商業(yè)產品質量建材裝備制造過程質量控制理論背景

關柏春

【摘要】隨著制造、網絡以及信息技術的快速發(fā)展，以及國際經濟貿易多元化、多層次和多形式的激烈競爭，顧客對產品的要求逐漸由成本漸變?yōu)橘|量。同時，隨著基因工程技術的發(fā)展，基因技術在設計、制造、質量管理領域有了廣泛的應用。基于此，本文將基因工程理論與傳統質量控制方法結合，提出了基于產品質量基因的建材裝備制造過程質量控制方法。

【關鍵詞】商業(yè)產品；質量；建材裝備；制造；過程；質量控制；理論；背景

提出了建材裝備產品質量基因模型。首先，在分析基因生物學意義的基礎上，從組成成分、進化過程、行為以及診斷與治療上比較了機械產品與生物體的相似性；接著分別從產品質量基因數據結構、產品質量圖譜、產品質量基因編碼系統上說明了產品質量基因內容；最后論述了建材裝備產品質量基因的遺傳與變異特性，以及質量基因存儲與檢索的方法。提出了基于產品質量基因的質量診斷模型。從實際應用出發(fā)，針對建材裝備制造企業(yè)產品的制造過程，開發(fā)了基于產品質量基因的建材裝備制造過程質量控制系統，并描述了系統開發(fā)及運行環(huán)境，論述了各主要模塊的設計及其功能實現。

隨著全球制造業(yè)和信息技術的發(fā)展，以及國際制造行業(yè)水平的不斷上升，制造企業(yè)所面臨的競爭越來越激烈，市場對產品的質量的約束和要求越來越多市場的需要逐步提升了產品質量在企業(yè)管理中的地位，產品質量的優(yōu)劣是決定企業(yè)在市場中能否取得銷售份額的關鍵。質量管理理論隨著科學技術和經濟水平的發(fā)展，經歷了一個自然歷史過程。新的質量管理思想一方面對傳統管理思想保持了延續(xù)，同時采用先進管理思想對其進行了升華。質量管理方法主要經歷了質量檢驗 （Quality Inspect）、統計質量管理（Statistical Quality Control）[、全面質量管理（Total Quality Management）、計算機輔助質量控制系統階段以及基于基因工程等現代方法的質量控制階段]。其演變過程，主要演化模式說明如下：

（1） 檢驗式質量管理模式“產品檢驗”是指在制造工序中，對已經制造完成的成品和半成品進行檢測驗收，從而保證產品的合格。該模式一般被用于事后檢驗產品的合格與否，不能實時控制產品質量。

（2） 統計質量管理模式該階段彌補了事后發(fā)現問題的局限性，主要對制造過程進行質量監(jiān)控。其采用統計過程控制（Statistical Process Control， SPC）原理對生產過程中，產品關鍵質量特性數據的波動進行監(jiān)控，確保產品質量。

（3） 全面質量管理模式全面質量管理（Total Quality Management， TQM）從單純依靠數理統計方法轉變成綜合運用多種手段來解決生產質量控制問題[13]。全面質量管理有兩個特點一是全員參加，通過調動公司員工積極性，培養(yǎng)公司的質量意識，提升工人的技術能力。二是全生產過程進行質量管理，通過統一生產過程中各環(huán)節(jié)的質量，應用 SPC 技術實現企業(yè)質量過程控制。

（4） 基于基因工程等現代化方法的質量控制模式隨著基因工程、灰色理論，以及傳感技術等現代技術的深入發(fā)展，這些技術間實現了相互的融合，促進了各自領域的發(fā)展[16]。隨著基因工程的逐漸完善，基因工程理論在多種學科上進行了應用，它在質量管理理論上的發(fā)展在提高了質量控制的準確性與方便性，豐富了質量管理理論，促進了質量管理的發(fā)展。在我國工業(yè)化和現代化進程中，建材裝備制造企業(yè)在我國國民經濟中占用重要的比重。隨著我國經濟體制改革的深入，我國建材工業(yè)得到了快速發(fā)展，建材裝備制造業(yè)在技術上也取得了巨大的突破，不僅能滿足國內工程建設的需要，更獲得了越來越多的國際市場份額。工程總承包項目遍及法國、意大利、沙特、阿聯酋、巴基斯坦、西班牙、越南、突尼斯、伊朗、阿爾巴尼亞、土耳其、阿曼、老撾等 20 多個國家。盡管建材裝備制造取得了較大的進步，但也仍然面對著嚴峻的形式：全球化市場競爭越來越激烈以及客戶對建材裝備質量要求越來越高。產品質量問題已經成為建材裝備制造企業(yè)提升市場競爭力的一個關鍵問題，提升建材裝備質量是未來企業(yè)需要重點投入的一個領域。目前建材裝備制造企業(yè)采用的仍然是傳統的質量管理手段和方法，其質量管理主要具有以下特征：

