基于SPC方法的船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性系統(tǒng)

張海瑞

摘? 要： 隨著新世紀(jì)的到來，特別是我國第一艘航母的問世，中國將進(jìn)一步提升國際戰(zhàn)略威懾，質(zhì)量將成為我國船舶設(shè)計(jì)制造行業(yè)迎接嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。要保證中國的海上安全，就必須靠有競爭力的質(zhì)量;要提升中國的武裝戰(zhàn)斗力，不再靠國外武器設(shè)備的買入，也要靠質(zhì)量的較量。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，質(zhì)量管理的重要性越發(fā)的明顯。本文綜合了SPC方法的涵義，結(jié)合SPC方法講述船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及典型應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 質(zhì)量管理;品質(zhì);現(xiàn)狀;發(fā)展方向;休哈特;SPC（Statistical Process Control）

【Abstract】： With the advent of the new century， especially the advent of China's first aircraft carrier， China will further enhance the international strategic deterrence， and quality will become the key to meet the severe challenges for China's ship design and manufacturing industry. To ensure China's maritime safety， we must rely on competitive quality; to enhance China's armed combat effectiveness， we must not rely on the purchase of foreign weapons and equipment， but also rely on quality competition. With the progress of science and technology， the importance of quality management becomes more and more obvious. This paper synthesizes the meaning of SPC method and describes the key technology and typical application of ship design quality reliability system combined with SPC method.

【Key words】： Quality; Current situation; Development direction; Shewhart; SPC（statistical process control）

0? 引言

提到質(zhì)量，很多人認(rèn)為，質(zhì)量工程師不需要太高的要求，因?yàn)橘|(zhì)量工程師不像工程部那樣，要求很高的工程技術(shù)能力。直到現(xiàn)在我國仍有許多老總認(rèn)為，質(zhì)量就是增設(shè)質(zhì)量部門，增加檢驗(yàn)人員，一些原本是做文秘的、或其它部門多余的人員，經(jīng)常被轉(zhuǎn)來做質(zhì)量工程師。其實(shí)這是一個很天真幼稚的做法，如果質(zhì)量工程師要求這么低，也就沒必要出這么多質(zhì)量管理的書籍了。

作為一名質(zhì)量工程師，首先必須熟悉本行業(yè)的一些專有知識，有對口的工程技術(shù)背景，掌握各種質(zhì)量工具和質(zhì)量方法論，了解統(tǒng)計(jì)方法和抽樣檢驗(yàn)，熟悉QCC或六西格瑪?shù)倪\(yùn)作，具有很強(qiáng)的組織協(xié)調(diào)推動能力、分析解決問題能力和客戶關(guān)系處理能力。所有這些，如果不在質(zhì)量行業(yè)浸泡3年以上，都無法全部掌握。

其次，作為質(zhì)量工程師除了能夠解決已經(jīng)出現(xiàn)的問題外，更需要在質(zhì)量問題出現(xiàn)之前就能發(fā)現(xiàn)質(zhì)量的隱患，然后協(xié)助其他部門主動預(yù)防和解決它。讓別人相信隱患確實(shí)存在，并且認(rèn)可它，是對人的溝通能力的考驗(yàn)，要主動溝通，避免被動溝通。質(zhì)量工程師遇到質(zhì)量問題的時候要親自去現(xiàn)場確認(rèn)問題，并像中醫(yī)老師那樣“望、聞、問、切”，用眼睛、耳朵、嘴巴、肢體等來確認(rèn)問題，最后通過大腦的綜合分析找到問題的解決方案。

最后，優(yōu)秀的質(zhì)量工程師要會問問題，特別要會問為什么。日本豐田汽車有一個出名的詞組就是5Why，也就是連續(xù)問五個為什么。比如，客戶反饋有一型號的曝光機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)不良。那你怎么用5Why的方法詢問問題呢。

你問：“為何曝光機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)不良？”

他答：“因?yàn)榘鍡l加錯。”

你問：“為什么板條會加錯？”

他答：“因?yàn)榘鍡l上標(biāo)識錯誤?！?/p>

你問：“為什么板條上標(biāo)識錯誤？”

他答：“因?yàn)闆]有使用4分尺，員工憑經(jīng)驗(yàn)來判斷?！?/p>

你問：“為什么沒有使用4分尺去測量？”

他答：“因?yàn)?分尺沒有電?！?/p>

你問：“為什么4分尺沒有電？”

