企業(yè)中許多大型、復雜的設備，通常通過維修來延長其壽命。整修是維修的一種，它是指定期對整個機器進行清洗檢查，查找設備已有的或潛在的質(zhì)量問題，并采取適當?shù)姆绞竭M行處理，以保持和恢復規(guī)定的質(zhì)量指標。由此可見，設備的壽命不僅取決于生產(chǎn)過程質(zhì)量，還與整修質(zhì)量有關。

    設備整修階段的質(zhì)量控制涉及到大量的設備狀況信息、維修零部件信息和工藝資源、工藝知識信息。這些信息部分可以來自PDM系統(tǒng)和MES系統(tǒng)，但還需要研發(fā)整修質(zhì)量管理系統(tǒng)以將整個整修過程集成管理起來。

    作者依托于已有的PDM、MES系統(tǒng)功能設計了一個基于PDM、MES的整修質(zhì)量管理系統(tǒng)，通過MES獲取動態(tài)的設備狀態(tài)質(zhì)量信息，通過PDM進行基礎數(shù)據(jù)的管理并能實現(xiàn)面向產(chǎn)品全生命周期和企業(yè)各部門的質(zhì)量管理，通過整修質(zhì)量管理系統(tǒng)甩掉手工記賬式管理，規(guī)范整修質(zhì)量管理活動，實現(xiàn)整修過程控制手段現(xiàn)代化，從而加強整修過程的可控性。

1 業(yè)務流程

    設備整修后的質(zhì)量由整修過程質(zhì)量決定和保證，設備的整修過程由一道道的整修工序形成，因此，整修質(zhì)量管理關鍵在于工序質(zhì)量控制。它的主要工作是工藝人員在整修質(zhì)量計劃的指導下，根據(jù)整修工藝確定整修對象在各個工序需要采集的質(zhì)量參數(shù)及其合格要求。在隨后的整修過程中，操作人員／檢驗員采集這些質(zhì)量數(shù)據(jù)，通過與合格要求的對比發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，再對質(zhì)量問題進行處理。采集到的質(zhì)量信息最終以質(zhì)量跟蹤卡的形式存儲，質(zhì)量跟蹤卡是以工藝規(guī)程的內(nèi)容為基礎數(shù)據(jù)編制檢驗內(nèi)容、并增加檢驗記錄的卡片。

    當前整修車間質(zhì)量記錄方式普遍采用紙質(zhì)記錄，通過記錄卡片流轉(zhuǎn)，這種方式易造成質(zhì)量數(shù)據(jù)的版本混亂或丟失。加上各部門分散管理各自直接相關的質(zhì)量記錄，給質(zhì)量信息的共享、查詢、追溯及實時性造成不便。此外，質(zhì)量信息的不規(guī)范記錄給質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析帶來了困難。通過建立統(tǒng)一信息平臺下的整修質(zhì)量管理系統(tǒng)，能夠解決以上問題，實現(xiàn)工藝文檔、質(zhì)量跟蹤卡、技術文檔、物料、人員、計劃任務的一體化管理，確保信息的一致性、完整性和規(guī)范性，確保整修過程的可控性。

    建立整修質(zhì)量管理系統(tǒng)首先需要分析它的業(yè)務流程。整修質(zhì)量管理的業(yè)務流程如圖１所示。

圖1 整修過程控制的業(yè)務流程

    企業(yè)首先制定年度計劃和批次階段計劃，在定計劃時需要對人、機、料、法、環(huán)、測進行檢查。調(diào)度人員根據(jù)階段計劃和工序工步內(nèi)容下達現(xiàn)場整修任務（按天下達任務執(zhí)行計劃），整修任務一般按工步（或工序）的先后順序執(zhí)行，但在特殊情況下，會有一些可并行的任務，調(diào)度人員可根據(jù)實際情況調(diào)整任務的執(zhí)行順序。質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集過程中，有些數(shù)據(jù)由自動采集設備自動采集，對于不能自動采集的質(zhì)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)應提供人機交互界面供用戶輸入。每道工序的檢測結(jié)果由多個人進行確認，包括自檢、互檢、專檢等。在執(zhí)行任務的過程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，操作人員需要匯報問題，并對問題進行閉環(huán)跟蹤處理。

