可视化、数字化设计质量管理平台建设——上海核工院案例

◆孙学伟 / 文

本文根据核电领域的法规要求，结合核电设计管理特点，把精益管理有关可视化管理原则应用于设计领域的计划和质量管理，结合企业的设计管理实践，探讨依托IT技术开发将信息复杂多变的设计过程控制管理转变为可以度量的数字、数据的管理系统，实现在设计管理领域的透明管理、动态统计和在线监督。

一、引言

制造业通过看板式管理实现可视化揭示问题，而设计质量评价受人为因素影响较大，存在着质量信息采集困难、记录收集效率低以及质量决策与分析信息不全等问题。发生质量问题，由于过程质量信息不易收集统计，导致质量数据统计和分析难度很大，想要全面揭示问题则是难上加难。此外，还存在设计经验反馈方面信息不对称、信息传递不到位、传递滞后的管理瓶颈，导致同样问题重复发生；各控制节点的信息有很多重复输入；绩效考评量化难度较大等问题。上海核工程研究设计院（以下简称上海核工院或院）密切结合院管理体系实际情况，以实现核电设计全过程控制为目标，利用现代信息技术，开发了设计质量管理平台，将复杂的信息转变为可以度量的数据，对工作流程节点进行在线控制管理和定量评估，实现了对设计质量全过程的信息化管理，突破了上述管理瓶颈。

二、设计质量管理平台的建设

1.深化需求分析，全面策划平台功能

为实现设计质量管理的透明化，院以设计流程为主线，利用IT技术把设计控制过程信息数字化,把“可视化管理”理念引入设计质量管理。针对院设计质量管理需要的设计输入控制、设计接口管理、设计输出控制等主要功能，结合项目计划管理所需要的进度管理、经验反馈管理等相关功能，策划了项目进度管理、输入管理、接口管理、设计输出过程控制、变更管理、技术服务、开口项管理、经验反馈、统计分析、质量监督、管理查询12个子系统，125个子模块，以设计流程为主线，对设计进行全过程可视化监督管理（参见图1所示）。

2.确定开发框架

基于平台定位和开发思路，系统采用J2EE架构+ ORACLE数据库(其中：展现层：AJAX、JavaScript；构件层：IOC技术、AOP技术；持久层：O/R映射技术)。设计业务主流程是平台框架的主干，其他相关的业务支持流程根据其与设计主流程的相关紧密度，逐级构成平台框架的支撑梁柱，并根据与主流程的相关度确定开发优先级。

3.细化工作流程

流程管理是设计质量管理平台的核心，流程中角色识别的准确性、流程逻辑的严密性和流程上各控制节点管控要素识别的充分性是系统开发的关键。流程分析、细化的依据是院设计质量管理体系程序和工作流程。

在工作流程梳理、分析及细化的过程中，针对一级、二级和三级核电项目及不同的质保级别分别制定了不同的流程和控制节点，并充分考虑了各类项目的共性和差异，最大程度上实现标准化。

图1

围绕设计主流程识别出设计计划管理子流程、计划变更子流程、设计输入控制子流程、设计接口控制子流程、设计输出子流程、设计会签子流程、开口项管理跟踪子流程、设计变更控制子流程、外部经验反馈管理子流程、过程经验共享流程、质量监督子流程等子流程，逐一分析确认控制节点工作角色，并识别不同流程节点中的重叠角色，同时确保所有流程涉及到同一管理岗位时的控制节点在平台中角色的一致性。此外，针对流程中不同节点需求要素的分析，充分考虑计划、进度、质量信息的收集、管理跟踪、查询分析、经验共享等多方面的要素，类别尽可能的标准化、词典化，还要避免出现死流程等问题。

4.根据流程角色构建平台组织机构

根据工作流程控制节点确认的工作角色，构建平台组织机构，在设计质量管理体系原有角色权限的基础上策划授权体系。根据设计项目的参与的部门、专业以及岗位角色进行管理，并对项目组中岗位角色的授权（包括项目经理，设计计划工程师等）采用分层管理的机制，不同层次的项目人员分别由具有不同权限的人员加入到项目中，未参加项目的人员没有项目访问权。

5.营造改变工作模式的使用环境

平台的使用是一种工作模式的转变，对相关人员的工作习惯产生很大影响，要大家接受并主动使用非常困难。人改造了工作模式，新的工作模式又反过来要求改造人。平台投入使用前需要：1）全面培训。平台上线前，组织相关人员进行面对面的操作使用培训，使相关人员了解平台的使用方法。简单的操作界面使大部分岗位使用人员直观地看到平台使用便捷，可降低使用人员对新工作模式的畏惧情绪。2）加强宣传。充分展示使用平台可减少相关工作人员记录准备时间、降低记录出错率等方面的优越性，以提高平台支持度。3)对一些年龄较大的使用人员遇到打字困难等问题，通过提供写字板等辅助工具帮助克服转变工作方式的困难。

6.有计划地推动平台在实践中的应用

改变工作模式是一个长期过程，平台的开发也会存在一些缺陷需要在通过应用反馈来改进完善。为减少平台应用的阻力，平台推广采用了渐进的推动方式，先在CAP1000标准设计等项目上进行试点，根据运行反馈进行改进完善后，在全院范围内推广使用，目前已先后在几十个项目中得到实践应用。

