信息技术在质量控制及管理中的应用

作者：采埃孚转向泵公司质量部 孙后成

欢迎访问e展厅 展厅 3 CIO信息化管理展厅 电子商务/企业门户, IT运维管理, 制造执行系统MES, 流程管理BPR/BPM, SOA/SaaS/云计算, ... 一、引言 自人类社会跨入工业社会的一个世纪中，质量管理大致经历了以下的三个阶段：19世纪末开始的质量检测阶段，主要进行接受/拒绝检测；20世纪40年代统计质量控制(Statistic Quality Control，SQC)开始应用统计过程控制(Statistic Process Control，SPC)对系统进行抽样质量控制；20世纪60年代兴起全面质量管理(Total Quality Management，TQM)；质量管理的范围逐步扩大到公司的全局，方法从检测逐步转变为控制、管理，依据繁杂的信息，进行科学决策的要求愈来愈明显。 信息技术的快速发展，如人机界面愈来愈友好的操作系统，Excel等功能强大，简单易学的应用软件及一些成熟的商业软件（如ERP），计算机网络技术、数据库技术以及由此发展的计算机辅助质量保证（Computer Aided Quality，CAQ）系统，人工智能(Artificial Intelligence，AI)和专家系统(Expert System，ES)，对质量管理产生了非常重要的影响，符合了全面质量管理的需要。 二、信息技术在质量管理中应用的形式 这些信息技术如何应用？多种应用系统，不同的企业，该如何取舍？笔者结合自己的经验，对经常应用的系统做抛砖引玉式的介绍，期望对汽车、摩托车零部件企业的质量管理有所启示，帮助企业在不同的发展阶段，充分利用公司的信息技术资源，选择合适的模式和方法，达到事半功倍的效果。 信息技术在质量管理中的应用的形式目前主要集中在以下几个方面。 1．通用办公软件，特别是Microsoft Excel的应用 由于EXCEL便于文本录入，具备较强的数理统计功能，并可以插入不同类型的图表，在目前的质量管理中的应用也是最为常见的，主要的用途为： （1）统计分析 EXCEL可以方便地制成质量控制(QC)七工具中的柏拉图；从而可以对一个阶段的进货检验、过程的报废、最终试验以及顾客退货、公司的质量成本原因分析等进行统计，并显示出主要原因，从而制定纠正和预防措施，优先减少计划等。统计的结果也可以显示为饼图等其他图形，但与柏拉图相比，对主要原因的表现不如柏拉图明确。 将相同时间间隔（如每周，每月，每季度）的数据统计制成折线图、柱状图，可以直观方便的进行比较。 （2）过程监控和测量系统分析 可以按照SPC的要求，制成SPC控制图，从而对计量或计数型的质量特性的加工过程稳定性和过程能力进行监控。 同样，利用EXCEL的计算功能，可以设计与SPC类似的MSA应用文件，在每次使用时只要输入各自要求的原始数据，自动生成结果。 需要注意的是，以上两类应用在制作原始模板时，最好将有计算公式的单元设置密码或固化，将需要用户输入数据和不需要用户输入数据的不同模式用不同的颜色区分，增加界面的友好性，避免在使用时误操作而将公式更改。 （3）特殊的应用 结合VB编程，对EXCEL文件按照需求开发出各种功能，如质量动态管理。例如，VOLVO汽车公司对其重要的供应商要求每月上报供货问题及措施报告（部分），报告以简洁的形式显示问题件的PPM值、问题分类和措施，自动验证判定措施有效性和制作PARATO图，俗称四版图。 2．利用专门编程语言开发计算机辅助检验（Computer Aided Test，CAT）系统 计算机辅助检验（CAT）系统是利用自动化检验装备／装置（ATE）进行过程或最终质量检测和质量保证的试验系统。在过程产品的质量控制中，典型的有：在装配性的工序中，CAT系统在采集、比较和存储检验结果的基础上，辅以相应的防错装置，发现和及时处理不良品产品；在加工性的工序中，通过运用SPC测量系统，自动采集测试结果，显示控制图和过程能力，提示用户及时处置导致系统过程能力下降的因素，保证产品质量；在化学工业中，可以自动地根据检验结果把材料分散溶入，补充生产过程中不断消耗的化学品，保证最终产品质量。 在最终的质量检测中，大多数复杂CAT系统可以自动地将不良品调整到规格范围内，实现对产品的质量控制。例如，在汽车发动机装配阶段或自动调整点火装置时，利用CAT系统，借助伺服驱动的工具可以自动调整化油器，直到满足汽车性能的要求。