2 系統(tǒng)的體系框架

    整修質(zhì)量管理重點在于過程質(zhì)量控制，MES可獲取整修過程所有的靜態(tài)和動態(tài)質(zhì)量數(shù)據(jù)，形成巨大的數(shù)據(jù)集合，為質(zhì)量活動的設計、執(zhí)行、評價和改進提供豐富的數(shù)據(jù)基礎。整修質(zhì)量管理系統(tǒng)與ＭＥＳ之間的信息交互以PDM為媒介。此外，PDM是一門管理所有與產(chǎn)品相關信息和所有與產(chǎn)品相關過程的技術，很多企業(yè)都采用PDM系統(tǒng)管理產(chǎn)品全生命周期的信息。因此，可利用PDM來管理整修工藝、整修質(zhì)量參數(shù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、質(zhì)量問題等基礎數(shù)據(jù)并控制整修流程。這種方案既可實現(xiàn)整修過程質(zhì)量管理，又復用了PDM/MES中的相同功能，可以提高整修質(zhì)量管理系統(tǒng)與PDM/MES系統(tǒng)的集成程度，并在保證數(shù)據(jù)一致性的前提下減少系統(tǒng)的開發(fā)工作。

    通過以上對整修質(zhì)量管理的業(yè)務流程分析及基于PDM/MES開發(fā)的思考，設計了如圖2所示的體系框架。文中的重點是介紹整修質(zhì)量管理系統(tǒng)與PDM/MES之間的關系，所以圖2中只表示了整修質(zhì)量管理有關信息在各系統(tǒng)間的信息交換。

圖2 基于PDM/MES的整修過程質(zhì)量控制系統(tǒng)的框架

    系統(tǒng)在PDM/MES的基礎上擴充開發(fā)了質(zhì)量計劃、整修質(zhì)量參數(shù)定義、質(zhì)量數(shù)據(jù)分析、質(zhì)量問題跟蹤處理、質(zhì)量報表等幾個模塊。這幾個模塊與PDM、MES之間的信息交互體現(xiàn)在以下幾方面：

    （1）質(zhì)量管理人員在質(zhì)量計劃模塊制定質(zhì)量計劃，并將其存入PDM中，MES從PDM中獲取質(zhì)量計劃和整修工藝進行計劃管理和排產(chǎn)。

    （2）質(zhì)量管理人員從PDM系統(tǒng)中獲取整修工藝，在此基礎上制定質(zhì)量參數(shù)及其合格要求，并將其存入PDM中，MES從PDM中獲取質(zhì)量參數(shù)，據(jù)此采集質(zhì)量數(shù)據(jù)，并將其存回PDM中。

    （3）MES在采集質(zhì)量數(shù)據(jù)的過程中若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題則通過車間事件管理功能匯報質(zhì)量問題，質(zhì)量問題存儲在PDM中。

    （4）質(zhì)量問題一方面來源于MES中的質(zhì)量報警，另一方面來源于質(zhì)量數(shù)據(jù)分析模塊對質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析，質(zhì)量數(shù)據(jù)分析模塊從PDM中獲取現(xiàn)場采集到的質(zhì)量數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析質(zhì)量問題，最終將質(zhì)量問題也存回PDM中。

    （5）質(zhì)量問題最終由質(zhì)量問題跟蹤處理模塊處理，處理的結(jié)果存回PDM。

    （6）質(zhì)量報表模塊從PDM中獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)、質(zhì)量問題、質(zhì)量表格等信息生成報表文件供上級部門或相關部門使用。

3 整修過程質(zhì)量信息建模

    整修質(zhì)量管理過程信息化涉及到整修過程質(zhì)量信息建模、工藝信息與質(zhì)量信息的管理、質(zhì)量信息的采集、質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析、質(zhì)量問題的跟蹤處理、權(quán)限控制等技術。此處重點介紹整修過程質(zhì)量信息建模技術。

