網(wǎng)絡(luò)化QC管理與協(xié)同優(yōu)化技術(shù)及其應(yīng)用

摘要：針對不銹鋼管行業(yè)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，對一些關(guān)鍵工序的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行接口技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息的數(shù)據(jù)采集與傳輸以供分析、處理和共享。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)信息共事的網(wǎng)絡(luò)化QC管理系統(tǒng)平臺，并在此平臺上實(shí)現(xiàn)故障模式及影響分析、故障報告和糾正措施以及工藝參數(shù)的協(xié)同優(yōu)化技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量管理的“可知、可控、可管”。
關(guān)鍵詞：質(zhì)量控制；協(xié)同優(yōu)化；網(wǎng)絡(luò)化控制；信息共享

目前不銹鋼管行業(yè)的生產(chǎn)一直相對較傳統(tǒng)。很多技術(shù)參數(shù)難以提取、歸納、總結(jié)，如焊接工藝、熱處理、無損探傷等關(guān)鍵工藝，多數(shù)工藝環(huán)節(jié)還處在憑經(jīng)驗判斷階段。這使得產(chǎn)品的質(zhì)量往往不夠穩(wěn)定，增加了產(chǎn)品的運(yùn)行風(fēng)險。主要問題有重要生產(chǎn)工藝過程的質(zhì)量信息難以采集、質(zhì)量控制過程的操作不夠規(guī)范及質(zhì)量統(tǒng)計和記錄效率低、質(zhì)量診斷及工藝參數(shù)優(yōu)化與協(xié)同監(jiān)控等同題。由于管理和技術(shù)手段的限制，企業(yè)不能實(shí)時了解和掌握產(chǎn)品研制、生產(chǎn)制造過程的質(zhì)量狀態(tài)和趨勢以及正在發(fā)生的各種質(zhì)量事件，因此針對各種質(zhì)量問題所采取的措施往往不及時，不能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量預(yù)防和生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動優(yōu)化。這些問題也是不銹鋼管生產(chǎn)和管理的行業(yè)共性同題。
在先進(jìn)制造環(huán)境中，存在著諸多影響質(zhì)量的因素，其中加工過程的質(zhì)量保證是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的最終環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)。質(zhì)量管理的歷史經(jīng)歷了從質(zhì)量控制、質(zhì)量保證到質(zhì)量管理的發(fā)展歷程。在國外，一些國家和地區(qū)非常重視企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量管理，一些理論及標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量保證體系等得以產(chǎn)生并對企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。如美國重視質(zhì)量管理理論的研究和創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量專家的作用、加強(qiáng)檢驗部門與質(zhì)量管理部門建設(shè)、重視質(zhì)量成本分析、強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵因素的控制以及廣泛應(yīng)用質(zhì)量管理新技術(shù)等。日本注重將引進(jìn)的各種現(xiàn)代質(zhì)量管理理論與方法本地化，并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。這些措施大大提高了工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和在國際市場上的知名度與競爭力。
近年來，伴隨著業(yè)務(wù)流程再造、供應(yīng)鏈管理、客戶關(guān)系管理和企業(yè)資源計劃等管理理念、管理技術(shù)和流程作業(yè)質(zhì)量控制的快速發(fā)展，國外質(zhì)量管理方面的新理念、新方法和新工具也開始為一些國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)所接受和應(yīng)用。對于鋼管生產(chǎn)廠家來說，由于民營中小企業(yè)較多，生產(chǎn)設(shè)備、工藝流程較為傳統(tǒng)，質(zhì)量信息難于全面提取，技術(shù)參數(shù)難于提煉等原因，一直沒有推廣。一些企業(yè)雖然引進(jìn)了企業(yè)資源計劃系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)等部分流程的連通，但對于如何解決企業(yè)研發(fā)、工藝、生產(chǎn)等過程中的質(zhì)量可靠性問題，還沒有一個好的解決方案。
因此借助現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)。建立質(zhì)量診斷、工藝參數(shù)優(yōu)化與協(xié)同監(jiān)控平臺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)質(zhì)量狀態(tài)與質(zhì)量趨勢的透明性、質(zhì)量事件處理的及耐性、質(zhì)量診斷的全面性，從而提高企業(yè)員工質(zhì)量意識，提高客戶滿意度和產(chǎn)品的競爭力。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計
本系統(tǒng)主要是根據(jù)不銹鋼管制造行業(yè)存在的共性問題，通過對關(guān)鍵工序的設(shè)備接口技術(shù)，全面提取質(zhì)量信息，開發(fā)出網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同QC管理系統(tǒng)，構(gòu)建該行業(yè)先進(jìn)的質(zhì)量管理與優(yōu)化控制平臺，對企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量的預(yù)防和過程控制實(shí)現(xiàn)有效的信息化管理。根據(jù)某企業(yè)分布式結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和本系統(tǒng)的設(shè)計要求，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

1．1 現(xiàn)場質(zhì)量信息的數(shù)據(jù)采集與傳輸
影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵信息提取是構(gòu)建企業(yè)質(zhì)量閉環(huán)控制與生產(chǎn)工藝參數(shù)優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量判別的基本出發(fā)點(diǎn)。根據(jù)本行業(yè)的制造特點(diǎn)，對一些關(guān)健工序，如鋼管的自動焊接、熱處理、無損探傷等生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行接口技術(shù)提升，通過傳感器、儀表等感測設(shè)備提取參數(shù)信息以供分析、處理和共享。
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集主要是對現(xiàn)場關(guān)健工序產(chǎn)品質(zhì)量信息在線檢測與通訊，主要有實(shí)時自動焊接過程中的電壓、電流、速度等數(shù)據(jù)、熱處理過程中的溫度、無損探傷過程中的水壓等數(shù)據(jù)采集、處理、監(jiān)測、預(yù)分析、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與記錄。
1．2 信息共享的網(wǎng)絡(luò)化Q管理系統(tǒng)平臺
系統(tǒng)主要以WDM通用設(shè)備驅(qū)動為基礎(chǔ)，設(shè)計支持RS485／RS232系列底層數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)采集模塊。根據(jù)焊接車間、熱處理車間、無損探傷車間的底層監(jiān)測數(shù)據(jù)特點(diǎn)，分別對電壓、電流、溫度、水壓等一系列信號在工控機(jī)中進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)換為XML標(biāo)準(zhǔn)的通用數(shù)據(jù)格式。在通用數(shù)據(jù)格式基礎(chǔ)上，對中控室等上層監(jiān)控系統(tǒng)提供預(yù)分析數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)底層數(shù)據(jù)處理與高層數(shù)據(jù)分析的一體化。各個現(xiàn)場監(jiān)控端均保證實(shí)時數(shù)據(jù)的采集與處理，與企業(yè)中控室之間支持SOAP協(xié)議數(shù)據(jù)交互。
該平臺是通過企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)，打通企業(yè)各個信息鏈，整合質(zhì)量業(yè)務(wù)流程的一個操作平臺。它消除了企業(yè)中的信息孤島，實(shí)現(xiàn)了信息質(zhì)量的共享、參數(shù)化的質(zhì)量管理、圖形化的過程監(jiān)控，儀表盤式的管理控制。主要功能模塊包括設(shè)計質(zhì)量管理、供應(yīng)商質(zhì)量管理、制造質(zhì)量管理、測量系統(tǒng)管理、客戶服務(wù)管理、質(zhì)量計劃管理、質(zhì)量成本管理、質(zhì)量改進(jìn)管理等，從而形成質(zhì)量閉環(huán)管理系統(tǒng)。