质量管理在TW驼峰自动化系统集成项目中的应用

傅 芸

（北京全路通信信号研究设计院，北京 100073）

自改革开放以来，在中国经济快速发展的同时，中国铁路交通也迎来了高速发展时期。由于中国不断增长的货物运输以铁路为核心，因此使中国的编组站驼峰自动化控制技术得到了迅速发展。1986年1月，当时的中国铁路通信信号总公司研究设计院在山海关驼峰场开通了驼峰溜放进路控制系统，此后二十多年，伴随着计算机硬件技术、软件技术、网络技术和操作系统的发展，TW系列驼峰控制系统不断积累和完善，从半自动到全自动，目前已广泛用于遍布全国的一百多个大中小驼峰。然而，TW系统在改进和推广中也遇到了一些问题，如产品实现过程未能规范化，各类文档记录管理不完善等。2007年为加强TW系统集成产品质量管理，提高顾客的满意度，确保产品质量，将质量管理体系引入TW驼峰自动化系统集成项目中。本文对三年来质量管理在TW驼峰自动化系统集成项目中的应用进行探讨，并对未来的应用前景进行了展望。

1 TW系统质量管理的总体设想

TW系列驼峰自动化系统在引入质量管理之前，从方案设计到交付使用的过程如图1所示。在多年的应用中，TW系统的自动化控制能力已得到充分证明，但也面临一些急需解决的问题，主要体现如下。

（1）使用环境恶劣，铁路运输的特殊性（设备不能停用，必须连续工作），对产品硬件的性能和可靠性提出了极高的要求。

（2）用户的需求越来越多，要求越来越高。

（3）驼峰自动化市场的竞争日益激烈，控制系统需要进一步改进和完善。

从图1可以看出，TW系统从方案到使用是一个单向流程。在系统设计已较为成熟和稳定的情况下，其最大的问题是在产品实现阶段和使用阶段中，各个环节的质量是不完全受控的，尽管也有一些质量保障措施，但由于没有形成质量闭环管理，使得问题出现后,原因追溯困难。因此，在引入质量管理后，拟定从设计质量、制造和装配质量以及总体质量把握3个方面进行质量活动的开展。

（1）在设计过程中，质量保证的关键是设计开发各阶段的质量评审，对设计标准和计划进行不同方面的评估，并对评审的内容、方案和结果进行有效管理，以支持后续的设计优化改进，为持续改进质量提供依据。设计过程中一项重要的工作就是关键特性指标的确定，将用户的需求反映到设计环节中。

（2）在生产制造过程中，采集质量数据并进行质量问题的判别，通过过程控制稳定质量波动，出现问题后迅速查找根源，进行处理，并对产品不断改进和完善，保证产品关键特性处于受控状态。

（3）选用合适的质量工具和方法，对总体质量进行统计和分析，包括工序过程指数、控制图、关联图、因果图和故障模式分析等，进行质量目标分解与优化、质量问题追溯分析，并识别、寻找潜在影响的变化源。

引入质量管理体系后的流程如图2所示。

2 TW系统质量管理实施办法

2007年，通过对ISO9000深入细致的学习，结合驼峰系统集成项目的实际情况，制定了《驼峰自动化系统集成产品质量检验细则》。细则明确了驼峰自动化系统产品实现过程的质量管理，以及各级人员在项目实施过程中的职能。

2.1 硬件质量管理

硬件质量管理主要表现为硬件的质量检验，每一环节都有质量文件，并形成记录；每个硬件都具有唯一的身份代码，一旦发生故障，可通过代码进行质量追溯；用于系统集成的设备和器材必须经过检验方可投入生产。硬件检验要求分类如下。

（1）委外加工硬件设备：各种印刷电路板、机笼等。

（2）整机：计算机、显示器、电源、数字化仪、打印机、路由器、调制解调器、转换器、交换机和服务器等。

（3）板卡类及小件物品：主板、网卡、多串口卡、鼠标和键盘等。

表 2 的方差分析结果显示，接受不同实验处理的被试，在自尊水平、职业认同及其六个维度上均不存在显著差异。

（4）其他材料：网线、插座、各种线缆等。

（1）类设备，必须选择合格供方，在合格供方处加工生产；对（2）、（3）和（4）类设备，必须从合格供方处采购。硬件采购入库需要留有记录。

出厂前，应对产品中所使用的硬件按技术指标做到端口级试验与检测，整机要做72 h通电烤机试验，并留有记录。

如需驻厂监造，需制订驻厂监造详细工作文件。驻厂监造人员在工作期间，应完整保存工作记录。

2.2 软件质量管理

软件质量管理主要体现在软件编制、测试，文档变更和归档等，都制定标准并形成记录，有利于系统软件的持续改进。

（1）软件编制：所使用的软件版本是根据产品需求正式发布的。配置管理员对软件版本的安全性、合理性和准确性负责。软件使用者要对软件版本号和文件完整性进行确认，防止不合格或不适用版本投入使用。

