鋼鐵企業(yè)的質(zhì)量管理方式論文
中國鋼鐵行業(yè)近年來(lái)正面臨著(zhù)內外環(huán)境的巨大變化，用戶(hù)對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，尤其是汽車(chē)工業(yè)、高端家電等行業(yè)對鋼材產(chǎn)品的質(zhì)量要求日趨嚴格，產(chǎn)品的個(gè)性化需求越來(lái)越多，同時(shí)國內鋼鐵企業(yè)面臨的行業(yè)競爭也日漸加劇。各鋼鐵企業(yè)都高度重視質(zhì)量管理工作。但傳統的質(zhì)量管理方式已經(jīng)難以滿(mǎn)足當前用戶(hù)對產(chǎn)品質(zhì)量的要求，而充分利用大數據提高質(zhì)量管理的效率，從而提升企業(yè)的產(chǎn)品競爭力，已被越來(lái)越多的鋼鐵企業(yè)管理者所認同。
一、目前鋼鐵企業(yè)質(zhì)量管理普遍存在的問(wèn)題
國內大部分鋼鐵企業(yè)的信息化系統都是分階段、分產(chǎn)線(xiàn)和不同區域分步實(shí)施上線(xiàn)的，其功能不夠系統和完善�？蛻�(hù)的個(gè)性化需求無(wú)法全部在質(zhì)量設計中體現；生產(chǎn)質(zhì)量實(shí)績(jì)數據散落于不同的信息系統內，上下工序間的質(zhì)量信息不能實(shí)現貫通和共享，對產(chǎn)品實(shí)現過(guò)程的信息和質(zhì)量信息跟蹤追溯困難；對產(chǎn)品實(shí)現的過(guò)程質(zhì)量控制缺乏有效的監控，無(wú)法進(jìn)行跨工序的跟蹤、傳遞、追溯和改進(jìn)驗證，過(guò)程發(fā)生異常時(shí)信息無(wú)法及時(shí)獲取和采取應對措施；不能完全實(shí)現過(guò)程參數判鋼，判定效率低下，代表性不強，準確度不高；研發(fā)和工藝技術(shù)人員無(wú)法完整、快速獲取全工序的過(guò)程數據，系統不能為質(zhì)量設計和分析改進(jìn)提供支持，導致質(zhì)量設計和改進(jìn)的效率低、效果不理想等諸多問(wèn)題。鋼鐵企業(yè)要實(shí)現與市場(chǎng)、用戶(hù)的無(wú)縫銜接，提升企業(yè)的競爭力，就要對質(zhì)量管理工作進(jìn)行創(chuàng )新，提高企業(yè)在“質(zhì)量設計、質(zhì)量判定、質(zhì)量改進(jìn)”等質(zhì)量管理方面的工作效率和效果，滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求；有必要將散落在各產(chǎn)線(xiàn)、各系統中的生產(chǎn)質(zhì)量數據采集并整合在一個(gè)大數據平臺上，在此平臺上構建一個(gè)集“客戶(hù)需求識別→基于個(gè)性化需求的質(zhì)量設計→過(guò)程質(zhì)量監控→包含過(guò)程參數的質(zhì)量判定→全工序質(zhì)量分析與改進(jìn)”為一體的質(zhì)量管理信息化系統，以支撐生產(chǎn)的全流程質(zhì)量管控及多業(yè)務(wù)協(xié)同。
二、建立企業(yè)級的大數據管理應用平臺
建立企業(yè)級的大數據管理應用平臺，即工廠(chǎng)數據庫。根據質(zhì)量管理業(yè)務(wù)的要求，建立質(zhì)量數據采集規則，將產(chǎn)品實(shí)現過(guò)程的全部數據，包括原輔材料采購、煉鋼、連鑄、熱軋、冷軋、產(chǎn)品出廠(chǎng)以及銷(xiāo)售、用戶(hù)使用等的產(chǎn)品全生命周期內的所有質(zhì)量信息采集到大數據管理應用平臺上，對質(zhì)量數據進(jìn)行集中統一管理。1.數據采集數據采集可分為過(guò)程實(shí)時(shí)數據采集和產(chǎn)品質(zhì)量數據采集。按設定的采集要求，主要對包括企業(yè)信息化系統和現場(chǎng)檢測儀表的數據進(jìn)行自動(dòng)采集。