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

摘要：針對不銹鋼管行業(yè)的現狀和特點(diǎn)，對一些關(guān)鍵工序的生產(chǎn)設備進(jìn)行接口技術(shù)改造，實(shí)現質(zhì)量信息的數據采集與傳輸以供分析、處理和共享。在此基礎上，實(shí)現信息共事的網(wǎng)絡(luò )化QC管理系統平臺，并在此平臺上實(shí)現故障模式及影響分析、故障報告和糾正措施以及工藝參數的協(xié)同優(yōu)化技術(shù)，從而實(shí)現企業(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。很多技術(shù)參數難以提取、歸納、總結，如焊接工藝、熱處理、無(wú)損探傷等關(guān)鍵工藝，多數工藝環(huán)節還處在憑經(jīng)驗判斷階段。這使得產(chǎn)品的質(zhì)量往往不夠穩定，增加了產(chǎn)品的運行風(fēng)險。主要問(wèn)題有重要生產(chǎn)工藝過(guò)程的質(zhì)量信息難以采集、質(zhì)量控制過(guò)程的操作不夠規范及質(zhì)量統計和記錄效率低、質(zhì)量診斷及工藝參數優(yōu)化與協(xié)同監控等同題。由于管理和技術(shù)手段的限制，企業(yè)不能實(shí)時(shí)了解和掌握產(chǎn)品研制、生產(chǎn)制造過(guò)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(wèn)題所采取的措施往往不及時(shí)，不能實(shí)現產(chǎn)品的質(zhì)量預防和生產(chǎn)工藝參數的自動(dòng)優(yōu)化。這些問(wèn)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(zhù)諸多影響質(zhì)量的因素，其中加工過(guò)程的質(zhì)量保證是實(shí)現產(chǎn)品質(zhì)量的最終環(huán)節，也是最重要的環(huán)節。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，一些國家和地區非常重視企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量管理，一些理論及標準、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)生了深遠的影響。如美國重視質(zhì)量管理理論的研究和創(chuàng )新，強調質(zhì)量專(zhuān)家的作用、加強檢驗部門(mén)與質(zhì)量管理部門(mén)建設、重視質(zhì)量成本分析、強調關(guān)鍵因素的控制以及廣泛應用質(zhì)量管理新技術(shù)等。日本注重將引進(jìn)的各種現代質(zhì)量管理理論與方法本地化，并應用于生產(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(chǎng)上的知名度與競爭力。
近年來(lái)，伴隨著(zhù)業(yè)務(wù)流程再造、供應鏈管理、客戶(hù)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(kāi)始為一些國內優(yōu)秀企業(yè)所接受和應用。對于鋼管生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)，由于民營(yíng)中小企業(yè)較多，生產(chǎn)設備、工藝流程較為傳統，質(zhì)量信息難于全面提取，技術(shù)參數難于提煉等原因，一直沒(méi)有推廣。一些企業(yè)雖然引進(jìn)了企業(yè)資源計劃系統，實(shí)現了生產(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(guò)程中的質(zhì)量可靠性問(wèn)題，還沒(méi)有一個(gè)好的解決方案。
因此借助現代信息技術(shù)和數字化技術(shù)。建立質(zhì)量診斷、工藝參數優(yōu)化與協(xié)同監控平臺系統，實(shí)現企業(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(hù)滿(mǎn)意度和產(chǎn)品的競爭力。

1 系統總體設計
本系統主要是根據不銹鋼管制造行業(yè)存在的共性問(wèn)題，通過(guò)對關(guān)鍵工序的設備接口技術(shù)，全面提取質(zhì)量信息，開(kāi)發(fā)出網(wǎng)絡(luò )化協(xié)同QC管理系統，構建該行業(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)量的預防和過(guò)程控制實(shí)現有效的信息化管理。根據某企業(yè)分布式結構的網(wǎng)絡(luò )系統和本系統的設計要求，整個(gè)系統結構框圖如圖1所示。

1．1 現場(chǎng)質(zhì)量信息的數據采集與傳輸
影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵信息提取是構建企業(yè)質(zhì)量閉環(huán)控制與生產(chǎn)工藝參數優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量判別的基本出發(fā)點(diǎn)。根據本行業(yè)的制造特點(diǎn)，對一些關(guān)健工序，如鋼管的自動(dòng)焊接、熱處理、無(wú)損探傷等生產(chǎn)設備進(jìn)行接口技術(shù)提升，通過(guò)傳感器、儀表等感測設備提取參數信息以供分析、處理和共享。
現場(chǎng)數據采集主要是對現場(chǎng)關(guān)健工序產(chǎn)品質(zhì)量信息在線(xiàn)檢測與通訊，主要有實(shí)時(shí)自動(dòng)焊接過(guò)程中的電壓、電流、速度等數據、熱處理過(guò)程中的溫度、無(wú)損探傷過(guò)程中的水壓等數據采集、處理、監測、預分析、遠程數據傳輸與記錄。
1．2 信息共享的網(wǎng)絡(luò )化Q管理系統平臺
系統主要以WDM通用設備驅動(dòng)為基礎，設計支持RS485／RS232系列底層數據通信的數據采集模塊。根據焊接車(chē)間、熱處理車(chē)間、無(wú)損探傷車(chē)間的底層監測數據特點(diǎn)，分別對電壓、電流、溫度、水壓等一系列信號在工控機中進(jìn)行預處理，轉換為XML標準的通用數據格式。在通用數據格式基礎上，對中控室等上層監控系統提供預分析數據，實(shí)現底層數據處理與高層數據分析的一體化。各個(gè)現場(chǎng)監控端均保證實(shí)時(shí)數據的采集與處理，與企業(yè)中控室之間支持SOAP協(xié)議數據交互。
該平臺是通過(guò)企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò )，打通企業(yè)各個(gè)信息鏈，整合質(zhì)量業(yè)務(wù)流程的一個(gè)操作平臺。它消除了企業(yè)中的信息孤島，實(shí)現了信息質(zhì)量的共享、參數化的質(zhì)量管理、圖形化的過(guò)程監控，儀表盤(pán)式的管理控制。主要功能模塊包括設計質(zhì)量管理、供應商質(zhì)量管理、制造質(zhì)量管理、測量系統管理、客戶(hù)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。