本課題的要因?qū)Σ撸绫? 所示。

表3 要因?qū)Σ逿ab.3 Essential factor countermeasure

2.7 執(zhí)行措施

對策制定完成后，項目成員按照對策表嚴(yán)格執(zhí)行應(yīng)對措施，QC 小組跟蹤實施效果如下。

1）措施一

項目組成員通過分析C3 功能和運(yùn)營場景，制定測試矩陣，并據(jù)此編制測試案例，保證測試案例覆蓋所有滬杭線車站，覆蓋C3 列控系統(tǒng)所有功能。

項目小組共編制測試案例336 個，其中功能性測試案例291 個，穩(wěn)定性測試案例45 個，包含全部14 個運(yùn)營場景和全部C3 功能。

2）措施二

為克服新研發(fā)聯(lián)鎖子系統(tǒng)接入可能產(chǎn)生的問題，項目組成員模擬武廣客專聯(lián)鎖系統(tǒng)研制及測試過程，針對新聯(lián)鎖系統(tǒng)執(zhí)行了4 輪功能測試、3 輪穩(wěn)定測試，確保能夠免除系統(tǒng)接入帶來的不利因素，保證相應(yīng)功能的有效性、穩(wěn)定性。

3）措施三

根據(jù)現(xiàn)場反饋，項目組在實驗室進(jìn)行了故障復(fù)現(xiàn)測試，同時模擬相同場景進(jìn)行測試，兩者對比，尋找差異。

4）措施四

由于工期緊張、站前滯后嚴(yán)重，測試時間壓縮，數(shù)據(jù)頻繁變動，室內(nèi)測試任務(wù)變得異常繁重，為此，項目組采用分組、分時測試方法，結(jié)合實驗室和現(xiàn)場場景，互相驗證，最終完成了測試目標(biāo)，四電集成的工作重心轉(zhuǎn)移至現(xiàn)場動態(tài)驗收階段。

5）措施五

針對軟件頻繁變動帶來的管理難題，項目組安排專職的配置管理人員，配置專用服務(wù)器，對軟件的發(fā)布、部署進(jìn)行統(tǒng)一管理，保證測試軟件與現(xiàn)場部署軟件的一致性及被測軟件的有效性，更由此提前發(fā)現(xiàn)軟件中存在的缺陷，據(jù)此對各種因數(shù)據(jù)變化而造成的修改進(jìn)行驗證，同時，對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行再測試，保證滬杭客專聯(lián)調(diào)聯(lián)試及試運(yùn)行階段的平穩(wěn)運(yùn)行。

2.8 檢查效果

通過項目組的努力，C3 實驗室的集成測試為現(xiàn)場聯(lián)調(diào)提供充分的信息支持和堅實的技術(shù)支持，為滬杭系統(tǒng)的集成分擔(dān)了很大的壓力，現(xiàn)場故障明顯減少，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，大步提高系統(tǒng)集成測試的有效性，帶來了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1）技術(shù)效果

QC 小組對滬杭實驗室集成測試，對測試發(fā)現(xiàn)故障與測試案例比率進(jìn)行統(tǒng)計（測試發(fā)現(xiàn)故障與測試案例比率 ＝ (測試發(fā)現(xiàn)故障)/(測試案例數(shù)×測試輪數(shù))，如圖4 所示，其中，滬杭測試案例數(shù)為336），滬杭C3 列控系統(tǒng)實驗室集成工作產(chǎn)生技術(shù)效果顯著。

圖4 技術(shù)效果Fig.4 Technical effect

2）社會效果

滬杭客專順利開通，項目組獲得年度鐵道部火車頭獎、上海鐵路局安全生產(chǎn)獎等，滬杭列控系統(tǒng)集成測試有效性QC 小組獲得當(dāng)年鐵道部優(yōu)秀質(zhì)量管理小組獎。滬杭的順利開通有效解決長三角地區(qū)交通瓶頸，充分顯示由客運(yùn)專線帶來的“同城效應(yīng)”。

3）無形效果

通過在滬杭項目中實施QC 小組活動，小組成員在質(zhì)量意識、個人能力等方面得到很大提高，給未來應(yīng)用QC 知識、解決相應(yīng)問題以及在團(tuán)隊合作方面，都增強(qiáng)極大的信心。

3 總結(jié)

滬杭項目組為對關(guān)鍵風(fēng)險進(jìn)行攻關(guān)成立QC 小組，通過QC 小組法，參與對危險源的分析，找出制約滬杭集成的關(guān)鍵因素，在有限的時間和資源下，充分調(diào)動所有成員的能動性，針對主因，制定對策，落實負(fù)責(zé)人并編制實施計劃，通過大量的測試和驗證解決了滬杭系統(tǒng)集成過程中遇到的大量問題，大幅度提高了現(xiàn)場的效率，節(jié)省聯(lián)調(diào)聯(lián)試時間。同時，通過在項目中實施QC 小組法，項目組體會到小組成員“質(zhì)量”觀念得到加強(qiáng)，認(rèn)為這種方法在高鐵列控系統(tǒng)集成項目中有較高的應(yīng)用價值。