他答：“因?yàn)椴少彶坎少彽碾姵睾碾娞??！?/p>

如果上述問題問到第一個為什么就結(jié)束了，那么原因可能是員工加板條的時候造成的;問到第二個為什么，那么是板條上標(biāo)識錯誤導(dǎo)致的;問到第三個為什么，原因是沒有使用4分尺……前面四個為什么都沒有找到問題的根本原因，問到第五個為什么，問題的根本原因找到了，需要更換電池的采購廠家。所以，日本豐田汽車的5Why法特別值得大家學(xué)習(xí)。

1? SPC方法

統(tǒng)計(jì)過程控制SPC（Statistical Process Control）方法是美國休哈特博士（Dr.Shewhart）在1924年所創(chuàng)造的理論。該理論把數(shù)理統(tǒng)計(jì)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，制作出世界上第一張過程控制圖，現(xiàn)在成為世界先進(jìn)制造企業(yè)廣泛采用的品管方法，并且被納入了QS9000質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)。下面具體介紹SPC的技術(shù)原理。

統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）對生產(chǎn)過程進(jìn)行分析評價，根據(jù)反饋信息及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆，并采取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機(jī)性因素影響的受控狀態(tài)，以達(dá)到控制質(zhì)量的目的。當(dāng)過程僅受隨機(jī)因素影響時，過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)（簡稱受控狀態(tài)）;當(dāng)過程中存在系統(tǒng)因素的影響時，過程處于統(tǒng)計(jì)失控狀態(tài)（簡稱受控狀態(tài)）。由于過程波動具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，當(dāng)過程受控時，過程特性一般服從穩(wěn)定的隨機(jī)分布;而失控時，過程分布將發(fā)生改變。

與單純地判定產(chǎn)品質(zhì)量好壞的抽樣檢測不同，SPC關(guān)注的是制造過程的工序能力，強(qiáng)調(diào)過程在受控和有能力的狀態(tài)下運(yùn)行。實(shí)施SPC能夠?yàn)槠髽I(yè)提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低成本、減少返工和浪費(fèi)、提高勞動生產(chǎn)率、增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力、贏得客戶滿意。

傳統(tǒng)的SPC系統(tǒng)中，原始數(shù)據(jù)是手工抄錄，然后人工計(jì)算、打點(diǎn)描圖的。在很多企業(yè)管理人員印象中，SPC意味著大量的報(bào)表、復(fù)雜的計(jì)算、繁瑣的打點(diǎn)描圖，是一件耗時耗力的工作。

隨著信息系統(tǒng)在企業(yè)的普及，傳統(tǒng)SPC也開始轉(zhuǎn)型，由以前的人工打點(diǎn)描圖轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒?，這就是現(xiàn)代SPC系統(tǒng)。信息化的好處在于工廠中可應(yīng)用無紙化SPC，避免了過去復(fù)雜計(jì)算與繁瑣打點(diǎn)描圖工作，讓SPC控制圖的繪制非常方便簡單，并且有利于數(shù)據(jù)的保存和SPC的推廣，另外對于數(shù)據(jù)的調(diào)用和及時性也比傳統(tǒng)的紙上作業(yè)有很大的改善，質(zhì)量人員在辦公室中通過電腦就能夠及時了解到生產(chǎn)過程中每個控制點(diǎn)的控制狀態(tài)。SPC方法將隨著企業(yè)信息化的普及，獲得越來越廣泛的應(yīng)用。

2? 船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性系統(tǒng)

下面就結(jié)合目前比較先進(jìn)的船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性系統(tǒng)，來展示SPC方法在系統(tǒng)中的運(yùn)用成效。質(zhì)量可靠性系統(tǒng)是一個基于WEB Services開發(fā)平臺所建立質(zhì)量管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用SPC方法的核心理念：依靠計(jì)算機(jī)等輔助設(shè)備的高效、準(zhǔn)確，將生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，通過圖表的形式，實(shí)時反饋生產(chǎn)過程中關(guān)鍵的質(zhì)量參數(shù)，及時判定生產(chǎn)過程是否發(fā)生變異或者漂移，達(dá)到減少人為因素，減少手工勞動，穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性系統(tǒng)主要包含以下功能點(diǎn)：

（1）質(zhì)量部門內(nèi)部工作管理：部門和個人工作計(jì)劃，發(fā)布個人行蹤信息，定期進(jìn)行個人工作統(tǒng)計(jì)。

（2）產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程質(zhì)量控制：產(chǎn)品設(shè)計(jì)策劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)輸入管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)輸出管理和產(chǎn)品設(shè)計(jì)評審管理。

（3）產(chǎn)品工藝編制過程控制：產(chǎn)品工藝編制規(guī)范管理和產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)評審。

