1、引言
为了更好的生存和发展。越来越多的企业正逐步运用计算机集成制造系统(CIMS)生产模式组织和管理生产。在这样高度柔性的生产系统中。NC机床、加工中心、自动检测设备得到了广泛应用。影响CIMS是否成功的一个重要因素就是产品的质量。因此如何有效地控制产品的质量。是CIMS环境下质量系统工程的一个重要问题。
2、质量工程的发展
质量工程是对产品全生命周期进行质量保证和质量控制的系统工程,是企业提高市场竞争能力的有力武器。质量控制在现代制造工业中的地位更加突出,其重要性也更加显著。制造产品的质量是人类社会一直关注的问题。对质量控制理论和技术的发展是逐渐由定性控制走向定量控制,由被动控制走向主动控制,由局部控制走向全面控制的过程。回顾质量控制的发展历史,可分为三个阶段
(1)质量检验阶段,也叫事后检验阶段。它是质量控制的初级阶段。一般以20世纪初至40年代末为界。其特点是以事后检验为主体,不能预防。
(2)统计质量控制(SQC)阶段。这一阶段的时间从20世纪40年代末至50年代末。统计质量控制实现了从被动的事后把关到生产过程的积极预防的转变,相对于检验把关的传统管理来说,统计质量控制是观念更新、检查职能的更新,是质量控制和管理方法上的一次飞跃。统计质量控制特点是运用控制图判断生产稳定状态、采用抽样检验降低成本、利用数理统计知识分析工序能力研究影响质量的原因。
(3)全面质量管理阶段。这一阶段从60年代开始一直延续至今。全面质量管理定义为:一个组织以质量为中心,以全员参与为基础,目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的管理途径。自60年代以来,全面质量管理的观念逐步被世界各国所接受,在实践中得到了丰富和发展,形成了一整套的理论、技术和方法。
3、CMIS环境下的质量工程
3.1 CMIS环境下质量工程的特点
CIMS环境下质量控制是指为达到质量要求所采取的作业技术和活动。伴随着质量观念的演变和质量管理思想的不断完善,用于解决质量问题的质量控制方法也得到了迅猛发展。
CIMS环境下产品质量保证不仅保证产品的最终质量,而且还要保证产品质量赖以产生和形成的市场调研、产品设计和开发、过程策划、采购、生产或服务、验证、包装和储存,销售和分发、安装和运行、技术支持、售后服务、使用寿命结束后的处理或再生利用阶段的质量。产品质量保证活动覆盖了产品的整个生命周期。CIMS环境下产品质量保证强调从质量问题的源头进行预防性的事先质量控制,CIMS环境下的产品质量保证强调从产品生命周期采集、分析与质量有关的信息,找出产品或过程质量的薄弱环节,并将有关信息反馈给质量问题的源头或产品开发的上游阶段,以便及时改进,获得最优的产品设计和相关过程规划结果。CIMS环境下的产品质量保证强调将质量保证的范围扩展到产品设计、制造、装配和使用等过程,强调把现代科学管理、科学技术和统计方法密切地结合起来,建立一套完善的工作体系和方法。
3.2 CIMS环境下两种质量控制技术
质量控制技术包括两大类:抽样检验和过程质量控制。抽样检验通常发生在生产前对原材料的检验或生产后对成品的检验,根据随机样本的质量检验结果决定是否接受该批原材料或产品。抽样检验用与机械加工过程质量控制与分析环节,主要是对具体工序加工的半成品进行抽样检验。以防止出现成批的不合格半成品,避免不合格的半成品流入下一道工序。由于抽样检验要处理和分析的数据很多,数据来源范围广,计算机运算速度快、存储容量大,利用计算机可以在很短的时间内从收集到的数据中提取有用的信息,系统地、全面地分析加工过程的质量,指导生产现场、控制产品质量。因此,计算机的引入是抽样检验发展的必然趋势。
过程质量控制是指对生产过程中的产品随机样本进行检验,以判断该过程是否在预定标准内生产。抽样检验用于采购或验收,而过程质量控制应用于各种形式的生产过程。统计过程控制方法是机械加工过程控制最常用的方法统计过程控制(SPC)是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价,根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆,并采取措施消除其影响,使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态,以达到控制质量的目的。由于过程波动具有统计规律性,当过程受控时,过程特性一般服从稳定的随机分布;而失控时过程分布将发生改变。SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制的。因而,它强调过程在受控和有能力的状态下运行,从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。
3.3 计算机质量系统(CAQ)的作用
80年代后期以来,计算机辅助质量系统在世界范围受到广泛的重视,被认为是提高企业市场竞争能力的重要途径,对制造企业有着十分重要的意义。
CAQ系统能有效地支持实施全面质量管理。全面质量管理强调三全,即对全面质量的管理,对全过程的管理,由全体人员参与的管理。要实现这个目标,一方面取决于完善的管理机制,同时取决于不同部门之间及时地交换信息,及时地向不同层次(从操作者到企业的高层决策者)提供正确而充分的信息。质量部门需要及时了解用户的反馈意识,生产管理部门需要根据产品及其零部件的质量状况动态的安排生产计划。CAQ系统在网络的支持下实现企业内部各部门之间以及企业集团间信息的自动传递,及时地向各个层次人员提供正确结构的产品及过程质量信息,为实施全面质量管理提供有效的支持。
CAQ系统是企业实施CIMS及其它先进生产模式的基础。面对国际市场的新挑战,为了求得生存和发展,越来越多的企业正在向先进的生产模式转换。在我国,一大批企业开始规划自己的CIMS工程。而企业在向柔性化和高效发展过程中,在实现产品开发、生产管理及产品制造等自动化过程中,如果忽略了质量控制系统的自动化,而采用落后的质量控制手段,必将影响质量信息的及时反馈、导致大量有用的质量信息丢失、失去有效的质量改进的机会。
CAQ系统能实现对急剧增长的、质量的质量数据的有效管理。在现代化的制造企业中质量信息量猛增,其主要原因是:第一,产品信息的完善化、结构的复杂化、精细化和功能的多样化,使产品所包含的设计信息、工艺信息以及与其相应质量信息猛增,第二,消费的个性化、市场的多变性,以及由此而产生的多品种、小批量的柔性化生产趋势,促使质量信息猛增;第三,在线检侧、监控、补偿技术的发展和广泛应用使检测数据大量增加,第四,制造企业规模的扩大,跨地区,跨行业和跨国的制造企业的形成,都极大的增加了信息量。在CMIS环境下,实施CAQ系统可以充分保证日后建立的系统能够对这些日益剧增的质量信息进行快捷的采集,存储、加工、处理和传递。
4、结论
当今,企业的主要注意力已经由产品产量转变为产品质量,非价格竞争已经成为国际竞争的主要手段。制造过程质量控制技术是一种既包括生产技术,又包括生产质量管理科学与信息技术的系统工程。质量工程与CIMS有效集成,这是当前过程质量控制与诊断技术发展的主要方向,也是21世纪卓越企业质量经济行为的一种科学手段,对提高我国产品质量与国际竞争力具有理论与实际意义。