基于質量BOM的軍工產品質量信息跟蹤與追溯方法的應用研究

劉燁　周軍　許永正

摘? 要： 針對我國軍工產品科研、生產、服務和管理特點，分析軍工產品質量跟蹤和追溯的制約因素，開展了對軍工產品全生命周期過程質量的跟蹤與追溯方法的探索和研究。首先介紹了建立和維護統一的軍工產品質量信息標準規范體系，以及產品質量BOM的創建方法和管理原則。然后，著重綜述了軍工產品質量跟蹤與追溯的方法和關鍵點。最后，通過軟件系統的應用開發和驗證，證明能有效提高軍工產品質量的跟蹤與追溯能力和效率。

關鍵詞： 軍工產品;質量跟蹤;質量追溯;質量BOM

中圖分類號： TP311.52? ? 文獻標識碼： A? ? DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.07.030

【Abstract】： In view of the characteristics of scientific research， production， service and management of military products in China， the restrictive factors of tracing and tracing the quality of military products are analyzed， and the methods of tracing and tracing the quality of the whole life cycle process of military products are explored and studied. Firstly， this paper introduces the establishment and maintenance of a unified standard system for military product quality information， and the creation methods and management principles of product quality BOM. Secondly， it emphatically summarizes the methods and key points of tracing and tracing military product quality. Finally， through the application development and verification of software system， it proves that the tracing and tracing ability and efficiency of military product quality can be effectively improved.

【Key words】： Military products; Quality tracking; Quality traceability; Quality BOM

0? 引言

面對錯綜復雜的國內外形勢和艱巨繁重的軍事任務，我國全軍上下正在扎扎實實做好軍事斗爭準備的各項工作。軍工企業為軍方提供“高、精、尖”軍工產品（裝備）是服務軍事斗爭的重要體現，也是維護國家主權、安全、發展利益的重要保證。隨著我國新時代軍事發展，軍方對軍工產品的質量要求越來越高。同時，軍工產品具有多品種、少批量，涉及專業面廣、協作單位多，研制周期長、保密性

強、終身服務保障等特點。如何對軍工產品全生命周期過程質量跟蹤，以及對問題產品的質量信息追溯，有效管控和提高產品質量是擺在各大軍工集團、科研院所、工業企業面前的重大課題。

當前，我國軍工產品受質量數據標準不統一，質量數據采集不完整，缺少先進的產品質量跟蹤追溯方法和技術等諸多因素約束，很難高效、快速、動態地跟蹤和追溯軍工產品的系統、分系統、整機、單元、模塊、器材的質量狀態。產品質量跟蹤、質量信息追溯手段和方法與西方軍事強國相比，相對落后，缺少軍工產品全生命周期過程質量跟蹤、質量管控、質量追溯一體化的先進管理方法和手段。為此開展對軍工產品全生命周期過程的質量信息跟蹤和追溯方法的應用研究。產品質量信息跟蹤和追溯方法：以產品質量信息標準化為基礎，產品質量BOM為載體，產品質量信息跟蹤和追溯為目標，并通過信息化平臺平臺構建，實現對軍工產品信息的跟蹤和追溯。

1? 建立統一產品質量信息標準規范

質量信息統一標準規范是軍工產品質量信息資產共享、消除“信息孤島”的前提，為軍工產品質量信息跟蹤與追溯提供基礎支撐。要實現軍工產品全生命周期過程質量信息跟蹤與追溯，必須針對軍工產品的所屬專業和特點，在軍工集團、科研院所、工業企業內建立統一的軍工產品質量信息管理標準規范體系：

（1）信息分類

軍工產品質量信息可以按照GJB9001C-2017質量管理體系，根據軍工產品研發、生產、服務過程的業務特點，以及所屬專業、領域進行分類。同時，產品質量信息分類也要遵循國際、國內和行業標準。例如：按產品全生命周期過程的質量信息分類[8]如圖1所示。

（2）編碼方法

按軍工產品質量信息分類，建立相應的編碼規范體系。產品質量信息編碼由含義編碼+流水編碼+

分類流水編碼三部分組成。軍工集團、科研院所、工業企業可以根據自身的軍工產品特點，確定三部分編碼的范圍和長度。編碼可以使用字母和數字進行定義。產品質量信息編碼方法如圖2所示。