（4）檢驗(yàn)管理：采購物資入所復(fù)驗(yàn)、外包產(chǎn)品入所復(fù)驗(yàn)、產(chǎn)品加工工序過程檢驗(yàn)、完工產(chǎn)品出所檢驗(yàn)和完工產(chǎn)品軍檢。

（5）不合格品處理。

（6）質(zhì)量控制過程跟蹤：建立控制過程跟蹤點(diǎn)和控制過程跟蹤管理。

（7）新產(chǎn)品試制過程質(zhì)量管理：新產(chǎn)品基本信息、試制前狀態(tài)檢查申請、試制前狀態(tài)檢查報(bào)告、首件鑒定、質(zhì)量評審、質(zhì)量評審申請、質(zhì)量評審報(bào)告、樣機(jī)鑒定申請、樣機(jī)鑒定報(bào)告。

（8）產(chǎn)品試驗(yàn)質(zhì)量過程管：試驗(yàn)基本信息、試驗(yàn)文件評審、試驗(yàn)前狀態(tài)檢查、試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄分析、試驗(yàn)故障報(bào)告分析、試驗(yàn)總結(jié)報(bào)告審查。

（9）售后產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤管理：售后產(chǎn)品檔案、售后產(chǎn)品維修記錄、售后產(chǎn)品問題統(tǒng)計(jì)、售后產(chǎn)品問題分析。

（10）質(zhì)量體系管理：年度目標(biāo)計(jì)劃、管理評審、內(nèi)部審核、外部審核/檢查、質(zhì)量監(jiān)督、質(zhì)量成本、質(zhì)量月活動、質(zhì)量評先活動、質(zhì)量記錄管理、QC小組活動、顧客滿意度調(diào)查、會議管理。

（11）系統(tǒng)管理：用戶帳號、用戶權(quán)限、用戶密碼、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)、流程定義、導(dǎo)入、導(dǎo)出功能。

（12）工作流管理：流程設(shè)計(jì)、新建工作、待辦工作、工作查詢、工作監(jiān)控、工作委托。

（13）電子簽名技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

（14）報(bào)表自定義設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

（15）綜合報(bào)表查詢技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

質(zhì)量可靠性系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：

（1）基于WEB Services的構(gòu)件技術(shù)

船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性系統(tǒng)是基于杰瑞企業(yè)應(yīng)用軟件開發(fā)平臺（楊帆開發(fā)平臺）進(jìn)行構(gòu)建，該平臺是采用Microsoft Visual Studio 2010（C#）自帶的WEB Services的構(gòu)件，同時通過組織研發(fā)人員對構(gòu)件進(jìn)行二次開發(fā)，將平時要用到的一些功能進(jìn)行改造、打包，形成符合本公司軟件開發(fā)的Jari WEB Services組件，大大提高了軟件開發(fā)效率。

（2）ESB（企業(yè)服務(wù)總線）技術(shù)

船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性系統(tǒng)是基于杰瑞企業(yè)應(yīng)用軟件開發(fā)平臺（楊帆開發(fā)平臺）進(jìn)行構(gòu)建，揚(yáng)帆開發(fā)平臺基于ESB（企業(yè)服務(wù)總線）技術(shù)。ESB（企業(yè)服務(wù)總線）技術(shù)在本系統(tǒng)中的應(yīng)用，增強(qiáng)了系統(tǒng)并發(fā)處理能力和運(yùn)行效率。

（3）基于XML的企業(yè)門戶、數(shù)據(jù)集成技術(shù)

船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性系統(tǒng)涉及到質(zhì)量管理的方方面面，模塊之多，模塊之間的數(shù)據(jù)交換也很頻繁。項(xiàng)目組專人攻克XML的企業(yè)門戶、數(shù)據(jù)集成技術(shù)難關(guān)，基本掌握了該技術(shù)的精髓，并將該技術(shù)應(yīng)用到質(zhì)量可靠性管理系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和數(shù)據(jù)集成、交換效率。

（4）電子簽名技術(shù)

電子簽名技術(shù)是由項(xiàng)目組專人自行研發(fā)的。建立專門的簽名庫，并對簽名庫進(jìn)行加密存儲和加密傳輸，同時與域用戶IP綁定，也結(jié)合Oracle數(shù)據(jù)庫自身的安全機(jī)制，所內(nèi)網(wǎng)審計(jì)軟件，防止簽名被盜，確保電子簽名的有效性。當(dāng)然該技術(shù)還不完善，需繼續(xù)研究。

