淺析鋼鐵企業(yè)全流程質(zhì)量管理信息化技術(shù)應(yīng)用

王穎

摘 要：公司級(jí)全流程質(zhì)量管理系統(tǒng)（QMS）是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的覆蓋全產(chǎn)線、產(chǎn)品全生命周期的一套質(zhì)量管理系統(tǒng)。它打破了以往MES中質(zhì)量模塊只關(guān)注質(zhì)量結(jié)果的模式，抽離于MES系統(tǒng)形成一貫制質(zhì)量管理體系。目前該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，滿足了企業(yè)對(duì)質(zhì)量管理的要求和客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)注的需求。

關(guān)鍵詞：全流程質(zhì)量管理；動(dòng)態(tài)質(zhì)量規(guī)則；按單質(zhì)量決策

中圖分類號(hào)：TF089 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）05-0017-01

鋼鐵企業(yè)已經(jīng)告別以生產(chǎn)銷售為中心的高盈利時(shí)代，高品質(zhì)、小訂單多樣化訂制成為市場(chǎng)的主流需求。國(guó)家《中國(guó)制造2025》提出，我國(guó)要加快制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，加速制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，著力提升企業(yè)的制造水平，提升產(chǎn)品檔次，向國(guó)際中高端市場(chǎng)邁進(jìn)。公司進(jìn)行改革創(chuàng)新，在提升產(chǎn)品質(zhì)量工作上，推行全流程一貫制質(zhì)量管理，建立為品種、質(zhì)量讓路的管理體制。全流程質(zhì)量管理系統(tǒng)（QMS），運(yùn)用信息自動(dòng)化手段建立起從鐵水到鋼水、到熱軋?jiān)俚嚼滠堖^(guò)程的全流程質(zhì)量管控體系，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理的落地，保障生產(chǎn)線上能夠源源不斷地生產(chǎn)出滿足客戶需求質(zhì)量過(guò)硬客戶信得過(guò)的高端產(chǎn)品。

1 全流程質(zhì)量管理的實(shí)現(xiàn)

在絕大多數(shù)制造業(yè)企業(yè)的MES系統(tǒng)中，質(zhì)量管理被定義為一個(gè)與計(jì)劃管理、庫(kù)存管理同級(jí)的模塊。它受制于MES架構(gòu)、一二級(jí)自動(dòng)化設(shè)備建設(shè)程度、質(zhì)量管理理念等多種因素，往往只能按工序關(guān)注產(chǎn)品最終的質(zhì)量結(jié)果。這種質(zhì)量管理下產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)程無(wú)法控制，廢品率高，無(wú)法滿足客戶越來(lái)越關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)程和質(zhì)量可追溯的需求。全流程質(zhì)量管理系統(tǒng)采用在線質(zhì)量管理與離線質(zhì)量管理相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)在線對(duì)生產(chǎn)過(guò)程工藝數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)的監(jiān)控、質(zhì)量決策，離線質(zhì)量追溯和質(zhì)量趨勢(shì)分析。該系統(tǒng)不只關(guān)注局部或者分段工序，而更關(guān)注鋼鐵生產(chǎn)的鐵水到轉(zhuǎn)爐到連鑄到熱軋到冷軋一直到最終產(chǎn)品的全流程質(zhì)量控制。全流程的工藝數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，構(gòu)成QMS系統(tǒng)最長(zhǎng)線、最深度的質(zhì)量追溯數(shù)據(jù)流，可用于進(jìn)行后期質(zhì)量分析，并將其納入質(zhì)量決策。

2 閉環(huán)質(zhì)量管理體系的實(shí)現(xiàn)

QMS質(zhì)量管理系統(tǒng)在公司整體信息化架構(gòu)中形成了一個(gè)閉合的質(zhì)量管理循環(huán)體系。它與公司級(jí)質(zhì)量設(shè)計(jì)系統(tǒng)（ODS）、高級(jí)排程系統(tǒng)（APS）相輔相成。首先從接收客戶訂單起，ODS進(jìn)行質(zhì)量和工藝設(shè)計(jì)，APS按訂單編輯從熱軋到冷軋的全流程生產(chǎn)計(jì)劃，MES生產(chǎn)執(zhí)行。QMS則作用于質(zhì)量監(jiān)控、在線判定、質(zhì)量追溯和質(zhì)量趨勢(shì)分析，貫穿產(chǎn)品制造全周期，包括事前質(zhì)量控制規(guī)則設(shè)計(jì)，事中動(dòng)態(tài)質(zhì)量干預(yù)與監(jiān)控，以及事后質(zhì)量分析與追溯，進(jìn)而優(yōu)化生產(chǎn)工藝、優(yōu)化冶金規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)和產(chǎn)品規(guī)范數(shù)據(jù)庫(kù)，優(yōu)化ODS對(duì)產(chǎn)品和工藝的質(zhì)量規(guī)則設(shè)計(jì)。