（3）數據標準

針對軍工產品質量信息數據，建立軍工產品質量數據標準規范。主要包括元數據、分類編碼、數據屬性和枚舉項等標準內容。

元數據標準：產品質量數據模型管理的基礎標準，定義元數據屬性通常包括標識符、中文名稱、英文名稱、縮寫名、定義、數據類型、值域、計量單位、約束條件、備注等;

分類編碼標準：對每一類的分類方法與編碼規則，包括編碼碼段構成以及碼段之間約束關系。數據分類要具有系統性、穩定性、可擴充性、兼容性和綜合實用性，編碼規則的設計應具有全局唯一性、合理性、延展性、簡明性、適用性、規范性和匹配性等;

數據屬性標準：定義數據由哪些屬性來描述，以及每個屬性的類型、約束等，利用元數據標準來描述數據屬性，在軍工集團、科研院所、工業企業全局范圍內確定統一屬性的定義與描述方法;

枚舉項標準：枚舉項產品質量數據管理過程中被大量的引用，是企業質量管理的一類基礎數據。大量的枚舉項也需要進行統一的管理與定義，例如：技術狀態類型、檢驗階段、不合格品類型、問題故障類型等，需要在企業全局形成標準。

（4）管理標準

為保證軍工產品質量信息數據的唯一性、準確性和客觀性，需在軍工集團、科研院所、工業企業內建立統一的管理標準規范。主要包括數據維護、管控組織、數據安全體系、數據質量體系等規范內容;

數據維護規范：產品質量數據作為企業資產需要進行嚴格管控，形成每類數據的維護流程，包括申請創建人、數據維護人、審核人、發布人等，規劃細分數據管理、維護、使用的組織劃分，人員權限分配以及崗位職責劃分，建立數據維護管理制度，保障數據的一致性和準確性;

管控組織規范：通過崗位設計以及職責安排，從組織維度提高數據質量;

數據安全體系規范：通過權限控制與授權，控制數據安全;

數據質量體系規范：設計數據質量評價體系，對采集數據質量進行分析與評價，提高數據質量。

2? 多層級創建和維護產品質量BOM

BOM（Bill of Material）物料清單，也就是以數據格式來描述產品結構的文件，是計算機可以識別的產品結構數據文件。通過產品BOM，可以使設計系列化、標準化、通用化，跟蹤加工過程，追溯產品物料。在軍工產品質量信息標準規范的基礎上建立統一、標準、規范的產品質量BOM，通過質量BOM作為動態質量數據的組織形式和載體，實現對質量數據合理、有序的組織和管理，為實現軍工產品質量信息跟蹤和追溯提供基礎技術支撐。

軍工產品（裝備）質量BOM按產品層級分，主要可以分為產品級、系統級、分系統級、整機級、單元級、模塊級和器材級等七個層級，每個層級都可以根據產品的復雜程度進行分解，形成功能相對獨立的中間產品，層級之間存在松耦合的隸屬關系——形成產品質量結構樹。不同層級產品之間的隸屬關系通過任務下達時分配的關聯編號進行關聯。

軍工產品（裝備）質量BOM按全壽命周期階段過程分，可以分為研發設計、制造裝配、調試試驗和保障服務等階段產品質量BOM（根據質量管理需要可以再細分），每個階段的質量BOM與產品設計BOM基本一致，但可以視客戶要求、產品的關重程度、企業質量管理體系要求、客觀操作環境等情況進行裁剪?？紤]到軍工產品全生命周期過程各階段的任務完成可能涉及到不同軍工集團、科研院所、工業企業，因此很有必要對產品質量BOM基于統一標準、規范構建相應的產品質量BOM數據包，并以“誰生成、誰負責”的管理原則對產品質量BOM數據進行管理、存儲和維護，確保產品質量數據的完整采集和保存。

