淺析鋼鐵企業全流程質量管理信息化技術應用

王穎

摘 要：公司級全流程質量管理系統（QMS）是國內首創的覆蓋全產線、產品全生命周期的一套質量管理系統。它打破了以往MES中質量模塊只關注質量結果的模式，抽離于MES系統形成一貫制質量管理體系。目前該系統運行穩定，滿足了企業對質量管理的要求和客戶對產品質量關注的需求。

關鍵詞：全流程質量管理；動態質量規則；按單質量決策

中圖分類號：TF089 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0017-01

鋼鐵企業已經告別以生產銷售為中心的高盈利時代，高品質、小訂單多樣化訂制成為市場的主流需求。國家《中國制造2025》提出，我國要加快制造業的轉型升級，加速制造大國向制造強國的轉變，著力提升企業的制造水平，提升產品檔次，向國際中高端市場邁進。公司進行改革創新，在提升產品質量工作上，推行全流程一貫制質量管理，建立為品種、質量讓路的管理體制。全流程質量管理系統（QMS），運用信息自動化手段建立起從鐵水到鋼水、到熱軋再到冷軋過程的全流程質量管控體系，實現質量管理的落地，保障生產線上能夠源源不斷地生產出滿足客戶需求質量過硬客戶信得過的高端產品。

1 全流程質量管理的實現

在絕大多數制造業企業的MES系統中，質量管理被定義為一個與計劃管理、庫存管理同級的模塊。它受制于MES架構、一二級自動化設備建設程度、質量管理理念等多種因素，往往只能按工序關注產品最終的質量結果。這種質量管理下產品質量過程無法控制，廢品率高，無法滿足客戶越來越關注產品質量過程和質量可追溯的需求。全流程質量管理系統采用在線質量管理與離線質量管理相結合的方式，實現在線對生產過程工藝數據、性能數據的監控、質量決策，離線質量追溯和質量趨勢分析。該系統不只關注局部或者分段工序，而更關注鋼鐵生產的鐵水到轉爐到連鑄到熱軋到冷軋一直到最終產品的全流程質量控制。全流程的工藝數據、質量數據、生產數據結合在一起，構成QMS系統最長線、最深度的質量追溯數據流，可用于進行后期質量分析，并將其納入質量決策。

2 閉環質量管理體系的實現

QMS質量管理系統在公司整體信息化架構中形成了一個閉合的質量管理循環體系。它與公司級質量設計系統（ODS）、高級排程系統（APS）相輔相成。首先從接收客戶訂單起，ODS進行質量和工藝設計，APS按訂單編輯從熱軋到冷軋的全流程生產計劃，MES生產執行。QMS則作用于質量監控、在線判定、質量追溯和質量趨勢分析，貫穿產品制造全周期，包括事前質量控制規則設計，事中動態質量干預與監控，以及事后質量分析與追溯，進而優化生產工藝、優化冶金規范數據庫和產品規范數據庫，優化ODS對產品和工藝的質量規則設計。

3 動態質量規則的實現

在實際的生產過程中由于設備狀態、操作人員素質水平、生產環境等因素的不同，往往致使產品質量略有差異。要使質量嚴格受控，完善質量規則設計需要大量數據和現場實際經驗的結合驗證。QMS在質量監控、在線判定、質量追溯和質量趨勢分析中形成的數據對優化ODS的產品和工藝質量規則設計具有指導意義。QMS系統提供產線級規則編輯器功能，能夠在獲得ODS的質量數據后，根據訂單各工序的質量設計，比對生產過程中收集的生產數據和工藝單點數據、工藝曲線數據、性能數據進行動態與自動的質量監控與評估。QMS還以可利用產線級規則編輯器根據各產線和工序的設備狀態，在各工序進行特定的質量設計。這一手段能為ODS優化產品和工藝的質量規則設計提供數據和現場實踐的依據。

4 生產工藝與過程數據參與決策永久保存的實現

QMS與底層數據庫建立了良好的通信機制，在監控系統與評估系統中集成了大量的數據，有理化性能、尺寸與表面缺陷、生產工藝與過程數據等。QMS根據客戶需求將這些數據列入自動判定的決策列表使之參與質量評估。由于這樣的數據是海量的，QMS系統的數據設計采用“公司-產線-工序”三層架構模式，將不同工序的數據存儲在不同的數據庫中，解決了以往生產工藝與過程數據不能保存的問題。質量工程師再不用為了查看一、二級數據而在現場奔波，也為他們進行質量分析與新產品研發提供了海量數據依據。

5 大數據集成全生命周期數據追蹤的實現

QMS系統存儲了海量的數據，為了將這些數據匹配到產品上并實現全生命周期的追蹤，QMS提供了報告子系統。因為QMS系統的數據按“公司-產線-工序”三層數據庫模式存儲，它采用微軟BI即微軟商業智能技術中SSIS，SSAS，SSRS三大工具實現對數據的抽取、集成、展示。報告系統按報告用途分為過程與質量報告、管理型報告。過程與質量報告采用SSIS與SSRS結合的方案，管理型報告采用SSIS、SSAS、SSRS結合的方案。BI系統負責從多個數據源中搜集數據，將這些數據進行必要的轉換后存儲到一個統一的介質中，并為使用者提供將這些數據轉化為所需信息的功能。SSIS實現數據抽取與轉換。SSAS建立、組織多維數據庫。SSRS是報表和分析的開發工具。

目前報告系統已經實現了從成品卷到煉鋼工序的質量、工藝相關數據展示，并開發出相應的管理型報告，為質量人員進行質量分析與歷史追溯提供了數據基礎。