過(guò)程方法原則解析與西門(mén)子QMS解決方案簡(jiǎn)介
發(fā)布日期:
2018-09-12

摘要:本文由天拓四方智能制造事業(yè)部同事撰寫(xiě),旨在解釋ISO 9000中所講的Process approach,并分析了其當前企業(yè)在質(zhì)量管理事件過(guò)程中的困境,對未來(lái)企業(yè)級質(zhì)量管理方案提出了具體的要求。最后,介紹了西門(mén)子產(chǎn)品IBS CAQ=QSYS 的解決方案的主要架構及部分功能。

什么是Process approach?
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Figure.1 質(zhì)量管理的8個(gè)原則
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在ISO 9000中指出,質(zhì)量管理有8個(gè)原則,Process approach正是其中之一(另外七個(gè)原則分別是:Leadership領(lǐng)導力,Engagement of people人的因素,Customer focus客戶(hù)關(guān)注,System Approach 系統的方法,Relationship Management良好的關(guān)系 Evidence-based decision基于事實(shí)的決策, Improvement持續改善)。
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而在事實(shí)上,在這些原則中,process approach是一個(gè)實(shí)際運營(yíng)過(guò)程中必然使用的原則,盡管你有時(shí)候并不知道到你正在用它。
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Process:通過(guò)Input輸入來(lái)傳遞預期的結果的一系列相互關(guān)聯(lián)、相互影響的活動(dòng)的集合。

輸入,可以是有形的實(shí)體,比如生產(chǎn)過(guò)程中使用的材料、零件、裝備,也可以是無(wú)形的,比如數據、信息和知識。

通常,我們把process翻譯為流程,或者過(guò)程。在下面的討論中,我們將統一使用過(guò)程方法這一術(shù)語(yǔ)。

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Figure.2 Process approach過(guò)程方法

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過(guò)程方法包含了建立組織相關(guān)流程,使其自身能夠作為一個(gè)集成的完整的系統運轉。
? 管理系統集成過(guò)程及活動(dòng)、措施來(lái)實(shí)現目標。
? 過(guò)程定義了相關(guān)活動(dòng),檢查,以及傳遞的輸出物。
? 過(guò)程中有詳細的計劃及控制手段,并基于組織的要求,使用文件去定義好。

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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Figure.3 過(guò)程控制的模型

過(guò)程方法意味著(zhù),若要想實(shí)現我們所期望的目標,則應該通過(guò)對實(shí)現過(guò)程展開(kāi)策劃,分析,實(shí)施,監控及改善來(lái)保證。因為大量的生產(chǎn)實(shí)踐和事故教訓告訴我們,如果沒(méi)有一個(gè)好的過(guò)程,則無(wú)法保障一個(gè)穩定持續的好的結果。
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過(guò)程方法實(shí)踐中的挑戰
在成熟的行業(yè)及中,其內部團體及組織往往具有功能化,結構化的特點(diǎn),有時(shí)還存在空間上的區域化,全球化的特點(diǎn)。這就意味著(zhù)他們分別具備不同的職責,大到整個(gè)行業(yè),小到一個(gè)跨職能的團隊(cross-functional team),每一個(gè)團體或者個(gè)體都被賦予了相應的職責,換句話(huà)說(shuō),他們分別要去負責完成整個(gè)過(guò)程中的一個(gè)部分過(guò)程,我們可稱(chēng)之為sub-process。
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他們可能使用不同的工具,具備不同的知識背景,來(lái)自不同的地區和國家。但是作為一個(gè)整體,一個(gè)團隊,一個(gè)企業(yè),乃至一整條產(chǎn)業(yè)鏈,他們有共同的目標。這個(gè)目標首先是以營(yíng)利為目的,而為了實(shí)現營(yíng)利,他們必須取悅于客戶(hù),這也就是ISO 9000中所講的客戶(hù)關(guān)注(customer focus)。

以汽車(chē)行業(yè)為例,這是一個(gè)高度成熟的全球化產(chǎn)業(yè)。其業(yè)內最普遍的開(kāi)發(fā)過(guò)程是APQP(Advanced Product Quality Planning)先期產(chǎn)品質(zhì)量策劃。這是典型的過(guò)程方法的行業(yè)應用,在A(yíng)PQP中,為了實(shí)現一件產(chǎn)品(子系統,系統)從概念階段到穩定量產(chǎn),需要經(jīng)歷五個(gè)階段,每個(gè)階段內需要有完成各種不同的開(kāi)發(fā)任務(wù),這就需要一個(gè)非常細化完善的組織去支撐這種業(yè)務(wù)模型。
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Figure.4 結構化的APQP模型