例如：總體研究所設計軍工產品（裝備），產品結構由系統1、系統2、系統3、…、系統n構成;系統研究所1設計系統3，系統3由分系統31和分系統32構成;系統研究所2設計系統1，系統1由分系統11、分系統12、分系統13、…、分系統n構成;總裝廠總裝產品;配套廠1制造裝配分系統11;配套廠2制造裝配分系統31;配套廠n制造裝配單元1112;其他以此類推。產品質量BOM結構設計過程如圖3所示。

產品設計質量BOM：按照TS16949質量管理體系，構建基于產品設計BOM（EBOM）的產品設計質量BOM，記錄產品設計過程中的方案、設計、工藝、試驗大綱、檢驗要求等技術狀態信息，以及技術狀態變更和設計問題信息。產品設計可能涉及不同軍工集團和科研院所，應該按“誰設計，誰負責”的原則，構建相應級別的產品設計質量BOM。

制造裝配質量BOM：基于制造BOM（MBOM），以產品制造裝配過程為驅動，記錄外購產品入廠檢測記錄、制造過程工序檢測記錄、裝配過程工序檢測記錄、產品出廠檢測記錄，以及制造裝配過程中出現的問題故障處理過程記錄等信息。產品制造裝配可能涉及到不同的配套廠、總裝廠、供應商、外包廠家，應該按“誰制造裝配，誰負責”的原則，構建相應級別的產品制造裝配質量BOM，并記錄不同層級產品之見的裝配關系，以及產品編號或產品批次號。

調試試驗質量BOM：基于產品試驗BOM（TBOM），以產品調試試驗過程為驅動，記錄產品調試試驗前狀態、調試試驗后的產品檢測記錄，以及調試試驗過程中出現的問題故障處理過程記錄等信息。產品調試試驗廠家應該按“誰調試試驗，誰負責”的原則，構建相應的產品調試試驗質量BOM。

保障服務質量BOM：基于維護BOM（NBOM），記錄每次保障服務維修、處理的產品問題故障過程信息，更換備品備件的產品編號和批次號。產品售后保障服務可能涉及到不同的軍工集團、科研院所和工業企業，應按“誰保障服務，誰負責”的原則，構建產品保障服務質量BOM。

3? 構建產品質量跟蹤和追溯模型

軍工集團、科研院所、工業企業接收顧客的軍工產品（裝備）研發、生產任務后，在軍工產品質量信息標準規范的基礎上，運用物聯網、大數據、系統集成等技術手段，各任務承接單位分別負責采集相應的產品設計、制造裝配、調試試驗和保障服務等階段產品的質量信息，并構建相應的產品階段質量BOM數據包。對跨軍工集團、科研院所、工業企業協同研發、生產和服務的軍工產品，需要借助統一的軍工產品質量跟蹤和追溯平臺，根據任務下達時分配的關聯編號，自動將各任務承接單位上傳的產品質量BOM數據包進行關聯，形成產品全生命周期過程的質量BOM[7]。

產品全生命周期過程的質量跟蹤和追溯模型如圖4所示?；诋a品全生命周期過程的質量BOM，可以展開產品質量信息跟蹤和追溯。

（1）產品質量信息跟蹤

產品質量信息跟蹤主要強調產品研發設計、制造裝配、總裝總調和保障服務等階段過程進行實時跟蹤。軍工集團、科研院所、工業企業的領導、管理、作業等不同角色能縱向實時跟蹤每個階段過程的產品、系統、分系統、整機、單元、模塊和器材的質量狀態。例如：在制造裝配階段，進行軍工產品→系統1→分系統11→整機111→單元1112→模塊11122→器材111221的質量跟蹤;也能橫向實時跟蹤產品、系統、分系統、整機、單元、模塊和器材在每個階段過程的質量狀態。例如：研發設計階段的系統1→制造裝配階段的系統1→總裝調試階段的系統1→保障服務階段的系統1的質量跟蹤。

（2）產品質量追溯

產品質量跟蹤主要強調產品研發設計、制造裝配、總裝總調和保障服務等階段過程出現問題時進

行產品質量信息的正向和反向追溯。

對交付前的產品質量追溯主要是反向追溯，例如：（1）制造裝配階段出現問題時，可以追溯到產品研發設計階段的質量狀態;（2）產品制造裝配某工序出現問題，可以追溯到該工序之前的所有工序的產品質量狀態;（3）某裝配部件出現問題，可以追溯裝配部件涉及的所有零件的質量狀態;（4）當某器材、模塊、單元出現質量問題時，可以追溯所有使用該器材、模塊、單元的項目軍工產品。

