秦劍
摘要:復(fù)雜裝備的研制過(guò)程是項(xiàng)多專業(yè)融合、不斷迭代、數(shù)據(jù)眾多的系統(tǒng)工程,而質(zhì)量是復(fù)雜裝備設(shè)計(jì)制造的核心要求?;跀?shù)字化的環(huán)境和背景下,本文以復(fù)雜裝備為研究對(duì)象,界定和厘清數(shù)字化環(huán)境下質(zhì)量管控體系架構(gòu)的要素,分析形成數(shù)字化研制環(huán)境下的質(zhì)量管控模式,并進(jìn)一步研究數(shù)字化質(zhì)量管控流程和方法,為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化質(zhì)量管理,提高復(fù)雜裝備的質(zhì)量提供更好的理論依據(jù)。
Abstract: Complex equipment designing and manufacturing and assembly process is a system engineering which is complex, dynamic and full of many data. Quality is the core requirements of complex equipment designing and manufacturing. Based on the digital environment, the elements of the quality control mode have been defined and clarified. The process of quality control mode has been analyzed. And furthermore the method and the implementation process of quality control mode have been studied. Thus, a better theoretical support for achieving digital quality management and improving the quality of sophisticated equipment has been provided.
關(guān)鍵詞:數(shù)字化;電子裝備;質(zhì)量;管控模式
Key words: complex equipment;digital environment;quality management and control model
中圖分類號(hào):TP399? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào):1006-4311(2019)24-0250-07
0? 引言
傳統(tǒng)的復(fù)雜裝備的質(zhì)量管理是一種質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)管理和事后管理,存在管理手法單一、管理范圍狹窄、管理時(shí)效性差、質(zhì)量評(píng)價(jià)不規(guī)范的特點(diǎn),很難做到質(zhì)量管理的實(shí)時(shí)性、科學(xué)性和規(guī)范性。在當(dāng)前數(shù)字化環(huán)境下,隨著復(fù)雜裝備制造環(huán)境的變化,迫切需要建立一種全新的質(zhì)量管理控制模式,來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜裝備質(zhì)量管理的科學(xué)化、規(guī)范化、可視化。數(shù)字化環(huán)境質(zhì)量管控體系下實(shí)施的是一種全程化、實(shí)時(shí)化、全方位的質(zhì)量管理,其不僅僅是一種管理方式的創(chuàng)新,更是一種管理理念的變革,實(shí)現(xiàn)了全程化、實(shí)時(shí)化、數(shù)字化監(jiān)控。
1? 基于數(shù)字化環(huán)境的質(zhì)量管控體系架構(gòu)
數(shù)字化環(huán)境是以信息化管理平臺(tái)為基礎(chǔ),以數(shù)字化設(shè)計(jì)仿真工具為手段,以協(xié)同研發(fā)流程為紐帶,形成的包括平臺(tái)、工具、流程、規(guī)范和管理模式等數(shù)字化要素的研制環(huán)境。
數(shù)字化環(huán)境下的質(zhì)量管控體系架構(gòu)包括:數(shù)字化環(huán)境下質(zhì)量管控模式、集成化的質(zhì)量管理信息化平臺(tái)、規(guī)范的數(shù)字化研制流程、數(shù)字化質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)體系以及集成的質(zhì)量管理工具包。其體系架構(gòu)圖如圖1所示,其中以規(guī)范的數(shù)字化研制流程為核心,以集成化的質(zhì)量管理信息化平臺(tái)為支撐,以數(shù)字化的質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)體系和集成的質(zhì)量管理工具包為輔助,在數(shù)字化質(zhì)量管控模式下開展各種質(zhì)量管控工作。
根據(jù)圖1質(zhì)量管控體系架構(gòu)圖可以看出,整體分為業(yè)務(wù)層、控制層、決策層以及軟件、硬件支撐環(huán)境。由業(yè)務(wù)層、控制層、決策層構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)層,在數(shù)字化質(zhì)量管控模式下,按照數(shù)字化研制流程,以數(shù)字化質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)體系為準(zhǔn)則,在集成的質(zhì)量管理工具包的輔助下,開展產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化質(zhì)量管控,并以硬件、軟件支撐環(huán)境層作為支撐,保障質(zhì)量管理信息化平臺(tái)。
應(yīng)用層是按照數(shù)字化研制流程,以數(shù)字化質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)體系為準(zhǔn)則,在集成的質(zhì)量管理工具包的輔助下,開展產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化質(zhì)量管控。主要分為業(yè)務(wù)層、控制層和決策層:
業(yè)務(wù)層是指貫穿產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程的需求分析、方案和詳細(xì)設(shè)計(jì)(包括數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化工藝)、數(shù)字化制造、數(shù)字化檢驗(yàn)和使用維保等產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程。采取嵌入仿真驗(yàn)證、取證插件等手段,通過(guò)設(shè)計(jì)仿真工具、結(jié)構(gòu)化文檔、設(shè)計(jì)評(píng)審采集產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的各種數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)字化制造和檢驗(yàn)采集產(chǎn)品生產(chǎn)、檢驗(yàn)過(guò)程的各種質(zhì)量信息,通過(guò)質(zhì)量體系監(jiān)視測(cè)量采集質(zhì)量體系運(yùn)行有效性和成熟性方面的質(zhì)量信息,進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)判別與數(shù)據(jù)處理,通過(guò)質(zhì)量工具包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理系統(tǒng)的控制和持續(xù)改進(jìn)。
控制層主要包括數(shù)字化、集成化的質(zhì)量信息管理,是實(shí)施數(shù)字化質(zhì)量管控的核心,是開展數(shù)字化質(zhì)量管控的關(guān)鍵。按照ISO9001、GB/T9001質(zhì)量管理體系要求,數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)將質(zhì)量管理過(guò)程實(shí)現(xiàn)流程化,通過(guò)監(jiān)視測(cè)量和控制保證質(zhì)量體系有效運(yùn)行。集成化質(zhì)量信息管理主要是通過(guò)應(yīng)用集成的質(zhì)量工具包對(duì)各類采集的質(zhì)量信息加以分析利用,從而實(shí)現(xiàn)提升企業(yè)質(zhì)量管理水平和體系運(yùn)行成熟度。同時(shí)管理層基于質(zhì)量信息分析的結(jié)果,可視化的展現(xiàn)質(zhì)量方面的各類指標(biāo)情況,監(jiān)控企業(yè)質(zhì)量狀態(tài),預(yù)警質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量問(wèn)題的跟蹤和處理,運(yùn)用數(shù)字化的質(zhì)量管理系統(tǒng)進(jìn)行日常的質(zhì)量管理和預(yù)警、報(bào)警,并實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)。
決策層根據(jù)質(zhì)量體系運(yùn)行采集的質(zhì)量信息、利用集成工具統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果,對(duì)質(zhì)量體系運(yùn)行情況進(jìn)行分析評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)質(zhì)量管理的各個(gè)過(guò)程中存在的薄弱環(huán)節(jié),分析預(yù)估質(zhì)量的發(fā)展趨勢(shì)并進(jìn)行有效決策。
2? 基于數(shù)字化環(huán)境的質(zhì)量管控體系架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 數(shù)字化環(huán)境下質(zhì)量管控模式
數(shù)字化環(huán)境下的質(zhì)量管控模式是依據(jù)產(chǎn)品數(shù)字化研制流程,在數(shù)字化環(huán)境下,利用數(shù)字化手段、方法以及工具,嵌入數(shù)字化質(zhì)量管理模塊,自動(dòng)采集產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的質(zhì)量數(shù)據(jù),確保質(zhì)量管理體系的有效運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全壽命周期質(zhì)量狀態(tài)的可視化監(jiān)控和追蹤、分析、決策和改進(jìn)而形成的質(zhì)量管控方式。
數(shù)字化環(huán)境下質(zhì)量管控模式的運(yùn)行可以分為P、D、C、A四個(gè)階段,首先由決策層根據(jù)質(zhì)量策劃,按照產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)流程,自頂向下對(duì)各階段任務(wù)進(jìn)行分解;然后由控制層對(duì)各階段任務(wù)進(jìn)一步分解為每個(gè)子過(guò)程,針對(duì)產(chǎn)品研制活動(dòng)的具體執(zhí)行過(guò)程,通過(guò)在數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)的相關(guān)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)嵌入取證代理組件,采用基于過(guò)程取證的質(zhì)量體系運(yùn)行監(jiān)管模式,以數(shù)字化質(zhì)量管理系統(tǒng)和質(zhì)量信息系統(tǒng)為核心,將質(zhì)量體系監(jiān)管活動(dòng)與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程的質(zhì)量管理活動(dòng)相結(jié)合,通過(guò)業(yè)務(wù)層的實(shí)時(shí)質(zhì)量數(shù)據(jù)的收集和質(zhì)量檢驗(yàn),實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量體系運(yùn)行過(guò)程的自動(dòng)取證與監(jiān)管,利用可視化技術(shù)和各種主動(dòng)監(jiān)控與跟蹤技術(shù),實(shí)現(xiàn)企業(yè)質(zhì)量狀態(tài)的全面監(jiān)控和預(yù)警,以及質(zhì)量體系運(yùn)行狀態(tài)的日?;c過(guò)程化的監(jiān)視測(cè)量,從而落實(shí)技術(shù)指標(biāo)的達(dá)成,最終借助PDCA循環(huán),實(shí)現(xiàn)數(shù)字化質(zhì)量管控能力的持續(xù)改進(jìn),如圖2所示。
