智能制造環(huán)境下的質(zhì)量管理

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我們從汽車工業(yè)制造的發(fā)展說起,之所以提到汽車工業(yè),因?yàn)榭梢詫⑵湟曌鞴I(yè)發(fā)展的一個(gè)代表。雖然說我們可以從工業(yè)革命開始,但是畢竟涵蓋范圍太大,我們姑且縮小一些來看。

隨著工業(yè)制造的越來越智能化,很多新事物在傳統(tǒng)的工業(yè)制造當(dāng)中出現(xiàn)的越來越多,比如大數(shù)據(jù),人工智能,機(jī)器人,工業(yè)云平臺(tái)等等。

作為身在傳統(tǒng)行業(yè)中的我們,是否能夠及時(shí)的調(diào)整自己的行為,來適應(yīng)不斷變化的環(huán)境呢?

我們從汽車工業(yè)制造的發(fā)展說起,之所以提到汽車工業(yè),因?yàn)榭梢詫⑵湟曌鞴I(yè)發(fā)展的一個(gè)代表。雖然說我們可以從工業(yè)革命開始,但是畢竟涵蓋范圍太大,我們姑且縮小一些來看。

汽車工業(yè)不得不說是當(dāng)今世界上規(guī)模最大的制造業(yè)集群,那么汽車行業(yè)的發(fā)展也間接代表了工業(yè)發(fā)展的進(jìn)步。回顧一個(gè)世紀(jì)以來汽車行業(yè)的發(fā)展歷史,如果我們簡(jiǎn)單的記住幾個(gè)時(shí)刻,那么他們一定是:

1913年,福特汽車開始使用流水線,T型車引領(lǐng)了一個(gè)時(shí)代。

20世紀(jì)80年代開始,豐田汽車采用精益生產(chǎn)的方式,成功的超越一眾老牌廠商成為世界第一。

2003年,特斯拉汽車開創(chuàng)電動(dòng)新能源車的新時(shí)代。并且?guī)ьI(lǐng)全球的汽車行業(yè)向新能源方向發(fā)展。

這些時(shí)刻,即便是敘述起來,也帶著怦然心動(dòng)的感覺。作為質(zhì)量人,我們也可以從中看到質(zhì)量管理的發(fā)展歷史。

流水線時(shí)代的質(zhì)量管理

流水線的發(fā)展,帶來了生產(chǎn)效率的大規(guī)模提高。在流水線上的質(zhì)量控制,關(guān)鍵在于工藝步驟的詳細(xì)分解,并且形成完善的SOP,即標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程。為了提高效率并且降低廢品率,各種文件的規(guī)定務(wù)必要詳細(xì)無比。因?yàn)槲ㄓ羞@樣,才能成功的將生產(chǎn)線上的工人完全當(dāng)成是機(jī)器人使用。標(biāo)準(zhǔn)化的動(dòng)作規(guī)范,詳細(xì)的時(shí)間要求,程序化的思維,集成了這些,才能保證流水線的高速有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

老福特說過一句話:“我要的是一雙手,為什么卻來了一個(gè)人。”

為了達(dá)成這個(gè)目的,當(dāng)時(shí)的質(zhì)量人員的工作重心就是將標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)行到底。不僅是SOP,包括工廠內(nèi)的任何流程,能夠文件化的就寫成文件固化下來。

如果大家學(xué)習(xí)過ISO9000質(zhì)量管理體系1987版和1994版的要求就會(huì)明白這個(gè)道理。舉例來說,在1994版的質(zhì)量體系當(dāng)中,有14項(xiàng)需要“形成文件的程序”要求。也就是說,體系嚴(yán)格的規(guī)定了企業(yè)在哪些方面需要形成書面的文件規(guī)定。這也是在當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)水平條件下,質(zhì)量管理的方法所形成的固有思想。

雖然1913年福特的流水線就建立成功了,但是直到1994年的國(guó)際質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)才形成規(guī)范。也就是說流水線發(fā)展了80年,才讓全世界對(duì)這種生產(chǎn)方式真正認(rèn)可并且推廣開來。

隨后的發(fā)展過程開始加快了,正如人類發(fā)展的腳步開始以指數(shù)級(jí)的速度增加。

豐田生產(chǎn)方式的精益質(zhì)量管理

1950年,日本的豐田英二考察了美國(guó)底特律的福特公司的轎車廠。當(dāng)時(shí)這個(gè)廠每個(gè)月能生產(chǎn)9000輛轎車,比日本豐田公司一年的產(chǎn)量還要多。但豐田在他的考察報(bào)告中卻寫道:“那里的生產(chǎn)體制還有改進(jìn)的可能”。