（5）流程定制技術(shù)

流程定制主要是對業(yè)務(wù)審批流程的定制，該技術(shù)是自主開發(fā)。流程定制實(shí)現(xiàn)了審批流程能由用戶根據(jù)企業(yè)管理的需要，用戶自己設(shè)置審批環(huán)節(jié)和審批流程。

（6）報(bào)表設(shè)計(jì)技術(shù)

報(bào)表設(shè)計(jì)技術(shù)是采用購買第三方控件并加以二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)用戶自定義報(bào)表功能。

（7）大容量文檔存儲技術(shù)

大容量文檔存儲技術(shù)是自主研發(fā)的技術(shù)，主要是通過優(yōu)化數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，以二進(jìn)制流的方式壓縮存儲數(shù)據(jù)，以100：1的壓縮率對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸與存儲，實(shí)現(xiàn)了對大容量文檔的存儲。

（8）工作流的圖形化配置技術(shù)

該功能是針對（5）流程制定技術(shù) 的一個可視化體現(xiàn)，使得流程制定更人性化，更適合不同人群的使用，不僅易于維護(hù)，減少了配置時間，而且美觀，達(dá)到了易操作的效果。

（9）高頻、并發(fā)訪問處理技術(shù)

高頻、并發(fā)訪問處理技術(shù)應(yīng)用在多用戶同時操作數(shù)據(jù)時，能保障其完整性與一致性，能優(yōu)化事務(wù)設(shè)計(jì)，能盡量避免死鎖的發(fā)生，力求包含事務(wù)處理的并發(fā)應(yīng)用程序運(yùn)行順暢快速，使得資源的得到合理利用。

以下以顧客滿意度的SPC統(tǒng)計(jì)方式來展示：

3? 結(jié)論

有效的利用SPC所設(shè)計(jì)的船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性系統(tǒng)，一直是質(zhì)量管理中最具權(quán)威和最為適合我國質(zhì)量國情的信息化系統(tǒng)。

船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性系統(tǒng)可應(yīng)用于各大科研院所和軍工企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量可靠性管理，自研發(fā)成功以來，已在中船重工第七一九研究所、七一二研究所、七一三研究所實(shí)施運(yùn)用，應(yīng)用情況較好，受到客戶的一致好評。

目前，國內(nèi)還沒有針對科研院所和軍工企業(yè)的船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性管理的專業(yè)化軟件，船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量可靠性管理系統(tǒng)的成功研發(fā)，技術(shù)性能達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。現(xiàn)在各大研究所正在加急信息化建設(shè)，提高產(chǎn)品質(zhì)量可靠性是科研院所所面臨的重大課題，產(chǎn)品質(zhì)量可靠性管理信息化成了水到渠成的事。

參考文獻(xiàn)

翁秀木. 一個通用的軟件質(zhì)量評估指標(biāo)體系[J]. 軟件， 2015， 36（3）： 59-63.

田亞麗， 劉燁. 軍工企業(yè)質(zhì)量體系管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].軟件， 2015， 36（9）： 109-112

楊振宇， 吳西. 基于PDCA 的義齒生產(chǎn)質(zhì)量控制系統(tǒng)[J]. 軟件， 2016， 37（3）： 118-122.

杜蘭. 基于安全關(guān)鍵件管理的內(nèi)燃機(jī)車安全質(zhì)量防控管理信息系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用[J]. 軟件， 2012， 33（9）： 55-57.

王聰興， 劉寶亮. 一種基于圖像處理的表面故障裂紋檢測系統(tǒng)[J]. 軟件， 2018， 39（5）： 144-150.

王建紅. 基于零均值及零方差圖構(gòu)建的潤滑油磨粒檢測 [J]. 軟件， 2015， 36（6）： 120-124.

彭凱， 石津津， 楊岸， 等. 入侵檢測 Web 平臺及并行檢測算法實(shí)現(xiàn)[J]. 軟件， 2018， 39（2）： 35-40 .

王誠誠， 李文森， 雷 鳴， 等. 基于目標(biāo)特征的機(jī)械零件表面缺陷檢測方法[J]. 軟件， 2016， 37（4）： 32-34.

趙敏 《質(zhì)量管理成熟度研究》 世界標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量管理? 2008年 第5期.

吳文伶， 劉衛(wèi)東， 葉碧瓊 《質(zhì)量管理的發(fā)展及趨勢》第23 卷第12 期2001年12月.

[美]A.V.費(fèi)根堡姆 《全面質(zhì)量管理》 機(jī)械工業(yè)出版社.