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钢铁企业质量管理系统研究与开发

2009-02-23 08:11:46  来源:万方数据

摘要:钢铁企业质量管理系统,全面制定了企业所有生产区域的质量标准和工艺规范,体现了质量一贯制的管理思想。该系统加速了产品设计过程,缩短了产品交货周期,实现产线优化、质量效益
关键词: 钢铁 质量管理系统

   针对钢铁冶金行业质量管理的特征,就钢铁企业质量管理体系的构成进行了探讨,特别针对质量管理系统中的核心技术冶金规范管理与产品规范管理在信息系统中如何实现进行了分析,并通过对其作用的描述,说明了该体系在钢铁企业质量管理系统中具有应用的潜力。钢铁企业质量管理系统,全面制定了企业所有生产区域的质量标准和工艺规范,体现了质量一贯制的管理思想。该系统加速了产品设计过程,缩短了产品交货周期,实现产线优化、质量效益最大化。
    1 引 言
    用户对产品的质量要求越来越苛刻,钢铁企业目前正由产量型向质量效益型转变,企业越来越重视产品质量管理,并把其上升到一个新的高度。
    通过对钢铁企业管理特征及系统构成等问题的分析,探讨和研究了其质量管理中的若干问题。
    2 钢铁企业质量管理的特征分析
    美国质量管理专家朱兰指出:21世纪是“质量的世纪”。我国钢铁企业质量管理发展的沿革表明:20世纪70年代,钢铁企业以产量为中心,追求产量目标,产品质量实行事后检验和把关;20世纪80年代后期,钢铁企业开始推行全面质量管理,全员参与产品质量过程控制;进入20世纪90年代后期,钢铁企业推行数据化管理、整体化的质量管理,并在质量上满足客户的“标准+α” 的需求,成为不同企业共同追逐的潮流。现代质量管理这种新潮流具有质量目标多元化、管理范畴整体化、质量职能协调化、管理方法规范化、控制中心前倾化的共同特征。
    现代质量管理的管理范畴整体化特性是指质量管理一个整体化的系统工程,管理范围必须是全员参与,强调产品从订货到售后服务,实行预先的质量设计与全过程质量监控,在制造过程中按照质量控制要求跟踪产品生产过程,在各个生产阶段对产品进行质量检验、控制,并对最终产品进行综合质量判定,在产品出厂时提供质量证明书。将质量管理的控制重心移到产品设计阶段,以确保用户和消费者的需求能准确传递、正确转换,将因质量管理不善而造成的经济损失降到最低限度。
    在我国钢铁企业计算机管理信息基本经历了以下几个阶段:
    ①采用过程机+微机的模式。
    ②采用MIS管理计算机系统,即MIS(L4)+FLS(L3生产管理控制级)+PCC(L2过程控制级)+BA(L1基础自动化级)的四层计算机应用系统,每个生产单元都有这样一套计算机系统,这样的计算机应用状况对各个生产单元来说管理是上了一个台阶,工作效率、响应速度都得到了提高,但同时带来的各自沟通少,产生了信息孤岛问题,对大型钢铁企业来说不能进行有效的集中管理。
    ③目前典型的钢铁企业的信息管理系统已经采用ERP+MES+PCC(包括BA)的三层体系结构,在ERP(企业资源计划)中实现公司级的销售管理、财务管理,在MES(制造执行系统)中实现集中一贯的质量管理,一体化的生产调度管理、库场管理、物料与实绩跟踪管理、设备、生产工器具使用状态、维修状态管理等管理功能,在PCC(过程控制计算机系统)主要实现作业计划接收、物料跟踪、作业标准管理、作业指示、工序作业状态优化、模型计算、操作指导、过程状态预测及跟踪、设定控制、作业实绩收集与保存等控制功能。
    3 钢铁企业质量管理系统架构与功能
    1)钢铁产品的产品特性描述
    钢铁产品的属性构成,包括化学成分、物理性能、规格尺寸、用户的特殊要求等,如图1所示。

图1 产品属性构成
    图1 产品属性构成


    钢铁产品的质量设计过程是根据钢铁产品的属性结合钢铁企业的生产装备机组将产品属性要求分解到各个加工工序进行控制。在没有管理系统作为支撑的条件下,产品工程师将一些常用的标准以工艺卡片的形式发放到各操作岗位,对于用户的特殊要求每次再发放相应的技术通知单到现场操作人员,产品工程师每天忙于处理这些繁琐的重复的劳动,根本无暇顾及各个工序的生产情况,这种管理的环节增加,效率不高,前后工序容易脱节,不能满足大生产的需要,对用户越来越细的要求响应速度慢,产品的实物质量不能得到持续的改进,在激烈的市场竞争中处于劣势。
    2)质量管理系统的构成
    质量管理是企业信息管理系统的一个重要组成部分,而质量设计是质量管理的关键,质量设计系统遵循并强化一贯质量管理的原则,使得各产品工程师能够根据用户的需求,对各工序进行一贯质量设计。同时全面跟踪产品生产过程,与生产管理密切配合,在各个生产阶段对产品进行检验,并最终对产品进行质量判定,在产品出厂时为用户提供质量保证书。
    钢铁企业的质量管理主要包括: 产品规范管理、冶金规范管理、合同处理、检化验记录管理、质量判定、质保书制作等业务管理功能,质量管理各模块之间的关联关系,如图2所示。