正是這個(gè)改進(jìn)的可能,以及后續(xù)豐田幾代汽車人的不懈努力,80年代開始,豐田精益生產(chǎn)方式開始成形。精益生產(chǎn)教會(huì)我們追求零庫(kù)存,快速反應(yīng),消除浪費(fèi)并且以人為本。為了達(dá)成這些目標(biāo),我們開始接觸到許多豐田汽車的新詞匯--Kaizen,Kanban,Muda,JIT,One Piece Flow,……

當(dāng)豐田生產(chǎn)方式開始發(fā)揮出它的巨大力量時(shí)候,豐田汽車公司就開始了它的飛速發(fā)展。1957年,豐田剛把汽車賣到美國(guó)市場(chǎng),1984年,豐田汽車已經(jīng)開始在美國(guó)建造工廠,到2008年,已經(jīng)超越當(dāng)時(shí)的全球第一汽車公司通用汽車而成為了新的世界第一。

這也引起了一股全球?qū)W習(xí)豐田生產(chǎn)方式(Toyata Production System)的熱潮。作為質(zhì)量管理人員,我們從中學(xué)到了什么呢?

首先,標(biāo)準(zhǔn)化的作用是不言而喻的,但標(biāo)準(zhǔn)化并不是一種限制和束縛,而是將企業(yè)中最優(yōu)秀的做法固定下來,使得不同的人來做都可以做得最好,發(fā)揮最大成效和效率。而且,標(biāo)準(zhǔn)化也不是僵化、一成不變的,標(biāo)準(zhǔn)需要不斷地創(chuàng)新和改進(jìn)。

然后,關(guān)注流程,消除流程中的不增值行為,創(chuàng)建無間斷流程以快速應(yīng)變。改造流程、提高品質(zhì)才能夠達(dá)到降低庫(kù)存的目的。如何提高品質(zhì)的方法則是克勞士比的“一次就把事情做對(duì)”(Do It Right The First Time)。

接下來,在豐田公司,員工實(shí)行自主管理,在組織的職責(zé)范圍內(nèi)自行其是,不必?fù)?dān)心因工作上的失誤而受到懲罰。出錯(cuò)一定有其內(nèi)在的原因,只要找到原因施以對(duì)策,下次就不會(huì)出現(xiàn)了。所以說,精益的企業(yè)雇傭的是"一整個(gè)人",不精益的企業(yè)只雇傭了員工的"一雙手"。并且在精益企業(yè)中,靈活的團(tuán)隊(duì)工作已經(jīng)變成了一種最常見的組織形式,有時(shí)候同一個(gè)人同時(shí)分屬于不同的團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)完成不同的任務(wù)。

從以上的描述中我們已經(jīng)看出豐田生產(chǎn)方式對(duì)于流水線方式的改善與進(jìn)步。隨后全球掀起了一股學(xué)習(xí)豐田生產(chǎn)方式的熱潮,這也同時(shí)帶來了質(zhì)量管理思想的進(jìn)步。

馬上,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織也做出了反應(yīng),質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也要跟上時(shí)代的步伐,2000年ISO9000再次改版。這次的變化雖然大,但是仍然處于改良階段。為什么這么說?仍然舉上一個(gè)例子,“形成文件的程序”要求從14個(gè)改為了6個(gè),這給了企業(yè)更大的自由度來決定自己的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該怎么寫,需要寫什么,而不是教條主義的給予一個(gè)硬性規(guī)定。其他方面的要求也盡可能向著釋放束縛,發(fā)展和發(fā)揮人員自身的能動(dòng)性,符合企業(yè)的各種狀況的方向轉(zhuǎn)變。

這樣的改變也使得ISO9000成為了各個(gè)行業(yè)都能夠應(yīng)用的質(zhì)量國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),從此,包括銀行、政府、服務(wù)業(yè)等等都開始紛紛認(rèn)證ISO9001標(biāo)準(zhǔn)。上次到新華書店買書,一進(jìn)門就看到“質(zhì)量方針”四個(gè)大字;買了一箱水果,包裝箱上也印著本企業(yè)已經(jīng)通過ISO9001國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證的字樣。

自動(dòng)化和智能制造環(huán)境下的質(zhì)量管理

進(jìn)入到了21世紀(jì),在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,德國(guó)政府正式提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,這是德國(guó)試圖以高科技帶動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略,而不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。隨后許多國(guó)家都發(fā)表了類似的綱領(lǐng)性文件,只不過各有不同的提法,如美國(guó)的“先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃”、日本的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國(guó)的“工業(yè)2050戰(zhàn)略”和中國(guó)的“中國(guó)制造2025”等等。

工業(yè)4.0的主要特征就是綜合利用第一次和第二次工業(yè)革命創(chuàng)造的“物理系統(tǒng)”和第三次工業(yè)革命帶來的日益完備的“信息系統(tǒng)”,通過兩者的融合,實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)。