（2）数据配置：软件组指定专门的软件人员进行软件数据配置，并对辅助设计生成的联锁数据、站场描述数据进行检验。

（3）集成测试：各子系统设计者分别进行检验与测试，自测合格后交试验工程师进行系统全面试验和检验。试验工程师根据联锁表进行测试，并对试验中的问题汇总、分类提交给软件编制人员修改。

（4）试验确认：试验工程师应对相应试验问题的纠正进行复测、确认，并保存所有记录。

（5）出厂前联机测试：分项测试结束后，需进行软硬件集成测试。

2.3 全员参与

“全员参与”是现代质量管理的重要特征，是一种高效的管理模式。质量管理活动是通过组织各职能各层次人员参与产品实现过程及支持过程来实施的，过程的有效性取决于各级人员的意识、能力和主动精神，当每个人的才干得到充分发挥并实现创新和持续改进时，才能获得最大收益。

为实现上述质量管理目标，在细则中建立了项目负责人负责制度，以及院、所、项目组3级质量审查制度，专门设立了质检工程师和质量工程师，并明确了各级人员的质量管理职能。同时对项目中各个步骤制定规范的作业指导书，保证每一个项目不会因实施人员的不同产生质量差异，具体内容如下。

项目负责人——负责系统集成项目产品实现过程质量检验的管理。

质检工程师——负责系统集成产品工程文件的检验，对项目的系统设计文件审查。

试验工程师——负责严格按照试验标准进行试验工作，填写完整的试验和检测记录，对试验中存在的问题做出记录，跟踪并复验试验中发现的问题，出具最终的试验报告，并对试验记录的真实性和试验结论意见负责。

质量工程师——负责系统集成项目实现过程中质量检验的监督检查；审查组织处置不合格品及追踪纠正；负责产品出厂记录的检查；负责售后维护与维修故障统计，每月将设备出现的问题汇总；每半年做一次统计及分析。

配置管理员——负责应用系统软件版本控制,负责系统文档及软件归档管理工作 。

软件组——负责驼峰自动化系统软件版本的制作和发布，并对版本的正确性负责;负责应用软件的数据配置、试验、检验、纠正和试验结果的复核与确认，并对已开通站场软件进行维护，对软件的安全性和可靠性负责。

硬件组——负责硬件集成及供方生产硬件的质量监督、试验和结果审查；负责硬件售后维修及故障统计，并报质量工程师汇总。

工程实施组——负责驼峰自动化系统设备的现场检验、安装、调试、开通、培训和售后服务等工作。

系统负责人——负责组织制定驼峰自动化系统集成产品过程程序；负责规定产品试验和检验的范围。

3 TW系统质量管理的实施效果与前景

通过3年来质量管理在TW驼峰自动化集成项目上的开展，已经取得较好的效果，主要表现：每一环节都有质量文件，并形成记录；每个硬件都具有唯一的身份代码，一旦发生故障，可通过代码进行质量追溯；软件文档、变更、归档等都有标准，有利于系统软件的持续改进；开通实施有规范的作业指导书，保证每一个项目不会因实施人员的不同产生质量差异。

举一个实例，可以看出质量管理实施前后的变化。TW系统所用电源模块属于外购产品，电源厂家各项资质齐全，并且所购电源均有合格证。按照质量管理实施前的处理方式，当现场电源发生故障，1年以内免费更换新电源，1年以上我单位负责返电源厂家维修。开展质量管理以后，某次硬件故障统计时发现，在系统所用的电源模块故障返修品中，有3块电源模块分别来源于近2年新开通站。虽然这3个站都只各损坏1块电源，在总的故障比例上并不明显，并且这3块电源均在现场连续使用1年以上，但是从以前的该种电源的使用情况看，此类电源均可连续使用5年以上无故障。硬件质量监督人员通过电源身份编码，发现这3块电源均为同一批次产品，因此，向电源生产厂家提出重新检测要求。通过检测发现，该批次电源虽然各项指标均符合技术要求，但是由于电源厂家新更换了电源中某一电子元件的品牌，导致该批次电源使用寿命降底。最后，电源厂家免费更换了所有该批次的电源模块，我们对所有使用该电源的已开通站及时进行更换，消除了故障隐患。

可以预见，随着质量管理的细化和深入，质量管理体系将更加完善，问题反馈、统计、分析和处理的效率将进一步提高。未来将尝试在TW系统集成项目的研发、生产、服务和管理中运用能力成熟度集成模型（CMMI），期望CMMI将以更加系统和一致的框架来指导改善软件过程，提高产品和服务的开发、获取和维护能力。