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    管理创新    
  智能化质量管控(2020-11)  
企业管理杂志 发布时间:21-03-05        
   

不断丰富和强化信息化对工业化的支撑范围和支撑力度,实现产品从订单接收到售后服务等全过程的智能化质量管控。
 

文/方大特钢科技股份有限公司


关键词:方大特钢  智能化质量管控  质量标准库  产品规范码

     方大特钢科技股份有限公司(以下简称方大特钢)是一家钢铁联合企业。方大特钢通过建立以质量管控为核心的生产管控体系,以标准化为基础构建企业质量标准库,将钢铁产品的特性描述统一定义为产品规范码,构建信息化、智能化质量管控平台,并将其实际运用到订单设计、生产执行、检测判定、仓储发运及产品研发、质量提升全流程,实现对精益生产、质量的有效管控。
    
一、建立以质量管控为核心的生产管控体系
     方大特钢以质量管理为核心,梳理销售管理、生产管理、产品检测、仓储物流管理等过程中各环节流程,明确流程优化和重组目标。通过供应链管理、柔性制造等控制手段不断优化弹簧钢生产排产与计划组织模式,以满足客户产品多样化、订单个性化需求。同时实现弹簧钢从订单接收、设备管理、生产过程控制、质量监控、生产实绩收集、仓储管理到物流配给、发运物流跟踪、售后服务等全过程的智能化质量管控。
1. 销售管理
     分解销售流程中的各环节,明确其与生产组织及仓储发运等管理活动的衔接关系,把营销活动分解为客户的协议签订与各类评价审核(包括订单评审)、处理与下发、产成品的发运组织及售后管理、发运资金控制与结算管理等过程。通过弹簧钢销售流程的细化,以顾客为关注焦点,并通过各类评价审核及弹簧钢轧材的发运组织,为后续质量设计、质量控制提供数据支持。
2. 生产管理
     生产管理包括生产资源的调配与监视和生产计划排程两个方面。生产资源调配与监视,包括对全公司生产资源进行统一合理的安排及其落实情况进行有效监视,以确保生产顺利运行。
     生产计划排程包括排产计划制订、坯料设计、成品代替等内容。排产计划根据销售订单情况,经质量设计后,结合公司现有设备等实际情况,对炼钢、轧钢工序自动生成动态排产计划(允许手工干预),并且对追单、撤单及安排检修等情况进行提示并自动调整,排产计划分月、旬、周、日、班次,并具有查询、统计、分析等功能。坯料设计——根据以往数据经验建立完善的数据模型,从提高成材率的角度出发进行科学的坯料设计,并具备自动学习功能。成品代替——对非计划产品,结合系统质量判定数据,自动与销售订单匹配,减少库存非计划产品压库现象。对紧急插单情况,从现有交货期未到的库存产品中进行划拨发货,同时及时提示并调整排产计划。
3. 产品检测
     一是建立健全产品标准信息库,覆盖公司所有产成品成分、性能标准的产品库,实现检测数据由系统自动判定 (允许人工干预),并对异常数据通过色差警示,实现快速识别。二是采用质保书模板的方式,由操作员直接根据需要制作或维护模板,自动调取系统中的判定数据生成质保书,客户可以通过质保书平台自行查询发运实绩和调取质保书。
4. 仓储物流管理
     一是坯料库管理业务流程优化。将物流管理的坯料库划归轧钢管理,并与炼钢厂现场坯料管理一并纳入整体产销系统,实现连铸坯的转入和转出在系统内操作。库存数准确,有完整的垛位图,能够实现按订单要求摆放(如按同炉号、同规格、同牌号等要求摆放,并能够定位到具体钢坯)和转运钢坯,这样不但提高了运行效率,更大大降低了堆放、转运坯料出错导致的质量风险。二是轧材库管理业务流程优化。将物流管理的轧材库划归轧钢管理,运用整体产销系统,提升效率,把好产品发运前最后一道关,使用手持终端按指定信息入库码放,发货时也使用手持终端对条码扫描比对订单信息,同时系统自动销账,杜绝发错货现象,减少因重复倒跺造成轧材表面质量受损。
    