2.2 數(shù)字化質(zhì)量管理信息化平臺(tái)
數(shù)字化質(zhì)量管理信息化平臺(tái)是根據(jù)相關(guān)頂層文件,包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及先進(jìn)的質(zhì)量管理方法和質(zhì)量管理工具,結(jié)合產(chǎn)品全過(guò)程的研制流程,關(guān)注質(zhì)量管控活動(dòng)和要素、記錄過(guò)程和結(jié)果信息,利用要素管理、過(guò)程管理和結(jié)果管理實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理與研制過(guò)程的有效融合。同時(shí)將質(zhì)量管理信息化平臺(tái)系統(tǒng)和MES、PDM、ERP等其他系統(tǒng)打通接口,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,從數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造保障全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)流程全貫通,質(zhì)量信息全采集。質(zhì)量管理信息化平臺(tái)是數(shù)字化、集成化、互聯(lián)化的質(zhì)量管理信息系統(tǒng),質(zhì)量管理信息系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。
質(zhì)量管理信息系統(tǒng)各質(zhì)量管理模塊的功能如下:
①產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程的質(zhì)量管理模塊:按照數(shù)字化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)流程可分為數(shù)字化設(shè)計(jì)質(zhì)量管理、數(shù)字化工藝質(zhì)量管理、數(shù)字化制造質(zhì)量管理、數(shù)字化保障質(zhì)量管理模塊。按照有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,建立以“質(zhì)量特性和流程規(guī)范”為核心的數(shù)字化質(zhì)量管理和控制流程,將質(zhì)量管理融入復(fù)雜裝備的項(xiàng)目管理,對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制,結(jié)合產(chǎn)品研制流程將質(zhì)量控制要素和內(nèi)容落實(shí)到研制生產(chǎn)的具體環(huán)境中,并記錄過(guò)程信息,將質(zhì)量管理要求和產(chǎn)品研制流程有機(jī)結(jié)合。
②質(zhì)量體系管理模塊:有效管理和控制質(zhì)量管理體系日常運(yùn)行,通過(guò)對(duì)體系過(guò)程數(shù)據(jù)和指標(biāo)的監(jiān)視測(cè)量,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化質(zhì)量體系運(yùn)行量化管理,科學(xué)評(píng)價(jià)質(zhì)量管理體系運(yùn)行有效性并提出持續(xù)改進(jìn)方向。
2.3 數(shù)字化研制流程
2.3.1 數(shù)字化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)研制流程
在數(shù)字化環(huán)境下,復(fù)雜裝備實(shí)現(xiàn)通用研制流程如圖4所示。
復(fù)雜裝備的數(shù)字化研制流程大體上分為數(shù)字化設(shè)計(jì)和數(shù)字化制造兩大過(guò)程,其中數(shù)字化設(shè)計(jì)階段以最終形成數(shù)字化樣機(jī)映射實(shí)物樣機(jī)為目的,通過(guò)數(shù)字化產(chǎn)品定義、數(shù)字化樣機(jī)詳細(xì)設(shè)計(jì)、數(shù)字化產(chǎn)品裝配和數(shù)字化虛擬仿真試驗(yàn),利用并行設(shè)計(jì),反復(fù)進(jìn)行數(shù)值模擬仿真,對(duì)數(shù)字化樣機(jī)設(shè)計(jì)反復(fù)進(jìn)行迭代修改,直至最終成型,發(fā)布數(shù)字化樣機(jī)模型;數(shù)字化制造階段主要分為數(shù)字化工藝規(guī)劃和數(shù)字化制造兩個(gè)主要過(guò)程,直至最終生產(chǎn)出實(shí)物,并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)證。必要時(shí),還可能會(huì)對(duì)數(shù)字化樣機(jī)模型提出設(shè)計(jì)更改要求。
在概念設(shè)計(jì)、初始設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、虛擬驗(yàn)證、制造加工和實(shí)物驗(yàn)證的主流程的基礎(chǔ)上,對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)和數(shù)字化制造階段流程進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化說(shuō)明。在數(shù)字化詳細(xì)設(shè)計(jì)階段,借助數(shù)字化研制平臺(tái)和單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源,可以很方便地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的通用質(zhì)量特性之間及與產(chǎn)品功能性能的協(xié)同設(shè)計(jì),借助計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和仿真技術(shù),可以并行設(shè)計(jì)和開發(fā)數(shù)字化樣機(jī)模型,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸,可以很快地實(shí)現(xiàn)虛擬驗(yàn)證和設(shè)計(jì)更改,大大縮短了裝備的研制周期。
