产品质量管理系统设计与研究

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【摘要】针对智能化生产过程中对产品质量的可控性需求，提出一种基于MES的产品质量管理系统。该系统通过对质量数据的实时采集、统计分析及处理，解决质量信息流通不畅、反馈滞后等问题，实现对产品质量和过程质量的实时监控，并能在工序质量出现异常时启动报警，同时给出相应的处理意见。

【关键词】MES；产品质量管理；质量状态

监控制造业是国民经济的支柱产业，打造具有国际竞争力的制造强国，是提升国家综合国力、促进经济健康发展的根本保障。作为制造业的核心命脉，产品质量又是决定其生死存亡的关键，因此，实现对产品质量的有效管控是每一个制造企业都急需解决的问题。本文从某航天制造企业机加车间的实际生产出发，以提高制造过程中的产品质量管理效率为目标，提出了一种基于MES（ManufacturingExecutionSystem）的产品质量管理系统设计方案。该方案通过对质量数据的实时采集、统计分析及处理，使质量信息融入到制造过程中，并为其提供指导与服务，从而为提高产品竞争力、降低企业成本提供技术支持。

1车间产品质量管理现状

该制造车间主要承担某类型号的研制与批量生产任务。近年来，随着企业内部信息化建设力度的不断加强，生产计划管理、工艺数据管理、生产过程管理等多个MES功能模块已经在该车间运行使用，并为其规范生产、提高效率奠定了坚实的基础。相较于其他几个系统模块在车间生产中的广泛使用，产品质量管理在信息化应用程度上还比较落后，主要体现在以下几个方面[1-3]：（1）产品质量信息采集方式落后：纸质单据记录依然是车间质量信息采集的主要方式。为了减少工作量，填写质量信息时往往只对重要数据进行记录，质量信息的完整性和可靠性大打折扣，从而使车间质量管理的有效性难以得到保证。（2）质量信息种类繁多，数据易丢失：质量信息来源于产品生产过程中的各个环节，种类繁多，数量庞大。由于单据之间关系混乱，质量信息不完整，且含义模糊，因此很容易造成质量数据丢失。（3）质量信息与制造信息交互性差：质量信息系统与其他制造系统之间彼此独立，无法实现信息共享，因此，很难通过质量信息对生产过程进行及时、有效地指导。（4）质量信息处理方式落后：面对庞大的产品质量信息，缺乏先进的质量处理方式，对关键环节的质量管理缺乏可控性，达不到质量管理的本质目的。针对上述问题，本文将建立一个基于MES的、面向制造过程的产品质量管理系统，通过对繁杂的质量信息进行有效的采集、反馈及处理，来实现持续、稳定地生产出符合设计要求的产品的目的。

2基于MES的产品质量管理系统设计

2.1系统总体架构设计。根据制造车间的生产管理特点，构建出的产品质量管理体系架构如下：（1）表示层：即用户层，用来提供产品质量信息的管理、监控、分析等操作的人机交互界面。（2）业务逻辑层：提供产品质量管理功能的各类应用模块，主要包括质量计划管理模块、质量过程管理模块、质量统计分析模块、质量资源管理模块及基础数据管理模块。（3）数据库及运行平台层：建立产品质量数据之间的关系，并在运行平台上开发运行。数据库为Oracle，服务器为Tomcat。2.2系统功能模块设计。基于MES的产品质量管理系统以产品制造过程中的质量信息管理为主要目标，通过对质量信息的采集、分析，实现对产品质量和过程质量的实时监控。结合XX车间的生产特点，基于MES的产品质量管理系统的功能树如图2所示[4]。（1）基础数据管理模块实现对基础信息的管理功能，包括部门角色管理、人员管理，设置系统操作权限等。（2）质量计划管理模块质量计划模块主要实现对车间质量计划的制定、审批及执行情况的监控，其目标是为整个质量管理过程提供可靠的数据来源。（3）质量过程管理模块质量过程管理模块是保证产品质量、提高企业效益的关键，其作用是对质量数据进行实时采集、维护，并对质量异常进行及时诊断、处理，从而为管理者制定质量解决方案提供决策依据，为产品质量的持续改进提供技术支持。（4）质量统计分析模块通过对生产过程中的各质控点进行状态监控、数据统计分析，生成相应的质量报告、报表并反馈给质量决策者，从而为企业质量管理工作的有序进行提供技术保障。（5）质量资源管理模块质量资源管理模块主要是对检验设备及检验过程中的质量标准进行维护、管理，从而为规范管理过程提供依据。

3基于MES的产品质量管理系统实现

3.1质量过程管理。质量过程管理主要实现对质量数据的采集、维护及对检验结果的诊断处理功能，以达到指导生产的作用。图3为首检检验信息采集页面。3.2质量状态监控。对工序质量的实时追踪，有利于管理者及时了解产品的质量状态。图4不同批次零件的工序质量监控结果。从图4可以看出，编号为2643的零件，其“研磨”工序异常（不同颜色代表不同的质量状态），系统给出“建议返修”的处理结果。

4结束语

本文从车间的实际生产特点出发，设计、研究了基于MES的产品质量管理系统。该系统能对产品质量数据进行实时、全面地采集，并实现与其它制造信息的集成共享；能对质量数据进行统计、分析及监控，并对质量异常进行报警，同时给出相应的处理意见。由此可见，本系统能有效地帮助企业实现对产品质量的控制与管理，从而为提高车间生产效率、降低企业成本打下坚实的基础。

参考文献

[1]吕君.基于MES的车间质量管理系统研究与开发应用[D],浙江大学,2008.

[2]张蕾,车间制造执行系统是设计与研究[J].武汉工程职业技术学院学报,2015(27):51-53.

[3]张迪妮.制造过程质量管理信息系统研究与应用[D].北京航空航天大学,2008.

[4]杨乐,岳彦芳.基于MES的质量管理系统的设计与研究[J].计算机技术应用,2007(34):53-55.

作者:张蕾 单位:陕西国防工业职业技术学院机械工程学院