二、构建信息化、智能化的质量管控平台
     通过整体产销系统,综合应用智能传感、DAS 数据采集与分析、智能模式识别、数据通信、SCA- DA在线监控与分析、可视化物流跟踪等先进的工业控制技术和信息技术,实现完善的质量设计和质量跟踪,构建了信息化、智能化的质量管控平台,如图1所示。


     该平台对生产过程中的质量问题,能够通过与系统对接的电子显示屏或计算机屏幕等界面准确传递并指导现场操作人员迅速处理;同时,建立了产品质量电子档案,对各种质量问题进行分类、记录和跟踪,可对当期质量问题进行总结并提出整改意见,也可通过数据报表,快速为管理决策者提供信息。
    
三、以标准化为基础构建企业质量标准库
     在质量设计中,为保持信息的一致性,避免因销售、生产、质量管理部门理解上的不一致而造成的效率及质量问题,公司建立了产品编码,即将钢铁产品的特性描述统一定义为产品规范码,在销售、生产、质量等各个环节进行引用,起到产销衔接时的共同语言作用。对于特定的钢铁产品来说,在生产过程中不仅要遵循许多作业标准、操作要求,并按工序路线一步步地执行,还要满足许多质量标准的要求,一直到成品交给用户为止。为此,对公司现在和将来要生产的产品进行规范性定义,对所涉及的出厂判定标准、厂内控制标准、厂内生产作业标准进行梳理和规范。建立一个信息化产品数据维护系统,确保生产、质量、销售过程使用的标准、规范都是最新、 最正确的和一致的。通过编码规范把工序、检验项目、控制标准、产线、工艺、状态、部门、类型、产品等信息,按照一定规则进行代码化,便于根据相应的条件进行判断。维护可量化标准值,指导生产各工序工艺控制和质量放行,警示超标参数。将用户特殊要求转化为生产指令,对长期用户的特殊要求,则采用技术协议方式形成固定生产标准,以避免重复设计;对临时客户的特殊要求,采用订单带α形式 (单独录入特殊要求),把特殊要求转化为生产指令。


    
四、构建具有完整质量设计的个性化定制订单体系
     质量设计是将销售部门订单质量信息与质量标准库信息进行自动匹配,并经技术质量主管部门确认后(常规产品可由技术质量主管部门设定为设计合格自动确认通过),流转至计划部门安排生产的质量确认过程。销售通过电子商务网站、SCM供应链管理等及时获取下游客户的原料需求和要料计划,并针对客户个性化需求结合自身产能状况在MES系统中进行订单分析、分解、合并、质量设计等业务操作,形成个性化定制订单体系,以满足客户个性化产品需要。
     新订单体系从销售订单开始介入质量监控,销售订单的处理以订单行为基础录入,除产品信息外,还包含交货单位、交期、发运、标准号、客户特殊要求等信息,可实现订单的系统跟踪。同时对质量设计功能完善、研发、备库等特殊形式生产也要求订单录入,实现完全订单驱动。并且所有订单都必须经过技术中心质量设计,方可流转至生产指挥中心进行生产组织设计。
    
五、搭建生产过程精细化质量监控体系
1.  炼钢生产质量监控
     以基于现场一级工业控制系统的数据采集系统,配合炼钢生产计划的下达和执行,模拟实际生产场景,提供完整的炼钢工序可视化生产监控画面及图形化的生产精细排程,点击在运行图标,会弹出信息框呈现对应的钢种、炉号、执行标准、工艺路线、具体成分及过程工艺质量控制参数。
     通过整体产销系统对一级系统数据的集成,一方面实现炼钢各工序主要工艺参数的实时动态展示,从而实现炼钢过程质量监控可视化;另一方面,可以生成各类报表、台账,比如工艺参数报表、生产调度台账等,如图2所示。
2. 轧钢生产质量监控
     结合数据采集系统对轧件在炉内及轧线上的加工状态实时跟踪,并及时收集加热温度控制、轧件过程温度、各架次轧速、轧件尺寸公差等生产实绩。产成品在轧钢下线入库时使用手持终端按指定信息入库码放,客户订单信息随时可查,以条形码及捆号方式标识成品身份,并与订单对应。运用系统中维护的详细制造标准,对产品在制造过程中的各工序主要参数做出明确规定,大幅减少了工艺违规,稳定了产品质量。同时,现场实时自动采集数据,使现场管理人员能够快捷及时地根据质量状态进行工艺调整,还能为管理部门进行质量管理大数据分析提供规范的实绩数据及对应生产的台账报表。
    