有些CAT系统可以对采集的结果进行统计分析，帮助用户在众多的偶然因素中发现真正的原因，找准纠正和改进的着眼点。 3.计算机辅助质量保证（CAQ）系统 CAQ系统能通过采集、存储、评价和控制在设计和制造过程中产生的、与产品质量有关的数据，形成一系列的控制环，从而有效地保证质量。初期的CAQ系统侧重于制造过程。1987年由美国Kapoor教授等人首先提出集成质量系统(Integrated Quality System，IQS)，将系统的功能延伸到了产品的全生命周期，不仅包括制造，也将设计和售后服务包括进来，不仅局限于企业的内部，也强调在Internet的支持下实现企业之间的质量信息的集成，为企业的水平比较(Bench Marketing)提供支持。AI在系统中的广泛运用，增强了系统的决策分析功能。 CAQ系统的应用形式从其发展过程来看，有单机的应用系统，以及分别基于客户端/服务器（Client/Server，C/S）、浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）网络结构的应用系统。由于CAQ系统涉及到公司的各个部门，涉及到产品数据（Product Data，PD），如零件清单（Bill Of Material，BOM），物流数据，如供应商代码等公司的基础数据资料，单机的应用系统不能共享其他部门的信息，容易导致某些工作的重复，同一统计数据，各个部门报的结果很可能不一样等问题。综合这些因素以及质量管理的要求，推荐基于C/S网络结构的系统。在应用层中根据各公司的侧重点不同可以包括以下各子系统的全部或部分：计算机辅助质量文档编制、计算机辅助检测计划生成子系统、质量数据采集及统计过程控制（SPC）子系统、进货质量信息管理子系统、零件制造过程质量管理子系统、成品试验质量管理子系统、质量指标综合统计与分析子系统、质量成本管理子系统、设计质量评审子系统、质量文档管理子系统等。在德国培训期间，两家工厂用于过程控制的CAQ系统曾给给笔者留下了深刻的印象。 4．ERP系统或MRPⅡ系统 目前许多的汽车和摩托车整车及零部件企业都在实施ERP系统或MRPⅡ系统，有商品化的产品如SAP、QAD、用友ERP等，也有公司请专业的软件公司为自己开发的系统。尽管这些系统不是针对质量管理的，但这些系统大多包含了公司的基础管理数据库，内容涵盖了销售计划和销售收入、采购计划、BOM、产品的成本模块、客户、供应商等方面的资料。在ISO 9001：2000以及ISO/TS 16949：2002的第八章“测量、分析和改进”中提出了一种基于事实的决策方法，统计技术是解决基于事实的决策的方法之一，而对于不同的统计指标，统计方法的选择决定了统计的结果对事实的反映程度。利用ERP系统或MRPⅡ系统所作出的统计结果，特别是用于统计的原始数据涉及到公司的多个部门的情况下的统计结果是最能反映实际情况的，如质量成本。 而在企业实施ERP或MRPⅡ的过程中，除有些企业存在资金、技术、人力不足的问题之外，还有一些特殊的问题，如合资或独资企业常受合资方管理模式的影响或IT人员对质量管理需求不熟悉，质量管理人员对数据库应用系统功能不了解，未能充分发挥公司软硬件的资源优势。建议公司在实施之前对企业的需求特别是企业级的统计项目进行定义，在实施前与顾问公司或开发公司进行充分的交流，通过二次开发或开发时加入统计模块来实现，从而能够实现统计的自动化，更为重要的是获得准确的结果。准确的结果是进行持续改进和PDCA管理的重要前提。 5.其他也有针对质量管理专门开发的应用软件，如某美国公司开发的Relex Fracas软件就是针对纠正和预防措施所开发的故障信息闭环管理系统。 三、结束语 在信息技术的各种应用形式中，最主要的目的可以概括为统计分析和决策。而两者是紧密联系的，统计分析是决策的前提，决策的有效性又通过统计分析来进行验证。最终目的是为了实现企业TQCS（时间、质量、成本、服务）的综合优势，在激烈的竞争中得以生存和发展。 企业在选用具体的应用形式时必须结合企业的实际情况，切勿追求先进而忽视了企业的基础，根据资金、人员、软件和硬件条件，进行合理的规划，针对目标，注重实效和可操作性，才能帮助企业提高质量管理水平。 (end)

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