3 動(dòng)態(tài)質(zhì)量規(guī)則的實(shí)現(xiàn)

在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中由于設(shè)備狀態(tài)、操作人員素質(zhì)水平、生產(chǎn)環(huán)境等因素的不同，往往致使產(chǎn)品質(zhì)量略有差異。要使質(zhì)量嚴(yán)格受控，完善質(zhì)量規(guī)則設(shè)計(jì)需要大量數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合驗(yàn)證。QMS在質(zhì)量監(jiān)控、在線判定、質(zhì)量追溯和質(zhì)量趨勢(shì)分析中形成的數(shù)據(jù)對(duì)優(yōu)化ODS的產(chǎn)品和工藝質(zhì)量規(guī)則設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。QMS系統(tǒng)提供產(chǎn)線級(jí)規(guī)則編輯器功能，能夠在獲得ODS的質(zhì)量數(shù)據(jù)后，根據(jù)訂單各工序的質(zhì)量設(shè)計(jì)，比對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中收集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和工藝單點(diǎn)數(shù)據(jù)、工藝曲線數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)與自動(dòng)的質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)估。QMS還以可利用產(chǎn)線級(jí)規(guī)則編輯器根據(jù)各產(chǎn)線和工序的設(shè)備狀態(tài)，在各工序進(jìn)行特定的質(zhì)量設(shè)計(jì)。這一手段能為ODS優(yōu)化產(chǎn)品和工藝的質(zhì)量規(guī)則設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的依據(jù)。

4 生產(chǎn)工藝與過(guò)程數(shù)據(jù)參與決策永久保存的實(shí)現(xiàn)

QMS與底層數(shù)據(jù)庫(kù)建立了良好的通信機(jī)制，在監(jiān)控系統(tǒng)與評(píng)估系統(tǒng)中集成了大量的數(shù)據(jù)，有理化性能、尺寸與表面缺陷、生產(chǎn)工藝與過(guò)程數(shù)據(jù)等。QMS根據(jù)客戶需求將這些數(shù)據(jù)列入自動(dòng)判定的決策列表使之參與質(zhì)量評(píng)估。由于這樣的數(shù)據(jù)是海量的，QMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)采用“公司-產(chǎn)線-工序”三層架構(gòu)模式，將不同工序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中，解決了以往生產(chǎn)工藝與過(guò)程數(shù)據(jù)不能保存的問(wèn)題。質(zhì)量工程師再不用為了查看一、二級(jí)數(shù)據(jù)而在現(xiàn)場(chǎng)奔波，也為他們進(jìn)行質(zhì)量分析與新產(chǎn)品研發(fā)提供了海量數(shù)據(jù)依據(jù)。

5 大數(shù)據(jù)集成全生命周期數(shù)據(jù)追蹤的實(shí)現(xiàn)

QMS系統(tǒng)存儲(chǔ)了海量的數(shù)據(jù)，為了將這些數(shù)據(jù)匹配到產(chǎn)品上并實(shí)現(xiàn)全生命周期的追蹤，QMS提供了報(bào)告子系統(tǒng)。因?yàn)镼MS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)按“公司-產(chǎn)線-工序”三層數(shù)據(jù)庫(kù)模式存儲(chǔ)，它采用微軟BI即微軟商業(yè)智能技術(shù)中SSIS，SSAS，SSRS三大工具實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的抽取、集成、展示。報(bào)告系統(tǒng)按報(bào)告用途分為過(guò)程與質(zhì)量報(bào)告、管理型報(bào)告。過(guò)程與質(zhì)量報(bào)告采用SSIS與SSRS結(jié)合的方案，管理型報(bào)告采用SSIS、SSAS、SSRS結(jié)合的方案。BI系統(tǒng)負(fù)責(zé)從多個(gè)數(shù)據(jù)源中搜集數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換后存儲(chǔ)到一個(gè)統(tǒng)一的介質(zhì)中，并為使用者提供將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為所需信息的功能。SSIS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)抽取與轉(zhuǎn)換。SSAS建立、組織多維數(shù)據(jù)庫(kù)。SSRS是報(bào)表和分析的開發(fā)工具。

目前報(bào)告系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從成品卷到煉鋼工序的質(zhì)量、工藝相關(guān)數(shù)據(jù)展示，并開發(fā)出相應(yīng)的管理型報(bào)告，為質(zhì)量人員進(jìn)行質(zhì)量分析與歷史追溯提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。