智能工廠,重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn);

智能生產(chǎn),主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等;

智能物流,主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng),整合物流資源,充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率,而需求方,則能夠快速獲得服務(wù)匹配,得到物流支持。

讓我們回到現(xiàn)實(shí)來看看智能制造的應(yīng)用情況。

許多大公司已經(jīng)上線了ERP系統(tǒng)來進(jìn)行企業(yè)管理,比如SAP或者Oracle。但是ERP系統(tǒng)中的質(zhì)量管理模塊并不是很好用,筆者有幸兩個(gè)軟件都接觸過,感覺很多還是需要手工操作來進(jìn)行調(diào)整?,F(xiàn)有的質(zhì)量管理方法應(yīng)該更多的和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合。運(yùn)用一切可以運(yùn)用的新技術(shù)、新方法進(jìn)行智能制造質(zhì)量管理。

比如無線射頻識(shí)別技術(shù)RFID,二維碼,條形碼,用于產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)與追溯。

比如在線數(shù)據(jù)收集表,移動(dòng)文檔,用于質(zhì)量記錄的收集與整理。

比如移動(dòng)云平臺(tái),進(jìn)行實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)處理,將滯后的質(zhì)量數(shù)據(jù)變成直觀可見的趨勢(shì)。

智能已來,質(zhì)量并不是無憂無慮。

舉例來說,雖然公司上了SAP或者Oracle系統(tǒng),對(duì)于質(zhì)量方面的檢查并沒有實(shí)時(shí)有效的反饋到生產(chǎn)過程中。并且由于ERP系統(tǒng)和生產(chǎn)制造存在一定程度的脫節(jié),這也是為什么要發(fā)展MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的原因。而今,如果ERP和MES都已經(jīng)執(zhí)行到位,質(zhì)量控制該如何做?怎么做?

將質(zhì)量控制內(nèi)建到MES系統(tǒng)中。MES關(guān)注更多的在于將ERP系統(tǒng)中的生產(chǎn)計(jì)劃變成生產(chǎn)可執(zhí)行的動(dòng)作。但是質(zhì)量控制的動(dòng)作在MES系統(tǒng)中仍然非常困難。原因在于

質(zhì)量檢查有一定的滯后性。質(zhì)量檢查需要在流水線上取樣,送到實(shí)驗(yàn)室使用專門的儀器檢測(cè),然后才能將結(jié)果輸入系統(tǒng)中。而生產(chǎn)線此時(shí)是沒有停下來等待檢測(cè)結(jié)果的。這樣就造成了一旦產(chǎn)品的檢測(cè)數(shù)據(jù)出了問題,就需要對(duì)于已經(jīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行追溯。而這樣的追溯行為,由于受到系統(tǒng)不能夠靈活操作的影響,往往還是手工布置追溯任務(wù),然后再手工調(diào)整系統(tǒng)。如此以來,帶來的系統(tǒng)混亂更是無法解釋的了。

質(zhì)量檢查的判斷標(biāo)準(zhǔn)不明確。有些檢查項(xiàng)目為主觀項(xiàng)目,比如外觀等,無法有效的輸入系統(tǒng),或者說是制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。這樣一來,導(dǎo)致系統(tǒng)或者是檢測(cè)設(shè)備不能做到有效的檢測(cè),也就難以形成自動(dòng)化的生產(chǎn)。

針對(duì)這些情況,需要采用新的方法才能解決。

對(duì)于質(zhì)量異常,系統(tǒng)需要智能判斷需要追溯的范圍??梢栽谏a(chǎn)線上布置在線的檢測(cè)設(shè)備,并且在系統(tǒng)中設(shè)置異常追溯的規(guī)則。比如在線檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)間隔時(shí)間是2小時(shí),那么出現(xiàn)異常的產(chǎn)品就應(yīng)該追溯到上一個(gè)檢測(cè)合格的產(chǎn)品為止,也就是兩個(gè)小時(shí)內(nèi)的產(chǎn)品。同時(shí),系統(tǒng)采取物理隔離措施,將2小時(shí)內(nèi)的產(chǎn)品隔離到另外一個(gè)區(qū)域。還有,智能系統(tǒng)需要馬上停機(jī)運(yùn)行故障診斷程序,如果是系統(tǒng)軟件能夠解決的問題,則系統(tǒng)重置軟件,迅速解決并重新開機(jī)運(yùn)行。如果是系統(tǒng)不能自行解決的硬件問題,則系統(tǒng)呼叫設(shè)備維護(hù)機(jī)器人,對(duì)常見問題比如更換易損配件等,予以解決。問題若大到設(shè)備維護(hù)機(jī)器人也解決不了,那會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),觸發(fā)安燈系統(tǒng),然后由維修工程師到現(xiàn)場(chǎng)解決。