然而,對于很多企業(yè)來(lái)說(shuō),這一切聽(tīng)起來(lái)很美好,但是卻很難實(shí)現。這些挑戰在于:
1) 他們可能不具備那么完善的組織和流程去支撐這種業(yè)務(wù)流程。
2) 他們的組織內各種資源(人才,知識庫,設備,工具等)不足以支撐他們使用這種方法。
3) 他們并不能確保這種方法真的可以提高企業(yè)的效率帶來(lái)投資的回報。
4) 過(guò)分細化的組織和活動(dòng)使他們在管理中面臨極大的挑戰。
5) 各個(gè)團隊及部門(mén)之間出于自我保護原則,使得整體的研發(fā)運營(yíng)成本居高不下。
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同時(shí),每一項活動(dòng),都會(huì )產(chǎn)生一定的成果,每一個(gè)過(guò)程都會(huì )產(chǎn)生相應的輸出。這個(gè)結果或者過(guò)程,有時(shí)是一個(gè)具體的產(chǎn)品,比如一臺發(fā)動(dòng)機樣品。而更多情況下,它是一個(gè)文本化的知識財產(chǎn),比如圖紙,文件,測量報告。

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?Figure.5 APQP各過(guò)程的輸入及輸出

大量的不同類(lèi)型的輸出物來(lái)自于不同的部門(mén)和團隊成員,而上一個(gè)過(guò)程中的輸出物又往往是下一個(gè)過(guò)程的輸入物。這就意味著(zhù)大量數據需要妥善的管理,而許多企業(yè)在實(shí)踐過(guò)程中往往感到非常痛苦,這是因為:
1) 海量的數據及文件需要管理,但他們目前僅僅在本地化的文件夾中保存。
2) 許多產(chǎn)品和項目是基于此前基礎升級開(kāi)發(fā),但在數據經(jīng)驗繼承時(shí),首先發(fā)現數據難以高效準確的獲取。
3) 前一過(guò)程輸出可能為后一的輸入,這往往意味著(zhù)接口部分數據需要不同的人進(jìn)行數據傳遞。而多數企業(yè)目前處在手動(dòng)傳遞的狀態(tài)。
4) 文件及數據的釋放及變更往往會(huì )對其他文件和數據產(chǎn)生沖擊,離散化的數據管理和文件制作使得變更的協(xié)同難以實(shí)現。
5) 由于內部組織的繁復及文件,數據的離散,往往對于客戶(hù)聲音的反饋不夠及時(shí),而本地化的數據存儲,則意味著(zhù)質(zhì)量追溯的效率和可靠度備受挑戰。
6) 在實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數據,如測量尺寸,狀態(tài)數據無(wú)法產(chǎn)生出更高價(jià)值,用于指導管理層的工程決策和高層的企業(yè)級戰略
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工具層面的解決方案
為了實(shí)現質(zhì)量管理中的過(guò)程控制原則,有許多方法及工具被總結并傳播,比如前面提到的APQP,質(zhì)量功能展開(kāi)QFD,控制計劃,PDP(Product Development Process),項目管理。同時(shí)為了實(shí)現每個(gè)具體過(guò)程中定義的活動(dòng),許多理論與工具廣為流傳,比如FMEA,SPC,DOE,CAE,CAD,PPAP,ECM,MSA。

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?Figure.6 工具層面的解決方案


然而正如前面所提到的,這些工具盡管在一定程度上實(shí)現了個(gè)體活動(dòng)的功能,但在質(zhì)量管理的三個(gè)維度(業(yè)務(wù)層面,產(chǎn)品層面,組織層面)上卻力不從心。同時(shí),智能制造的趨勢下,質(zhì)量管理如何與產(chǎn)品生命周期管理,數字化工廠(chǎng)運營(yíng)等新的企業(yè)級戰略相協(xié)調,也越來(lái)越引起眾多企業(yè)的思考。

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?Figure.7 質(zhì)量管理的三個(gè)維度

(業(yè)務(wù)層,產(chǎn)品層,組織層)
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整體的系統的解決方案的需求
前面我們提到,除了過(guò)程方法,還有七個(gè)質(zhì)量管理的原則,其中有一個(gè)原則是系統的方法(system approach),這意味著(zhù)企業(yè)的戰略及業(yè)務(wù)目標應該有一個(gè)整體目標,盡管他可以被拆分成許多具體的小目標。那這就要求企業(yè)內部的組織也應該是一個(gè)整體系統,盡管被分為許多不同的職能部門(mén)。最后,這也要求,企業(yè)應盡量采用一個(gè)整體系統的解決方案,去支撐企業(yè)的整體目標。所以,未來(lái)數字化工業(yè)發(fā)展中,更多企業(yè)會(huì )要求一個(gè)平臺級的解決方案,這個(gè)平臺應該具有以下特點(diǎn):
1) 具有專(zhuān)業(yè)高效的的功能模塊;
2) 功能模塊間能夠進(jìn)行數據的傳遞和變更的協(xié)同;
3) 該平臺應該能夠與其他企業(yè)級平臺具有良好的接口,且功能不應重疊;
4) 該平臺的功能應該具有良好的可拓展性;
5) 該平臺的業(yè)務(wù)邏輯應是通用的,基于行業(yè)經(jīng)驗的業(yè)務(wù)邏輯;
6) 該平臺應能夠提供個(gè)性化的開(kāi)發(fā)前提。
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西門(mén)子的QMS整體解決方案IBS QSYS Professional
西門(mén)子的QMS整體解決方案廣泛應用于,汽車(chē),重型機械,航空航天及醫療制藥等行業(yè)。該方案最早是由IBS公司基于制造行業(yè)解決方案整合而成,2015年西門(mén)子收購IBS,并在之后繼續對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化,并于西門(mén)子其他PLM及MOM等平臺級方案進(jìn)行整合,意在打造更高層級的戰略平臺組合方案。