2.3.2 數(shù)字化設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量管理和控制流程
在明確數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程的基礎(chǔ)上,應(yīng)建立以“質(zhì)量特性和流程規(guī)范”為核心的數(shù)字化設(shè)計(jì)質(zhì)量管理和控制流程。通過(guò)將質(zhì)量管理融入裝備項(xiàng)目管理,分別面向管理與執(zhí)行層面,實(shí)施剛性和柔性管控。對(duì)剛性過(guò)程的質(zhì)量管控,其項(xiàng)目的轉(zhuǎn)階段環(huán)節(jié)及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包是其主要的控制對(duì)象,控制手段包括審核、評(píng)審、仿真、驗(yàn)證等;對(duì)于柔性過(guò)程,應(yīng)提供合適的頂層標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量約束作為牽引,借鑒設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等質(zhì)量知識(shí)和歷史典型案例吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行自查自檢,從設(shè)計(jì)源頭開展正向設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)質(zhì)量預(yù)防。建議的具體工作流程如下:
①采取創(chuàng)建工作分解結(jié)構(gòu)(WBS),開展質(zhì)量策劃,通過(guò)需求分析將項(xiàng)目分解為較小的、更易于管理的工作包并規(guī)整出典型的通用研發(fā)工作包;②將復(fù)雜裝備的指標(biāo)要求形成指標(biāo)樹,協(xié)同考慮機(jī)、電、熱、磁等設(shè)計(jì)要求,同時(shí)還需協(xié)同開展通用質(zhì)量特性設(shè)計(jì),確定關(guān)鍵件、重要件、關(guān)鍵質(zhì)量特性以及各工作包的輸入輸出、約束和支撐條件并落實(shí)到相關(guān)的工作包;③梳理頂層制度、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),并建立其與研發(fā)工作包的關(guān)聯(lián);④從方案論證、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)到設(shè)計(jì)定型,進(jìn)行質(zhì)量策劃及工作分解,確定里程碑節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研制的頂層策劃及工作分解;⑤抽取WBS中的質(zhì)量控制要素,從需求分析、設(shè)計(jì)策劃、設(shè)計(jì)評(píng)審、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、技術(shù)狀態(tài)管理、轉(zhuǎn)階段管理等方面形成質(zhì)量策劃,并落實(shí)到研制工作包中;⑥在每一階段關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)作為質(zhì)量管理關(guān)鍵控制點(diǎn);⑦針對(duì)產(chǎn)品研制活動(dòng)的狀態(tài)和結(jié)果,提出質(zhì)量要求;⑧將WBS底層的所有工作逐層向上匯總,在該質(zhì)量管控點(diǎn)上,對(duì)工作包的交付質(zhì)量進(jìn)行把控,并在轉(zhuǎn)階段時(shí)參照質(zhì)量要求提交評(píng)審報(bào)告,通過(guò)后方可進(jìn)入下一階段;⑨工作包進(jìn)行交付時(shí),依照頂層要求、交付質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求,檢查、評(píng)估交付物的符合性及其所應(yīng)達(dá)到的指標(biāo),必要時(shí)可開展設(shè)計(jì)復(fù)核復(fù)算;⑩如果檢查、評(píng)審發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是,應(yīng)開展專項(xiàng)的質(zhì)量檢查活動(dòng);{11}對(duì)項(xiàng)目管理質(zhì)量管理情況定期進(jìn)行總結(jié)。
針對(duì)具體的每個(gè)工作包,依據(jù)質(zhì)量控制計(jì)劃,按照各工作包質(zhì)量要求,采用設(shè)計(jì)評(píng)審的方式,對(duì)工作包的指標(biāo)和質(zhì)量的符合性進(jìn)行評(píng)估,如果出現(xiàn)不符合現(xiàn)象,則采取問(wèn)題閉環(huán)跟蹤,直至閉環(huán)歸零。只有通過(guò)設(shè)計(jì)評(píng)審的工作包才能轉(zhuǎn)入下一階段。當(dāng)每個(gè)工作包的質(zhì)量得以控制,研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程的質(zhì)量便也得到了控制。具體設(shè)計(jì)階段任務(wù)分解如圖5所示。
具體地,針對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)階段質(zhì)量控制流程如圖6所示。
在整個(gè)數(shù)字化設(shè)計(jì)過(guò)程中,將項(xiàng)目管理活動(dòng),如編碼管理、活動(dòng)項(xiàng)管理、樣機(jī)和三維模型管理等模塊嵌入數(shù)字化設(shè)計(jì)流程中,結(jié)合數(shù)字化環(huán)境特點(diǎn),采用基于PDM的質(zhì)量管控技術(shù),如產(chǎn)品生命周期管理(數(shù)字化設(shè)計(jì)階段)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、配置和數(shù)據(jù)管理、變更管理、數(shù)據(jù)的預(yù)發(fā)放控制、數(shù)據(jù)安全管理、產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管理、可視化管理、集成開發(fā)接口等,對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)流程實(shí)施質(zhì)量監(jiān)控,總體上采取計(jì)算機(jī)自動(dòng)判別為主、人工設(shè)計(jì)評(píng)審為輔的方式保證最終的設(shè)計(jì)質(zhì)量。
