基于精益质量的非标设备验收信息化研究

王志超　郁翔　秦瑞丽

[摘 要] 非标设备非规模化定制生产往往造成验收成本高、历史数据难以利用及质量管理复杂等问题。本文重新梳理非标设备制造流程，提出基于精益质量的全生命周期非标设备制造方法，并利用信息化手段实现具有精益质量的非标设备质量管理系统。生产数据和验收质量表明，全生命期的精益质量管理更加符合非标设备生产模式，而管理系统的建立则进一步地提高了质量管理水平，提升了信息化管理层次，保证了非标设备的质量。

[关键词] 精益质量；非标设备；验收；质量；信息系统

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 05. 029

[中图分类号] F273 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2016）05- 0054- 03

0 引 言

非标设备通常为单一客户定制型产品，其生产具有一次性、非规模化、小批量等特点。由于非标设备的订单来源比较单一，设备制造商通常没有搭建起系统的质量管理体系，故而造成设备验收依据不成体系，验收成本高，验收数据难以再利用等问题。

工程公司EPC项目大多涉及许多非标设备，由于这类设备的需求量大且具有项目针对性，因而多采用定制生产的方式，而设备的质量验收工作大多以设计图纸为依据的人工验收方式。这种验收方式的缺点是验收流程不清晰、设备检查项不系统、验收过程随意性较大、无条理且没有形成标准化、设备验收的历史数据不易采集和分析、对历史数据不能形成良好的利用等。

精益管理思想是丰田公司通过多年的生产实践，融合六西格玛等多个优秀管理思想的精华而形成的。精益管理的核心就是重新评估和定义生产制造的各个环节，以提高效率和降低成本为目的进行生产制造流程的重新梳理，突出各个环节的价值，消除浪费。

本文通过对非标设备生产模式、生产过程及验收方法等方面进行分析，引入精益质量管理思想，对非标设备的生产实行全生命期质量管理，将设备验收各个环节价值重新定义，并通过信息系统将其固化和实现。实践证明，具有精益质量管理的非标设备验收流程更加科学，职责更加明晰，而信息化的实践也将设备检查细项标准化，对设备历史验收数据的统计和分析，可有效地提高非标设备质量的把控。

1 精益质量管理的过程分析

1.1 精益设备制造流程

精益生产的本质在于消除浪费，即重新梳理和定义生产流程，消除或改造冗余人力和低效环节，突出各阶段价值。本文基于精益质量的非标设备验收系统就是围绕当前非标设备生产制造的验收过程进行验收流程重新梳理和再造，提高验收质量和效率，在有效保障产品质量的同时，降低成本，提高价值。

传统非标设备生产流程主要包括设备设计、订单、制造、验收、出厂等五个环节，验收往往忽视前面四个环节，只在验收环节对设备进行必要的质量检查，如图1 a所示。由此造成的问题是显而易见的，质量保证工作只能是在已成型的产品上进行修补，更甚者是出现重大设计缺陷而为节省前期投入却只能继续使用不达标产品，这样就给整体工程项目埋下巨大安全隐患，甚至造成生产事故。

精益质量方法对传统非标设备生产过程分析后，将设备生产分为迭代设计、订单管理、制造、出厂、运行五个环节，如图1 b。

（1）迭代设计：需求方设计人员同制造方设计人员协同设计，同时兼顾需求和制造特点，迭代确认，从源头对设备进行功能和质量的保证。

（2）订单管理：非标设备合同除商务部分外，往往附有技术协议，以做技术澄清，订单管理除商务部分外，将技术协议和设备图纸纳入该环节中，根据设备核心功能点和制造节点生成设备制造过程的验收计划。

（3）制造：该环节将根据设备验收计划进行核心功能点和制造节点的项目检查，使得设备制造过程可控。

（4）出厂：该环节进行整机设备检查，完成整机功能和质量的验收。

（5）运行：该环节对设备的运行状况做记录，包括运行的环境和运行过程参数、设备零部件维修和更换记录、设备整机维护记录等，该环节的数据主要用于对设备制造各个环节的分析。

精益设备制造将显性的设备质量检查环节去掉，隐性地将质量保证从源头贯穿于设计、订单管理、制造、出厂、运行等各个环节，从而完成了非标设备的全生命周期质量管理。如图1所示，图中虚线框是存在质量关注的环节，列表为质量相关活动，传统设备制造的质量关注仅在验收环节做必要的设备验收工作，而精益设备制造在每个环节都给予持续的关注，且各个环节关注质量的不同方面，使设备制造更加可靠。