對(duì)于不容易檢查的檢測(cè)項(xiàng)目,比如外觀項(xiàng)目,可以將標(biāo)準(zhǔn)圖片輸入系統(tǒng),讓智能圖像系統(tǒng)進(jìn)行判斷。智能圖像系統(tǒng)需要進(jìn)行不斷學(xué)習(xí)與優(yōu)化,能夠處理復(fù)雜的主觀檢測(cè)項(xiàng)目。

這些是檢測(cè)技術(shù)需要解決的辦法,其實(shí)還有一個(gè)更大的問題。

機(jī)器人能夠做檢測(cè)分析了,還需要質(zhì)量人員嗎?

回答是當(dāng)然需要!

系統(tǒng)的功能,包括人工智能的算法,都是人類給予的,也可以說是人類的執(zhí)行力的體現(xiàn)。只不過一些低端的工作,比如現(xiàn)場(chǎng)的檢驗(yàn)人員,可能是不需要了。但質(zhì)量規(guī)則的設(shè)置,問題的處理方法,突發(fā)事件的處理等等,都需要專業(yè)的質(zhì)量人員先進(jìn)行設(shè)計(jì),然后在系統(tǒng)和人工智能中實(shí)現(xiàn)。

這就對(duì)于質(zhì)量管理人員的要求更加嚴(yán)格了,因?yàn)槲覀儾荒芟褚郧耙粯?,從學(xué)校畢業(yè)進(jìn)入企業(yè),花費(fèi)大量的時(shí)間在基層摸爬滾打來熟悉和掌握專業(yè)知識(shí)。一但智能化的系統(tǒng)已經(jīng)成熟應(yīng)用,剛進(jìn)入職場(chǎng)的新人就要迅速開始進(jìn)入控制和管理的核心角色,指揮系統(tǒng)并且改良系統(tǒng)了。

可是回想一下過去,每次革命性的進(jìn)步都會(huì)帶來人類分工的變化。車輪發(fā)明了以后,很多人力搬運(yùn)的人沒工作了;蒸汽機(jī)發(fā)明出來,很多事情都由機(jī)器替代;電力系統(tǒng)發(fā)展后,替代人的工作越來越多,更不要說自動(dòng)化系統(tǒng)來了后的情況了。

人類能夠良好的適應(yīng)環(huán)境的變化,智能時(shí)代的到來只是將人類的分工變了個(gè)模樣。我們要做的是持續(xù)的學(xué)習(xí)和發(fā)展自己的能力,做到在形勢(shì)轉(zhuǎn)變下的自我轉(zhuǎn)變,才能夠不被時(shí)代淘汰。

轉(zhuǎn)念想想,

為什么各個(gè)時(shí)代都需要質(zhì)量管理?

一、任何時(shí)代都會(huì)有不同的需求,人的需求帶來了工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。福特,豐田和特斯拉汽車都在滿足不同時(shí)代客戶的不同需求。而質(zhì)量,正是在滿足客戶需求的路上產(chǎn)生的一些變差。因此,質(zhì)量管理人員就是要去采用成本最低的方式來消除這些變差帶來的負(fù)面影響,最終實(shí)現(xiàn)客戶的需求。

二、工業(yè)的進(jìn)步總是不能夠完全滿足客戶的要求。人類的需求雖然看起來很簡(jiǎn)單,但是通過產(chǎn)品來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)卻還有很長(zhǎng)的一段路要走。蘋果手機(jī)為什么能異軍突起?因?yàn)閱處椭魈崆岸x了未來的需求。馬斯克也說過,我們要用第一性原理思維,什么是第一性原理思維?

第一性原理思維是一種“追本溯源”的思考方式,萬事都要尋找到根本性問題,也可以叫本質(zhì)思考法。

質(zhì)量方面,第一性原理思維是顧客只購(gòu)買更好的產(chǎn)品和服務(wù)。(戴明,質(zhì)量管理的14項(xiàng)原則)

以此為中心來考慮問題,才能撥云見日,看到事情的本來面目。

比如說豐田精益生產(chǎn)方式對(duì)于傳統(tǒng)流水線的思考與改進(jìn),正體現(xiàn)了這一點(diǎn)。我們平常所做的工作,公司需要達(dá)到的目標(biāo),都是在為了不斷的滿足日益增長(zhǎng)的顧客要求而努力。

時(shí)代需要質(zhì)量管理,也更需要更多的具有專業(yè)知識(shí)的質(zhì)量管理人員。不管是過去還是未來,讓我們終身學(xué)習(xí),做好質(zhì)量管理!

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