2.3.3 數(shù)字化制造階段的質(zhì)量管理和控制流程
數(shù)字化制造流程通常分為“三維到工藝”、“三維到現(xiàn)場(chǎng)”、“三維到設(shè)備”三個(gè)階段,包括:數(shù)字化設(shè)計(jì)工藝協(xié)同、三維設(shè)計(jì)文件的使用及管理、工藝規(guī)劃(含工裝設(shè)計(jì))、數(shù)字化生產(chǎn)、數(shù)字化檢驗(yàn)共五個(gè)環(huán)節(jié)。其質(zhì)量管理和控制通用流程圖如圖7所示。
2.4 數(shù)字化質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)體系
在數(shù)字化研制環(huán)境下,研制的過(guò)程需關(guān)注的質(zhì)量特性發(fā)生了變化,其質(zhì)量控制應(yīng)重點(diǎn)從兩方面著手進(jìn)行控制:一是建立約束數(shù)字化產(chǎn)品研制行為的規(guī)范,使產(chǎn)品研制一開始就在數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范條件下進(jìn)行;二是對(duì)產(chǎn)品研制過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行控制,設(shè)定流程和要求,對(duì)過(guò)程進(jìn)行檢查/審查。在質(zhì)量管理過(guò)程中,需按照質(zhì)量計(jì)劃、質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和質(zhì)量改進(jìn)四個(gè)方面對(duì)產(chǎn)品研制過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行控制,并針對(duì)數(shù)字化研制環(huán)境特點(diǎn),對(duì)原有質(zhì)量管控體系進(jìn)行修訂或適當(dāng)?shù)卦鰷p,形成數(shù)字化環(huán)境下產(chǎn)品研制質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)體系,作為質(zhì)量管理和控制工作的輸入之一。
數(shù)字化環(huán)境下的質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)體系包括數(shù)字化質(zhì)量計(jì)劃、數(shù)字化質(zhì)量控制、數(shù)字化質(zhì)量改進(jìn)指南和數(shù)字化質(zhì)量管理支撐環(huán)境的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范指南,其中質(zhì)量計(jì)劃在復(fù)雜裝備中主要以質(zhì)量保證大綱和年度質(zhì)量工作計(jì)劃體現(xiàn),質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)主要包括質(zhì)量體系管理標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量體系管理標(biāo)準(zhǔn)用于產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程質(zhì)量控制,并在質(zhì)量管控過(guò)程中對(duì)質(zhì)量改進(jìn)指南加以修正,在整個(gè)數(shù)字化質(zhì)量管控的過(guò)程中,還應(yīng)對(duì)整個(gè)數(shù)字化質(zhì)量管控支撐環(huán)境制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
因此,數(shù)字化環(huán)境下的質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)體系主要包括:
2.4.1 數(shù)字化質(zhì)量計(jì)劃
數(shù)字化質(zhì)量計(jì)劃即產(chǎn)品數(shù)字化質(zhì)量保證計(jì)劃。數(shù)字化質(zhì)量保證大綱是實(shí)施裝備質(zhì)量保證工作的綱領(lǐng)性文件,數(shù)字化質(zhì)量保證計(jì)劃主要是需形成數(shù)字化的質(zhì)量保證大綱,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步以數(shù)字化、表單化形式對(duì)有關(guān)質(zhì)量活動(dòng)的開展、過(guò)程實(shí)現(xiàn)、職責(zé)落實(shí)、記錄活動(dòng)制定更為詳細(xì)的管理程序和要求。該部分標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)反映裝備數(shù)字化生產(chǎn)管理、資源管理、項(xiàng)目管理以及質(zhì)量控制管理等方面標(biāo)準(zhǔn)需求。
2.4.2 數(shù)字化質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)字化質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)字化質(zhì)量體系管理標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)字化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)兩類。