1.2 精益设备验收信息系统设计

根据精益设备制造流程，设备质量管理贯穿于制造的全生命周期中，为更好地将精益设备制造流程用于非标设备的实际生产，开发精益设备验收信息系统。本文基于精益质量管理的非标设备验收流程再造如图2所示，该信息系统主要分六个功能模块，包括设备管理、订单管理、验收管理、运行管理、基础数据管理和数据应用，如图3所示。

设备管理模块涵盖非标设备设计完成后的设备图纸及该设备制造和验收信息；订单管理除订单相关基本信息外，包括创建该订单所需制造设备的验收计划；验收管理主要按照验收计划对验收相关信息及出厂验收信息进行信息管理，包括实际验收时间、地点、质检员、验收方式、验收依据、检查项目等信息；运行管理主要包括设备实际运行的数据，包括停开机时间及周期、设备运行环境；基础数据管理模块主要包括设备类型、验收依据、人员信息、制造商信息、不同环节的检查项目等相关支撑性的主数据；而数据应用模块主要是对历史验收数据的计算和信息挖掘，以帕累托图等相关形式展示。

系统基于NET Framework 2.0平台架构，在此基础上选择OLEDB数据库连接完成数据库的IO和部署，由于系统应用涉及Office开发和操作，引入Word和Excel等相关COM组件，提取其相应接口以完成Word、Excel读写。业务逻辑层主要集中了系统数据流控制、工作流程控制、基础配置管理、容错处理等，为用户请求和数据访问提供了必要的逻辑支持，确保数据处理符合实际工作需求和逻辑要求。业务逻辑层连接用户和系统，将用户的数据请求和访问，以一种系统可理解的方式进行封装，并传递到基础服务层。基础服务层接收到服务请求后，完成相应数据处理并将结果返回给业务逻辑层，业务逻辑层解析数据，传递给用户接口层，以用户可理解形式呈现，完成上下两层的数据连接。用户接口层直接面向用户，为用户提供了一种可视化、人性化的界面和接口，并将数据请求和回复尽可能的简化和便于操作。

系统以精益质量管理思想为依据，以非标设备全生命周期质量管理为核心，在数据库读写的基础上，完成登录验证、订单管理、设备验收、运行管理、数据汇总分析、配置管理、系统管理等模块的功能设计。数据流以系统为核心，连接用户和数据库，并根据请求数据以相应的方式进行计算和处理。

2 运行效果及分析

以设备验收为核心进行功能模块的配备，包括验收模板管理、供应商管理等。系统稳定的运行效果如图4所示，左边为新建验收图示，右边为数据分析图示。

经13个月的试运行，依据精益质量管理设备验收流程，提升了工作效率，节约了管理成本，降低了沟通成本，责任更加明晰。首先，设计和制造的协同迭代设计使得设备更加合理；其次，根据设备技术特点在订单管理的基础上，创建符合该设备技术特点的验收计划，把握制造薄弱环节；设备稳定运行后，记录设备的运行环境和参数等，并对设备零部件维修做详细记录，以用于数据的统计分析；最后，历史数据的统计和挖掘，可以直观把握设备制造的薄弱环节，快速定位问题并对现有验收形成反馈，以此不断完善现有验收计划和验收检查项，而对历史数据的不合格率分析也在客观上完成了供应商制造能力的评估。

3 结 语

本文通过对非标设备验收工作的梳理，提出了具有精益质量的非标设备验收管理方法，信息化系统的研发也完成了精益设备验收的实践，全生命周期的质量管理，使得非标设备验收的工作流程更加科学完善。设备设计时，需求方和制造方的协同迭代设计，在保证了设备功能性的同时，使得制造更加合理，而订单管理的验收计划也可以使得验收检查项更加具有针对性。历史数据的数学化利用，则可以更有针对性地掌握设备制造的薄弱环节，同时客观上也形成了设备制造方制造能力的评估。实践证明，全生命周期的精益质量非标设备信息系统更加有效，更大程度上提高了设备质量，同时也推进了项目的成功率，优化了工作流程，降低了管理成本，提升了整体效益。

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