    （1）質(zhì)量跟蹤卡的模型

    整修過程質(zhì)量信息建模是系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎，是后續(xù)定義檢查項目、采集檢測結(jié)果、管理質(zhì)量信息等的依據(jù)。整修過程的質(zhì)量控制主要在于工序質(zhì)量控制，因此，整修過程質(zhì)量信息應以整修工藝為基礎，包含每道工序要檢測的項目及其檢測結(jié)果。整修過程質(zhì)量信息模型比較簡單，它由工藝內(nèi)容、檢測項目、檢測結(jié)果及簽字這四部分組成。對一些質(zhì)量控制比較嚴格的企業(yè)，每道工序需由多人對結(jié)果進行確認，簽字部分正是為此而設計的。將以該模型保存的質(zhì)量信息文卷稱之為質(zhì)量跟蹤卡。

    （2）質(zhì)量模板的模型

    設備的整修分批次進行，每個批次的檢測項目相同，但檢測結(jié)果卻不完全一樣，為了減少重復定義的工作，采用質(zhì)量模板來保存整修過程中定義的檢測項目。質(zhì)量模板的模型依據(jù)質(zhì)量跟蹤卡的模型設計，它由工藝內(nèi)容、檢測項目、檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)類型、需要簽字的個人／單位組成。為了規(guī)范質(zhì)量信息的記錄，方便后續(xù)質(zhì)量問題的分析及質(zhì)量信息的追溯，在對檢測結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析的基礎上，為檢測結(jié)果定義了以下幾種數(shù)據(jù)類型：

    ①邏輯型（L）。即檢查結(jié)果為“是”或“否”，比如，檢查箱體外觀是否有裂紋。

    ②文本型（T）。檢查結(jié)果為文本，分為兩類：編輯文本（T1）、選擇文本（T2）。T1用于文字說明，T2用于有備選值的情況，如零件材料是工字鋼、T型鋼、槽鋼這三者之一，則該數(shù)據(jù)類型可定義為“T2［工字鋼，T型鋼，槽鋼］”。

    ③數(shù)值型（N）。檢查結(jié)果為數(shù)值，表示為“N［最小值，最大值］”，如檢查室內(nèi)溫度：N［1.5，2.5］。

    ④圖片型（P）。檢查結(jié)果可用圖片來表示，如由儀器輸出的探傷檢測報告、理化檢測報告。

    ⑤網(wǎng)格型（G）。檢查結(jié)果包含多個屬性或多個值的情況。該種數(shù)據(jù)類型表示成以下形式：

    G行數(shù)列數(shù)＠ ｛單格說明｝｛單格數(shù)據(jù)類型｝。如檢測活塞環(huán)工作開口間隙則可表示為：G：22@｛A1：第一環(huán)；B1：第二環(huán)｝｛A2：F［0 40 0 70］；B2：F[0 25，0 75］｝

    前面4種數(shù)據(jù)類型稱之為基本數(shù)據(jù)類型，網(wǎng)格型數(shù)據(jù)類型稱之為復雜數(shù)據(jù)類型，它里面每個單格的數(shù)據(jù)類型都是基本數(shù)據(jù)類型。質(zhì)量模板中檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)類型便是指這幾種數(shù)據(jù)類型。

    （3）質(zhì)量跟蹤卡的生成

    質(zhì)量模板是根據(jù)質(zhì)量跟蹤卡設計的，但質(zhì)量跟蹤卡卻是基于質(zhì)量模板生成的。質(zhì)量跟蹤卡的生成過程如圖3所示：整修工藝文檔在CAPP系統(tǒng)中編制，再導入到系統(tǒng)中；質(zhì)量模板提取了工藝文檔中的工序工步內(nèi)容，質(zhì)量管理人員在此基礎上為每個工步添加檢測項目、定義檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)類型，并確定簽字的人或單位；質(zhì)量跟蹤卡提取了質(zhì)量模板中的工序工步內(nèi)容、檢測項目，并根據(jù)質(zhì)量模板中定義的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)類型及要簽字的個人／單位生成一定的空間并施加約束，用于存儲并規(guī)范檢測的結(jié)果及用戶簽字。質(zhì)量模板和質(zhì)量跟蹤卡最終均存到數(shù)據(jù)庫中，利用PDM的數(shù)據(jù)管理功能進行管理。質(zhì)量跟蹤卡采用EXCEL的文件格式，可直接用于打印。質(zhì)量跟蹤卡的生成算法如下：