數(shù)字化質(zhì)量體系管理標(biāo)準(zhǔn)包括一些數(shù)字化質(zhì)量管理體系運(yùn)行的工作標(biāo)準(zhǔn),如數(shù)字化質(zhì)量評(píng)審和審簽標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)審核管理規(guī)定、質(zhì)量數(shù)據(jù)收集規(guī)范、數(shù)字化產(chǎn)品歸檔規(guī)定、轉(zhuǎn)階段數(shù)據(jù)審查要求、設(shè)計(jì)更改及數(shù)據(jù)傳輸管理規(guī)定、數(shù)字化質(zhì)量檢測(cè)與監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)、不合格品審理程序及要求以及數(shù)字化技術(shù)狀態(tài)管理等標(biāo)準(zhǔn)。該部分重點(diǎn)反映適應(yīng)數(shù)字化環(huán)境下的質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn),因此需對(duì)原有的不適應(yīng)新環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦抻啞?/p>
數(shù)字化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)按照產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的流程包括數(shù)字化設(shè)計(jì)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化工藝質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化制造質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和供應(yīng)商質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),其中數(shù)字化設(shè)計(jì)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)包括產(chǎn)品數(shù)字化定義標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化設(shè)計(jì)分析、仿真與標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)裝配與數(shù)字樣機(jī)標(biāo)準(zhǔn)等,包括建模與仿真、綜合評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)知識(shí)管理、數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)等方面,這些標(biāo)準(zhǔn)大部分都需要重新進(jìn)行修訂或參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制訂。目前,已編制和公開發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有船舶設(shè)計(jì)CAD制圖規(guī)則、飛機(jī)數(shù)字化預(yù)裝配通用要求、飛機(jī)數(shù)字樣機(jī)通用要求、兵器產(chǎn)品建模要求等40余項(xiàng)。
數(shù)字化工藝質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)包括三維制圖標(biāo)注規(guī)定、產(chǎn)品數(shù)字化工藝定義技術(shù)規(guī)范、三維數(shù)字化工藝技術(shù)規(guī)范和三維數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)與管理標(biāo)準(zhǔn)等。該部分標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)反映從三維設(shè)計(jì)圖紙到制造的轉(zhuǎn)化過(guò)程所需要的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求。
數(shù)字化制造質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)控加工與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化計(jì)量檢測(cè)技術(shù)規(guī)范、數(shù)字化工序質(zhì)量控制方法指南、數(shù)字化制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)標(biāo)準(zhǔn)等。該部分重點(diǎn)反映數(shù)控加工及檢測(cè)技術(shù)等方面的標(biāo)準(zhǔn)需求。已編制和公開發(fā)布的國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)床數(shù)控化改造通用技術(shù)要求、CAPP通用技術(shù)要求、航空產(chǎn)品數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)通用要求、數(shù)控設(shè)備綜合應(yīng)用效率與測(cè)評(píng)、航天產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工工藝規(guī)范等10余項(xiàng)。因此,針對(duì)數(shù)字化環(huán)境下的制造質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)可以借鑒相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)重新加以制修訂。
供應(yīng)商質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)包括對(duì)供應(yīng)商提出數(shù)字化產(chǎn)品定義要求、數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化產(chǎn)品數(shù)據(jù)接口要求和數(shù)字化產(chǎn)品驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等。主要反映在數(shù)字化環(huán)境下對(duì)供應(yīng)商質(zhì)量管理方面的標(biāo)準(zhǔn)需求。