（1） 質量信息日益膨脹以及計算機信息技術在建材裝備質量管理上廣泛應用。來自企業(yè)內部和外部的質量信息，以不同的存在形式貫徹于產品制造過程，包括了制造質量信息、工藝信息以及影響質量波動因素等。將計算機信息技術與先進質量管理方法相結合，不僅能夠有效的管理質量數據，而且能夠為質量信息的數據挖掘與知識重用奠定了基礎；

（2） 質量診斷難度增大。由于建材裝備科技含量越來越高，生產制造過程變得越來越復雜，企業(yè)間的協同運作越來越緊密，質量數據不僅在企業(yè)生產制造過程中的工序間相互流轉，同時也在企業(yè)上游供貨商和下游外協商間傳遞。如何從海量的質量信息里面快速并正確的檢測出潛在的質量缺陷，是企業(yè)所面臨的新形勢；

（3） 市場及環(huán)境需求迫使產品質量不斷提升。產品質量改進的目的是為了滿足市場的需要，產品質量缺陷表現在質量未能滿足客戶對質量的需求。將客戶對產成品的功能需求轉換為對產品設計質量、制造質量、裝配質量的控制，將很大程度上保證產品質量可靠性。以上這些特征迫切需要建材裝備制造企業(yè)采取積極有效的措施來解決質量控制問題。質量發(fā)展是一個持續(xù)的過程，企業(yè)必須要轉變質量觀念，權責明確；提高產品水平，增加企業(yè)核心競爭力。針對制造企業(yè)在產品制造過程中面臨的質量管理問題，目前國內外學者提出了許多解決方案：

（1） 質量信息模型構建：對于質量信息的描述常見于基于萬維網本體論語言、可擴展標記語言等工具，Xu 等將質量信息結構樹與 XML 語言和 STEP 標準的優(yōu)點結合起來，形成一個擁有用戶訪問層、業(yè)務邏輯層、數據交互層的制造過程質量信息模型；李暉等應用 J2EE+XML 的 BOM 視圖管理系統，合理、有序、有效地管理和利用制造質量信息[25]；在質量信息的流轉和存儲過程中，圖論與質量功能展開技術應用相對較廣，徐大敏等提出采用圖示的方式進行制造質量信息表示與可追溯研究?？梢?，制造過程中的質量信息模型建立是一個邏輯復雜、關聯性極強的數學問題。以上文獻提到的處理的方法多種多樣，但未能實現質量信息間的關聯與集成，并深入質量信息底層，從分子級、原子級對質量信息進行描述。另外，在質量信息存儲的研究上，沒有實現質量信息的追溯，以及表示質量信息進化、變異的過程。

（2） 質量預測：在質量預測方面，統計分析以及其結合人工智能方法仍然是質量控制的主流。Yan 等提出基于序貫概率比檢驗的質量控制圖來監(jiān)控樣本的均值和方差[S.Fan 等采用分段線性近似統計監(jiān)測非線性剖面數據； Eugenio 等通過優(yōu)化多元質量控制圖來降低統計控制抽樣的成本；Zhang 等提出了一種自適應Shiryaev-Roberts 模型來監(jiān)控生產過程。但是，由于生產制造過程中影響產質量的因素有很多，且實時變化，質量特性的波動曲線很難用精確的數學模型來表示。若影響生產的人員、設備、材料、測量、方法和環(huán)境 （5M1E）一旦改變，數學模型就需要重新建立，所以基于數據統計分析的智能質量預測太過于呆板。