基于SPC方法的船舶设计质量可靠性系统
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作者:张海瑞
摘 要： 随着新世纪的到来，特别是我国第一艘航母的问世，中国将进一步提升国际战略威慑，质量将成为我国船舶设计制造行业迎接严峻挑战的关键。要保证中国的海上安全，就必须靠有竞争力的质量;要提升中国的武装战斗力，不再靠国外武器设备的买入，也要靠质量的较量。随着科学技术的进步，质量管理的重要性越发的明显。本文综合了SPC方法的涵义，结合SPC方法讲述船舶设计质量可靠性系统的关键技术及典型应用。
关键词： 质量管理;品质;现状;发展方向;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
提到质量，很多人认为，质量工程师不需要太高的要求，因为质量工程师不像工程部那样，要求很高的工程技术能力。直到现在我国仍有许多老总认为，质量就是增设质量部门，增加检验人员，一些原本是做文秘的、或其它部门多余的人员，经常被转来做质量工程师。其实这是一个很天真幼稚的做法，如果质量工程师要求这么低，也就没必要出这么多质量管理的书籍了。
作为一名质量工程师，首先必须熟悉本行业的一些专有知识，有对口的工程技术背景，掌握各种质量工具和质量方法论，了解统计方法和抽样检验，熟悉QCC或六西格玛的运作，具有很强的组织协调推动能力、分析解决问题能力和客户关系处理能力。所有这些，如果不在质量行业浸泡3年以上，都无法全部掌握。
其次，作为质量工程师除了能够解决已经出现的问题外，更需要在质量问题出现之前就能发现质量的隐患，然后协助其他部门主动预防和解决它。让别人相信隐患确实存在，并且认可它，是对人的沟通能力的考验，要主动沟通，避免被动沟通。质量工程师遇到质量问题的时候要亲自去现场确认问题，并像中医老师那样“望、闻、问、切”，用眼睛、耳朵、嘴巴、肢体等来确认问题，最后通过大脑的综合分析找到问题的解决方案。
最后，优秀的质量工程师要会问问题，特别要会问为什么。日本丰田汽车有一个出名的词组就是5Why，也就是连续问五个为什么。比如，客户反馈有一型号的曝光机经常出现不良。那你怎么用5Why的方法询问问题呢。
你问：“为何曝光机经常出现不良？”
他答：“因为板条加错。”
你问：“为什么板条会加错？”
他答：“因为板条上标识错误。”
你问：“为什么板条上标识错误？”
他答：“因为没有使用4分尺，员工凭经验来判断。”
你问：“为什么没有使用4分尺去测量？”
他答：“因为4分尺没有电。”
你问：“为什么4分尺没有电？”
他答：“因为采购部采购的电池耗电太快。”
如果上述问题问到第一个为什么就结束了，那么原因可能是员工加板条的时候造成的;问到第二个为什么，那么是板条上标识错误导致的;问到第三个为什么，原因是没有使用4分尺……前面四个为什么都没有找到问题的根本原因，问到第五个为什么，问题的根本原因找到了，需要更换电池的采购厂家。所以，日本丰田汽车的5Why法特别值得大家学习。
1 SPC方法
统计过程控制SPC（Statistical Process Control）方法是美國休哈特博士（Dr.Shewhart）在1924年所创造的理论。该理论把数理统计应用于工业生产中，制作出世界上第一张过程控制图，现在成为世界先进制造企业广泛采用的品管方法，并且被纳入了QS9000质量体系标准。下面具体介绍SPC的技术原理。
统计过程控制（SPC）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。当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状态（简称受控状态）;当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计失控状态（简称受控状态）。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。 与单纯地判定产品质量好坏的抽样检测不同，SPC关注的是制造过程的工序能力，强调过程在受控和有能力的状态下运行。实施SPC能够为企业提高产品品质、降低成本、减少返工和浪费、提高劳动生产率、增强企业核心竞争力、赢得客户满意。
传统的SPC系统中，原始数据是手工抄录，然后人工计算、打点描图的。在很多企业管理人员印象中，SPC意味着大量的报表、复杂的计算、繁琐的打点描图，是一件耗时耗力的工作。
随着信息系统在企业的普及，传统SPC也开始转型，由以前的人工打点描图转变为信息化，这就是现代SPC系统。信息化的好处在于工厂中可应用无纸化SPC，避免了过去复杂计算与繁琐打点描图工作，让SPC控制图的绘制非常方便简单，并且有利于数据的保存和SPC的推广，另外对于数据的调用和及时性也比传统的纸上作业有很大的改善，质量人员在办公室中通过电脑就能够及时了解到生产过程中每个控制点的控制状态。SPC方法将随着企业信息化的普及，获得越来越广泛的应用。
2 船舶设计质量可靠性系统