圖3 質(zhì)量跟蹤卡的生成流程

    步驟1，算法開始；

    步驟2，從數(shù)據(jù)庫導入已定義好的質(zhì)量模板；

    步驟3，獲取第一條檢測項目記錄，根據(jù)檢查結(jié)果列數(shù)據(jù)類型定義，判斷數(shù)據(jù)類型，如果數(shù)據(jù)類型是基本數(shù)據(jù)類型，轉(zhuǎn)步驟4，如果數(shù)據(jù)類型是網(wǎng)格型，轉(zhuǎn)步驟5；

    步驟4，利用EXCEL的一些功能，比如數(shù)據(jù)有效性、插入單選控件、插入圖片等功能設置數(shù)據(jù)類型。查詢該質(zhì)量模板對應的數(shù)據(jù)表，如果有已填寫數(shù)據(jù)，則取出填入。轉(zhuǎn)步驟6；

    步驟5，生成網(wǎng)格，填寫網(wǎng)格標題，遍歷每個單格的數(shù)據(jù)類型定義，轉(zhuǎn)步驟4設置單格的數(shù)據(jù)類型；

    步驟6，根據(jù)質(zhì)量模板的定義鎖定不需要簽字的單位；

    步驟7，判斷是否是最后一條檢測項目記錄，如果不是，轉(zhuǎn)到步驟2處理下一條檢測項目，否則算法結(jié)束。

    按以上方法生成質(zhì)量跟蹤卡后，還需增加權(quán)限控制，使得有權(quán)限的人才能夠填寫數(shù)據(jù)或簽字。

4 系統(tǒng)的應用

    在Windows XP系統(tǒng)環(huán)境下，利用PDM的二次開發(fā)平臺及EXCEL VBA開發(fā)了基于PDM/MES的整修質(zhì)量管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了整修質(zhì)量計劃制定、質(zhì)量參數(shù)的定義、質(zhì)量信息的采集及質(zhì)量問題的跟蹤處理等功能。如圖4為定義質(zhì)量參數(shù)的界面。質(zhì)量管理人員在檢查項目列制定每道工序要檢查的項目，在檢查結(jié)果列定義每個檢查項目的數(shù)據(jù)類型，在簽字列定義要簽字的單位。用于輸入檢測結(jié)果及簽字的質(zhì)量跟蹤卡如圖5所示，白色區(qū)域為填寫質(zhì)量數(shù)據(jù)或簽字區(qū)域。該EXCEL文件僅作為用戶輸入數(shù)據(jù)的臨時界面，收集到的質(zhì)量信息最終保存到后臺數(shù)據(jù)庫中。

圖4 質(zhì)量參數(shù)的定義

圖5 質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集

5 結(jié)束語

    系統(tǒng)成功地復用了PDM/MES中的數(shù)據(jù)管理、流程管理、權(quán)限控制、計劃排產(chǎn)、數(shù)據(jù)采集等功能，實現(xiàn)了以MES獲取整修過程質(zhì)量信息、PDM進行基礎數(shù)據(jù)的管理，該系統(tǒng)已經(jīng)在企業(yè)得到了實際應用。系統(tǒng)進一步發(fā)展的重點是將整修工藝資源和工藝知識融入其中，增強系統(tǒng)對整修過程中質(zhì)量問題的策劃、分析、處理能力，提高整修過程的效率和績效。

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本文標題：基于PDM/MES/ERP的整修質(zhì)量管理系統(tǒng)

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