2.4.3 數(shù)字化質(zhì)量改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)字化質(zhì)量改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)字化質(zhì)量改進(jìn)方法指南、數(shù)字化質(zhì)量改進(jìn)流程、數(shù)字化質(zhì)量改進(jìn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等,主要是反映數(shù)字化質(zhì)量改進(jìn)方面的標(biāo)準(zhǔn)需求,體現(xiàn)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的思想。
2.4.4 數(shù)字化質(zhì)量管理支撐環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)字化質(zhì)量管理支撐環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)字化環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和并行工程與協(xié)同工作環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字化環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括應(yīng)用平臺(tái)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)集成與接口標(biāo)準(zhǔn)、軟件工程標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字化信息安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等;并行工程與協(xié)同工作環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括并行工程實(shí)施通用要求、并行工程標(biāo)準(zhǔn)化要求、并行工程實(shí)施規(guī)范、協(xié)同研制平臺(tái)用戶手冊(cè)、協(xié)同平臺(tái)數(shù)據(jù)預(yù)發(fā)放使用規(guī)范、協(xié)同平臺(tái)數(shù)據(jù)正式發(fā)放使用規(guī)定和生產(chǎn)過(guò)程文件管理規(guī)定等。重點(diǎn)反映數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、基礎(chǔ)信息化建設(shè)以及并行工程與協(xié)同工作環(huán)境等方面標(biāo)準(zhǔn)需求。已編制和公開發(fā)布的國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有軟件配置管理、嵌入式計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通用規(guī)范、CAD軟件與生產(chǎn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口要求等數(shù)項(xiàng)。
數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)的基礎(chǔ),也是數(shù)字化研制質(zhì)量控制的載體和關(guān)注點(diǎn)。因此,應(yīng)及時(shí)將用戶的需求轉(zhuǎn)換成質(zhì)量控制要求融入數(shù)字化研制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和數(shù)字化研制流程,構(gòu)建更為完善的數(shù)字化研制過(guò)程的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)體系。
2.5 集成的質(zhì)量管理工具包
數(shù)字化質(zhì)量管理工具包主要為現(xiàn)代質(zhì)量工程提供相關(guān)計(jì)算機(jī)輔助工具,主要包括新老七種統(tǒng)計(jì)分析工具、故障模式、影響及危害性分析工具、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制與分析工具、仿真工具、試驗(yàn)設(shè)計(jì)工具、全過(guò)程質(zhì)量管控工具??捎糜跀?shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化制造以及故障分析處理等階段,進(jìn)一步提高質(zhì)量決策的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。目前這些質(zhì)量管理工具大多可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn),但還需要與質(zhì)量信息系統(tǒng)很好地兼容,更好地利用各種質(zhì)量與可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)和分析,建立質(zhì)量量化評(píng)價(jià)模型,實(shí)現(xiàn)量化的質(zhì)量預(yù)測(cè)與智能決策。
3? 結(jié)語(yǔ)
本文以數(shù)字化研制環(huán)境為背景,研究建立了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過(guò)程的質(zhì)量管控模式,結(jié)合復(fù)雜裝備數(shù)字化研制模式的特點(diǎn),研究數(shù)字化環(huán)境下質(zhì)量管控的模式和方法,構(gòu)建了覆蓋復(fù)雜裝備設(shè)計(jì)制造過(guò)程質(zhì)量管控體系,從而進(jìn)一步得出有效實(shí)施數(shù)字化管控的具體措施,為復(fù)雜裝備的質(zhì)量提升奠定了基礎(chǔ)。
然而,復(fù)雜裝備的質(zhì)量管控模式在具體的實(shí)施過(guò)程中會(huì)存在各種各樣的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)該如何去克服這些風(fēng)險(xiǎn)將是今后研究的重點(diǎn)和方向,以進(jìn)一步完善復(fù)雜裝備數(shù)字化管控模式架構(gòu)體系的知識(shí)和內(nèi)容。
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