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Figure.8 IBS的歷史


QSYS Professional方案的整體架構基于PDCA(Plan計劃,Do執行,Check檢查,Act行動(dòng)及改善)戴明環(huán)模型。整個(gè)平臺分為四大部分,每個(gè)部分有若干具體的功能能模塊,比如APQP/Project,FMEA(潛在失效模式分析),Gage Management(量具管理含MSA),Process Flow chat(流程圖), Control plan(控制計劃), Inspection plan(檢驗計劃),QAM(質(zhì)量措施管理), SAM(供應商評估管理), SPC(過(guò)程統計控制), CCM(客戶(hù)抱怨管理),PPAP(產(chǎn)品量產(chǎn)批準流程)等。?

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Figure.9 Siemens QMS 解決方案的平臺內架構


從功能層面上來(lái)講,該方案中所包含的功能模塊,均是基于行業(yè)內最新的標準(ISO 9000/ IATF 16949,AIAG標準,VDA標準等)及長(cháng)期實(shí)踐的業(yè)務(wù)模型所構建,相比較傳統的軟件工具而言,更加適合制造業(yè)的應用。對用戶(hù)來(lái)說(shuō),只需要安裝使用一個(gè)系統,便可以代替十幾種工具軟件。

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Figure.10 All in one方案

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對于過(guò)程方法而言,最核心的內容在于每個(gè)過(guò)程之間的輸入與輸出的管理也接口。而QSYS Professional在功能模塊間數據傳遞及階段性數據的交付管理方面十分出眾。以產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程為例,在BOM到DFMEA,流程圖到PFMEA,PFMEA到控制計劃,控制計劃到檢驗計劃,檢驗計劃到檢驗報告這個(gè)過(guò)程中,凡是前置文件中的數據,都可以繼承到后面的文件中。而在發(fā)生工程變更時(shí),這些文件可以一鍵協(xié)同變更。

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?Figure.11 模塊間的數據流轉及協(xié)同


前面講到,質(zhì)量管理中有一個(gè)原則叫做持續改善原則,這一原則的核心在于通過(guò)不斷地改善,增加客戶(hù)滿(mǎn)意度(產(chǎn)品的結構,功能,質(zhì)量,成本進(jìn)行改善),而對于持續改善的目標來(lái)講,最重要的前提在于實(shí)現質(zhì)量管理的閉環(huán)。
QSYS Professional的PDCA循化正式基于此模型,實(shí)現了質(zhì)量管理的閉環(huán)。比如客戶(hù)抱怨發(fā)起的失效分析及8D報告會(huì )把失效模式及失效原因傳遞給FMEA模塊,而FMEA中的打分環(huán)節則可參考客訴抱怨及售后數據,真正實(shí)現Evidence-based decision.

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Figure.12 QSYS Professional中一個(gè)典型的業(yè)務(wù)閉環(huán)

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作為西門(mén)子數字化企業(yè)整體方案及企業(yè)級戰略平臺的一個(gè)重要部分,QSYS Professional與其他系統可以實(shí)現數據對接,比如PLM和ERP以及現場(chǎng)的數采系統,掃描系統和數字化檢具等。

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Figure.13 與ERP,現場(chǎng)物理層的對接模型

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對于一個(gè)系統而言,與工具軟件相比,最大的優(yōu)勢應該體現在其與企業(yè)的組織架構及管理系統相匹配上。這意味著(zhù)系統及解決方案必須要把組織架構進(jìn)行結構化建模,同時(shí)要支持權限的設定。
另外在QSYS Professional在資源數據管理方面非常出色,平臺中可建立大量的Master Data基礎數據庫,對多種資源進(jìn)行分類(lèi)管理。這些基礎數據庫通常包括,企業(yè)資源(客戶(hù),供應商),人力資源(用戶(hù),角色,部門(mén),小組等),設計資源(圖紙,產(chǎn)品結構,工藝操作,產(chǎn)品特性,失效模式等),生產(chǎn)檢測資源(訂單數據,檢測基準,檢具資源),售后類(lèi)資源等。

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?Figure.14 QSYS Professional中的數據資源管理


結語(yǔ):在工業(yè)數字化及工業(yè)革命4.0的大趨勢下,未來(lái)制造業(yè)內對于系統級管理的需求勢必日益上升,企業(yè)及行業(yè)的法規日益嚴格,質(zhì)量管理必將面臨更多新的以及更加復雜的挑戰。對此,企業(yè)一方面應當充分理解質(zhì)量管理的理論并實(shí)踐內部質(zhì)量管理體系的建設,同時(shí)應該采用整體的具有長(cháng)遠規劃的系統解決方案,從而支撐整體的數字化戰略。


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