 图2 质量管理关联图
    图2 质量管理关联图


    ①产品规范管理  产品规范(Product Specification Record)从集中统一管理全厂产品出发,对产品(钢铁类产品、主要副产品)要进行统一编码即产品规范码。产品规范管理就是对产品规范码及其所代表的产品的具体描述(如品名、标准、牌号、表面特性、用户的特殊要求等)进行管理。合同、质保书等使用到产品规范内容均从产品规范系统得到。
    ②冶金规范管理  大型钢铁企业基本都包括炼铁、炼钢、热轧、冷轧等机组,生产的产品包括生铁、钢坯、钢锭、热轧板卷、冷轧板卷等多种规柜和牌号的产品,控制这些产品的工艺参数多达1000多项,使如何有效地管理这些参数变成一个比较棘手的问题。根据工艺参数所适用的机组工序和产品生产的不同阶段,对这些工艺参数进行归类存放,冶金规范数据库就是质量部门所管理的这些工艺控制参数、检化验取样要求、产品理化性能放行标准等作业指令的集合。其主要内容包括“产品标准及极限规格 ”、“尺寸公差及包装代码”、“各工序工艺控制参数”、“在线取样要求”、“各类放行标准”和“质保书内容规定” 等。对于用户的特殊要求或者生产中需要特别注意的事项,冶金规范能够把它转化成各个工序的控制参数或者是中文描述。
    ③质量设计  所谓质量设计就是将用户订货的产品质量指标要求转换成生产过程每一道工序的加工工艺参数的要求。对所有产品的产品标准都有与之对应的生产制造技术标准。这也是本系统的关键功能。质量设计是按订货产品的冶金规范的要求进行生产制造技术参数的设置。
    ④检化验记录管理  根据质量设计的要求,形成现场取样的指令(包括取样频率、取样位置、取样长度、取样个数等)和试验室试验指令(包括做何种类型试验,根据何种试验标准做等),并全面收集相关生产单元试验室传来的检化验数据。检化验记录管理主要分为化学性能与物理性能两大类。化学性能主要是指原料、炼铁、炼钢过程中取样以及成品取样试样后所得的化学成分数据;物理性能包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、金相试验、杯突试验、扭转试验、低倍及硫印试验等。
    ⑤质量判定  质量判定管理设计原则为:按标准+α进行质量判定,所谓α即用户订货时超出标准之外的附加技术要求。不同的用户订货时,即使他们订货的产品、要求一样,由于用户对产品质量要求不同,可以通过冶金规范体系以及质量设计得出不同的放行标准,判定的依据也就不同。
    ⑥质保书制作  质保书是代表企业质量信誉的一个窗口,具有法律约束力。质保书管理采用统一格式、集中管理的原则,直接由质量部门负责设计、生成、确认。质保书是在产品出厂时根据发货的物料信息、结合用户的合同信息,根据合同处理有关质保书格式、数据项目要求将出厂、销售、质量等系统的信息汇总在一起打印出质保书。质保书管理包括质保书预打印、正式质保书打印、质保书补打印、质保书备份管理等。
    4 质量管理系统的关键技术
    1)产品规范管理的设计
    ①产品规范管理的必要性  钢铁企业每年都要对企业的产品目录进行修订,企业需要召集销售部门、技术部门、生产部门的相关人员进行汇编,这项工作需要耗费大量的人力、财力,而且差错率较高,企业在开发新产品后,产品目录往往不能及时更新,因此需要利用计算机对全厂产品进行统一集中管理,以便及时修订更新。
    ②产品规范化管理的内容  产品规范管理主要针对产品进行统一编码即产品规范码。产品规范码作用于合同的整个生命周期。产品规范的说明有严格的标准。合同、质保书的相应内容均从此引用。产品规范的另一作用是作为销售部门与质量管理部门衔接的桥梁,提供销售订货时的质量初步审核等管理功能。避免销售人员在接收每一合同时都要向质量管理人员询问是否可以订货,这样可以提高工作效率。
    销售输入合同时,必须确定产品规范码、用途代码及用户代码,产品规范系统就能自动勾联出冶金规范码。在不同的用户订货时,即使指定同一个产品规范码、最终用途代码,根据不同用户对产品的不同需求,产品规范系统能够自动勾联出不同的冶金规范摘要,即不同的产品质量设计,它们之间的关系如图3所示。

图3 产品规范、用户合同和产品质量设计之间的关系
    图3 产品规范、用户合同和产品质量设计之间的关系


    同时从“用户接洽及销售合同接受”开始,就应从标准、牌号、产品生产极限规格等对合同进行初次评审,使得产品质量在合同输入环节就开始得到控制,对产品质量进行第一道把关。这样做的目的是为了避免由于合同接受时的产品规格不符或者标准、牌号的不规则时,技术管理部门与销售部门之间的合同的多次往来传递,缩短合同处理周期,提高工作效率。
 


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