7.重视反馈，及时改进

个性化开发的优点是与院管理体系贴合度高，但开发需求分析难度较大，平台的使用人并不总能清晰地识别自身的需求，或者无法将需求描述准确；前期需求分析时识别的需求与实际需求会存在偏差；条件设定和流程细化的过程中可能有考虑不够周密的情况；系统投入使用后用户希望对其反馈的意见快速改进以增加易用性并不断扩展功能。因此需要建立平台技术支持快速响应和改进的机制，通过及时解决问题促进平台使用的推动。质量管理体系的持续改进同样适用于平台，在完善平台功能的同时，功能模块在使用需求的推动下，不断增加和拓展。

三、设计质量管理平台的特点

上海核工院目前运行的设计质量管理平台，通过规范、优化流程，支持提高工程设计效率和设计过程的管理效率及其工程设计的质量，其在七个方面的长处取得了广泛的认同和良好的使用效果。

1.适用面广，界面友好

设计质量管理平台适用面广，覆盖了上海核工院设计质量管理体系的所有岗位，根据授权角色设定不同的工作界面，简化了平台的操作，大部分岗位经过1小时左右的培训即可轻松使用。目前每天有七百人左右在线使用，访问人次已超过100万次，在设计质量管理平台上实施过程控制管理的设计文件计划超过七万条，记录在流程中各类审核意见近十万条。

2.规范运作，提高效率

平台的各类管理流程是根据项目级别和文件质量保证级别定制的。按照既定的流程、规范化分级管理，通过系统设定的判断、锁定和提醒功能，避免了不遵守规定控制流程的情况，大大减少了由于人员误操作导致的不符合。质量记录信息取自计划，流程控制节点的相关人员，只需填写与文件直接相关的信息，避免了编制过程中表单版本使用错误、文件信息打印错误等导致的不符合和返工，节约了设计人员用于准备质量记录的大量时间。文件在各部门间流转时，由系统自动生成管理台账，部门秘书、项目秘书/文控工程师不必再重新登记电子管理台账，减少了人力投入，全院至少能够节约十几个人年的人工时。

此外，文件会签的在线流转支持并行推送信息，使得多部门/专业会签时纸质版文件串联流转影响会签进度的问题得到缓解，也避免了文件流转过程中间可能发生的延误和丢失。

3.信息透明，提高沟通效率

系统自动对设计质量过程信息进行采集，结合“分级授权”和“信息推送”，突破了传统设计管理中信息滞后、不完整、不易获取、不易量化的瓶颈。相关领导和管理人员可以同时了解工作进展，减少了计划管理中统计、协调的工作量，解决了信息延迟问题，同时透明、准确、及时的统计，给各方协调资源、及时调整计划提供了支持和依据。

4.在线监督，及时纠正

平台信息的及时获取，实现了质量在线监督的动态监控，能够在第一时间发现问题，并采取措施。在线统计功能使质量趋势分析的数据更加可靠，应用过程中还摸索提炼出了过程质量指数等各类监控指标，成为科学评估设计质量状态的重要支点和基础，提高了监督能力，完善了体系防御能力。

5.动态统计，量化评估

通过质量信息数据的及时推送和动态刷新功能，实现动态统计。数据化的信息形成图表，进行更直观的分析，为项目、部门、设计人员进行自我评估提供了依据和便捷的方法。项目管理方可据此细化分析各个环节存在的问题，设计人员也可通过量化分析及时发现问题，实施自我改进。这些都为持续改进设计质量创造了条件。

对全院透明的工作进展图表，客观上又起到了标杆对比的作用，所有相关人员都会关注所在部门和其他部门设计工作进展的差异，推动了部门、个人的对标学习。

6.经验共享，提高质量

设计经验反馈管理模块充分收集各方面的信息，并通过信息针对性的推送来节约设计人员查找相关资料的时间。系统自动提醒与信息有关的设计人员对信息逐条确认，既避免不相关信息的干扰，又避免重要信息的遗漏，减少了同一错误重复发生等质量问题，提高了设计质量。

7.质量记录无纸化，低碳环保

设计质量管理平台实现了质量记录无纸化。一般每份文件需要设计输入清单/评审单、设计文件校审单、质量评定表、设计差异说明、开口项清单等5份质量记录表单，如果每年有3～4万份文件，就至少可少打印纸张15～20万张以上，此外，还大大减少了打印机和墨盒的损耗和记录存储空间和维护成本。

四、结语

核电设计质量管理平台规划的125个子模块，目前已完成了105个的开发，其中，15个子模块正在根据前期运行反馈进行完善，20个新开发子模块正在进行需求分析，计划在2013年底完成。平台已通过自身的不断改进和充实，结合与系统的集成不断拓展，形成了设计过程数据中心，初步实现了核电设计质量全过程控制的“管理规范化、过程透明化、信息数据化、统计自动化和记录无纸化”，并为院知识库的建设提供了宝贵的基础资料。