對交付后的產品質量能正向和反向追溯，能根據產品交付時提供給客戶的合格證編號進行產品質量信息追溯，往前可以追溯產品研發、生產過程質量狀態信息;往后可以追溯產品保障服務過程質量狀態。

（3）軍工產品質量跟蹤和追溯的關鍵點

（1）在軍工集團、科研院所、工業企業內建立統一的產品、質量信息數據的標準規范體系;（2）確保軍工集團、科研院所、工業企業采集的產品質量數據完整、準確，形成標準統一的產品質量BOM數據包;（3）基于產品設計BOM，在軍工集團、科研院所、工業企業內收集、導入、匯總、整合產品質量BOM數據包，構建覆蓋產品全生命周期過程的產品質量BOM;（4）采用大數據處理、多維度數據展示、集成化平臺等技術[3]，為產品質量信息跟蹤和追溯的提供統一、簡便操作平臺，并能對產品質量異常進行預警提醒;（5）建立一種基于產品質量BOM的跟蹤和追溯模型，有效組織和管理分布在軍工集團、科研院所、工業企業的產品全生命周期階段過程的各種質量信息。

4? 產品質量跟蹤和追溯方法的應用實現

船舶軍工集團某科研院所在信息化方面建立了較為完整的信息化系統，主要有PLM、ERP、CRM、MES、TDM、DNC等應用系統，并通過主數據平臺（MDM）和企業服務總線（ESB）實現質量主數據規范、統一和應用系統集成。但產品質量信息散落在各個應用系統中，還是無法對產品全生命周期過程質量進行實時、動態跟蹤和追溯。為此，在現有信息化較好的基礎上運用軍工產品質量信息跟蹤和追溯方法，結合企業質量管理體系要求，研發產品與服務信息系統[2]，實現從PLM中采集產品設計質量BOM數據包;從ERP、MES中采集制造裝配質量BOM數據包;從TDM中采集總裝總調質量BOM數據包;從CRM中采集保障服務質量BOM數據包;從DNC中自動實時采集數控設備生產質量BOM數據。同時，通過質量BOM作為動態質量數據的組織形式和載體，構建產品質量跟蹤和追溯模型[1]，實現對該科研院所承擔的軍工產品質量的跟蹤和追溯功能。產品與服務信息系統體系架構[4-10]如圖5所示。

產品與服務信息系統通過企業服務總線（ESB）實現與外部應用系統和外部工具進行業務、應用、流程深度集成融合，實現產品全生命周期階段過程質量數據即時、完整、準確采集，為產品質量跟蹤和追溯提供了必要的技術手段。應用系統業務融合集成設計[5，6-9]如圖6所示。

產品與服務信息系統實現的軟件產品操作界面如圖7所示。

產品與服務信息系統的應用研發和實施，實現了軍工產品質量信息的采集和處理，多級產品質量BOM的構建和級聯，產品質量跟蹤和追溯模型的創建和驅動，為應用單位提供對軍工產品全生命周期階段過程的“一鍵式”質量信息實時跟蹤和追溯功能，有效提高了軍工產品質量的跟蹤追溯能力和效率。

同時，也給基于質量BOM的軍工產品質量信息跟蹤方法的可行性提供了實踐佐證。

5? 結束語

本文開展了軍工產品質量信息跟蹤和追溯方法的探索和研究，方法運用到產品與服務信息系統研發中，并在船舶軍工集團某科研院所得到一定的應用，但是，要達到跨軍工集團、科研院所、工業企業對軍工產品進行跟蹤和追溯的目標，還需要對軍工產品質量信息跟蹤和追溯方法的實踐應用進一步驗證。同時，要建立軍工產品質量信息數據的相關管理制度，確保產品質量數據的客觀性、及時性、完整性和準確性，為軍工產品質量信息的跟蹤和追溯提供基礎保障。

參考文獻

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