六、自主开发产品质量控制系统
1. 产品检测数据自动采集、判定系统
     方大特钢研发的RMMS系统(大宗原燃料系统)、MES系统(产销一体化系统)广泛应用于当前的检化验管理中。其中RMMS系统主要应用于进厂物资、铁前过程产品、水质检测;MES系统主要应用于铁水成分、钢水成分、成品物理性能等检测。检化验数据通过系统与检化验设备间通过接口实现数据实时交互,有效避免了人工录入数据出现的差错,使相关单位能快速接收数据,快速调整工艺。还能自动匹配质量标准库数据,对采集的检测数据进行自动判定(允许人工干预),审核合格后能够自动生成对应的报告或产品证明书;对匹配异常的各类数据通过颜色提示,实现快速识别。同时,在日常数据分析中,可根据不同需求,设计各类统计报表,为日常质量管理、质量优化及产品研发提供所需检测数据。
2. 智能化的仓储发运质量监控
     通过系统给轧材按件/捆在炉号牌上分配、标识条形码,轧材以条形码及捆号方式标识成品身份,条码信息与轧材的订单信息、客户信息、生产信息、计量信息、质量信息精确匹配。在轧材库管理工位上安装无线发射基站,并实时传递系统信息至现场手持无线终端,堆垛、转堆、移库、配料、发运等均通过手持终端按提示指导进行。
     一是入库仓储质量监控。使用手持终端扫描条形码,系统结合客户订单信息指定垛位入库码放,为后续的发运提供合理的堆垛排程,可以充分减少发运过程中的倒垛,降低因倒垛带来的轧材表面刮擦,有效保障产品表面质量。同时在系统内有清晰垛位图,点击垛位中的每一件/捆成品材,对应的订单信息、客户信息、生产信息、计量信息、质量信息一目了然,也可实现简单快捷的盘库操作。
     二是装车质量监控。装车时直接在货位上通过无线手持终端扫描条码比对订单信息,其操作简单、数据准确度高,订单信息相符且质量判定合格的产品才允许放行;同时,系统自动销账,发货效率高且能杜绝发错货现象。由于系统执行严格的质量放行规则,不合格或未判定产品会自动锁库,无法自动销账,从而无法装车发运。
     三是发运质量监控。开发基于物联网模式的物流跟踪系统并与MES系统进行紧密数据集成,将第三方运输单位的部分管理纳入公司管理系统之中。充分利用智能模式识别、GPS定位等技术实现对产品发运业务的物流跟踪,主要包含物资进厂预报、车辆出入厂管理、厂内路径规划、实时物资运输过程监控与跟踪、车辆历史轨迹回放、车辆违规报警、过磅数据智能匹配、智能物流数据挖掘等功能,为质量追溯提供数据。
3. 基于在线质量数据的产品研发质量优化
     公司信息系统设计有可视化完善的研发订单质量设计,对于超出公司现有制造标准范畴的订单,会通过质量设计自动拦截,提醒技术质量主管部门及时开展可行性评审,维护研发产品对应的质量标准库信息。对试验期间的临时性质量控制,采用订单带α形式,单独录入特殊要求,并将其转化为生产指令。
     为了充分保障公司产品出厂质量监管可控,整体产销信息系统中包含了易操作的试验产品锁库放行模块。对于系统下发的包括产品研发及质量优化在内的试验产品,系统默认为锁库状态,即使检测数据经系统自动或人工干预判定合格,仍为锁库不可发货状态,必须待技术质量主管部门指定人员授权解锁后方可扫描发货。■


本文系第25届全国企业管理现代化创新成果
 

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