下面就结合目前比较先进的船舶设计质量可靠性系统，来展示SPC方法在系统中的运用成效。质量可靠性系统是一个基于WEB Services开发平台所建立质量管理系统，该系统利用SPC方法的核心理念：依靠计算机等辅助设备的高效、准确，将生产过程中的数据，通过图表的形式，实时反馈生产过程中关键的质量参数，及时判定生产过程是否发生变异或者漂移，达到减少人为因素，减少手工劳动，稳定生产，提高产品质量的目的。
船舶设计质量可靠性系统主要包含以下功能点：
（1）质量部门内部工作管理：部门和个人工作计划，发布个人行踪信息，定期进行个人工作统计。
（2）产品设计过程质量控制：产品设计策划、产品设计输入管理、产品设计输出管理和产品设计评审管理。
（3）产品工艺编制过程控制：产品工艺编制规范管理和产品工艺设计评审。
（4）检验管理：采购物资入所复验、外包产品入所复验、产品加工工序过程检验、完工产品出所检验和完工产品军检。
（5）不合格品处理。
（6）质量控制过程跟踪：建立控制过程跟踪点和控制过程跟踪管理。
（7）新产品试制过程质量管理：新产品基本信息、试制前状态检查申请、试制前状态检查报告、首件鉴定、质量评审、质量评审申请、质量评审报告、样机鉴定申请、样机鉴定报告。
（8）产品试验质量过程管：试验基本信息、试验文件评审、试验前状态检查、试验数据记录分析、试验故障报告分析、试验总结报告审查。
（9）售后产品质量跟踪管理：售后产品档案、售后产品维修记录、售后产品问题统计、售后产品问题分析。
（10）质量体系管理：年度目标计划、管理评审、内部审核、外部审核/检查、质量监督、质量成本、质量月活动、质量评先活动、质量记录管理、QC小组活动、顾客满意度调查、会议管理。
（11）系统管理：用户帐号、用户权限、用户密码、数据备份、数据恢复、流程定义、导入、导出功能。
（12）工作流管理：流程设计、新建工作、待办工作、工作查询、工作监控、工作委托。
（13）电子签名技术实现。
（14）报表自定义设计技术实现。
（15）综合报表查询技术实现。
质量可靠性系统的关键技术：
（1）基于WEB Services的构件技术
船舶设计质量可靠性系统是基于杰瑞企业应用软件开发平台（杨帆开发平台）进行构建，该平台是采用Microsoft Visual Studio 2010（C#）自带的WEB Services的构件，同时通过组织研发人员对构件进行二次开发，将平时要用到的一些功能进行改造、打包，形成符合本公司软件开发的Jari WEB Services组件，大大提高了软件开发效率。
（2）ESB（企业服务总线）技术
船舶设计质量可靠性系统是基于杰瑞企业应用软件开发平台（杨帆开发平台）进行构建，扬帆开发平台基于ESB（企业服务总线）技术。ESB（企业服务总线）技术在本系统中的应用，增强了系统并发处理能力和运行效率。
（3）基于XML的企业门户、数据集成技术
船舶设计质量可靠性系统涉及到质量管理的方方面面，模块之多，模块之间的数据交换也很频繁。项目组专人攻克XML的企业门户、数据集成技术难关，基本掌握了该技术的精髓，并将该技术应用到质量可靠性管理系统，提高了系统的稳定性、可靠性和数据集成、交换效率。
（4）电子签名技术
电子签名技术是由项目组专人自行研发的。建立专门的签名库，并对签名库进行加密存储和加密传输，同时与域用户IP绑定，也结合Oracle数据库自身的安全机制，所内网审计软件，防止签名被盗，确保电子签名的有效性。当然该技术还不完善，需继续研究。
（5）流程定制技术
流程定制主要是對业务审批流程的定制，该技术是自主开发。流程定制实现了审批流程能由用户根据企业管理的需要，用户自己设置审批环节和审批流程。
（6）报表设计技术
报表设计技术是采用购买第三方控件并加以二次开发，实现用户自定义报表功能。
（7）大容量文档存储技术
大容量文档存储技术是自主研发的技术，主要是通过优化数据库设计，以二进制流的方式压缩存储数据，以100：1的压缩率对数据进行传输与存储，实现了对大容量文档的存储。
（8）工作流的图形化配置技术
该功能是针对（5）流程制定技术 的一个可视化体现，使得流程制定更人性化，更适合不同人群的使用，不仅易于维护，减少了配置时间，而且美观，达到了易操作的效果。 （9）高频、并发访问处理技术
高频、并发访问处理技术应用在多用户同时操作数据时，能保障其完整性与一致性，能优化事务设计，能尽量避免死锁的发生，力求包含事务处理的并发应用程序运行顺畅快速，使得资源的得到合理利用。
以下以顾客满意度的SPC统计方式来展示：
3 结论
有效的利用SPC所设计的船舶设计质量可靠性系统，一直是质量管理中最具权威和最为适合我国质量国情的信息化系统。
船舶设计质量可靠性系统可应用于各大科研院所和军工企业的产品质量可靠性管理，自研发成功以来，已在中船重工第七一九研究所、七一二研究所、七一三研究所实施运用，应用情况较好，受到客户的一致好评。
目前，国内还没有针对科研院所和军工企业的船舶设计质量可靠性管理的专业化软件，船舶设计质量可靠性管理系统的成功研发，技术性能达到国内领先水平。现在各大研究所正在加急信息化建设，提高产品质量可靠性是科研院所所面临的重大课题，产品质量可靠性管理信息化成了水到渠成的事。
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