對不能自動(dòng)采集的一些常見(jiàn)事件、狀態(tài)等，在各數據采集服務(wù)設置相應的手工數據輸入頁(yè)面，由操作人員根據實(shí)際情況錄入相應的數據。數據歸集是對已收集到的生產(chǎn)過(guò)程數據和跟蹤數據以確定的格式進(jìn)行整理歸集。煉鋼和連鑄以生產(chǎn)爐次號為采集主對象，以鑄坯號為歸集目標，記錄生產(chǎn)爐次所對應的生產(chǎn)線(xiàn)上實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程數據。熱軋按批（卷）號和長(cháng)度為跟蹤單元進(jìn)行精確地生產(chǎn)過(guò)程數據歸集。冷軋覆蓋酸洗、熱鍍鋅以及彩涂等生產(chǎn)線(xiàn)，其數據歸集以準確物料跟蹤為基礎，以鋼卷號和帶鋼長(cháng)度為跟蹤單元，記錄生產(chǎn)線(xiàn)上帶鋼所對應的測量點(diǎn)位置的實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程數據，將生產(chǎn)過(guò)程數據與鋼卷號、帶鋼長(cháng)度進(jìn)行匹配。2.數據處理數據處理是根據工藝特性和分析需求所定制的規則，使數據成為有效的信息。建立相應的數據之間的關(guān)系，并按存儲模型的要求進(jìn)行存儲。大數據管理應用平臺可以將過(guò)程參數匹配到板坯或鋼卷的相應位置上，以實(shí)現對各產(chǎn)線(xiàn)質(zhì)量數據的采集和匹配（即將時(shí)間軸轉換為位置軸）。
三、大數據下的質(zhì)量管理應用與創(chuàng )新
通過(guò)構建企業(yè)級的大數據管理應用平臺，對產(chǎn)品實(shí)施過(guò)程質(zhì)量信息采集、質(zhì)量設計、質(zhì)量監控、在線(xiàn)質(zhì)量判定、過(guò)程質(zhì)量追溯、質(zhì)量分析和改進(jìn)。實(shí)時(shí)監控產(chǎn)品的質(zhì)量情況，以評價(jià)各產(chǎn)線(xiàn)質(zhì)量水平。在質(zhì)量管理信息化系統中建立相關(guān)產(chǎn)品和冶金規范庫，作為質(zhì)量判定和改進(jìn)的依據。通過(guò)質(zhì)量管理應用軟件和分析工具解決質(zhì)量控制、工藝優(yōu)化和質(zhì)量分析改進(jìn)等問(wèn)題。
1、基于大數據下的質(zhì)量設計
利用大數據管理應用平臺建立集中統一的產(chǎn)品規范數據庫和冶金規范數據庫，實(shí)現產(chǎn)品質(zhì)量設計標準化和模塊化。產(chǎn)品規范庫模塊是指對產(chǎn)品質(zhì)量設計規范數據庫及工藝設計規則的模塊化管理。產(chǎn)品和冶金規范庫的建立需要明確產(chǎn)品本質(zhì)屬性定義、產(chǎn)品的使用要求、用戶(hù)特殊需求等事項，對產(chǎn)品從煉鋼到最終成品進(jìn)行的工藝路徑設計、生產(chǎn)工藝目標控制參數設計、產(chǎn)品質(zhì)量控制要求及性能取樣判定標準等產(chǎn)品過(guò)程控制的規范化管理。貫徹產(chǎn)品質(zhì)量是設計出來(lái)的理念，基于大數據管理應用平臺中的歷史數據開(kāi)展產(chǎn)品質(zhì)量設計，在成分設計、工序參數選擇、工藝路線(xiàn)確定等環(huán)節，通過(guò)歷史數據來(lái)確定最佳的產(chǎn)品設計和過(guò)程設計。ERP系統完成產(chǎn)品設計，質(zhì)量信息化管理系統完成過(guò)程設計和客戶(hù)特殊需求的補充設計。即與ERP下達的質(zhì)量設計結果在相互校驗、補充完善后，形成完整的產(chǎn)品制造過(guò)程控制目標、檢驗與判定標準。質(zhì)量設計的結果可以自動(dòng)按照規定格式形成質(zhì)量計劃、控制計劃等技術(shù)文檔。質(zhì)量管理信息化系統支持對質(zhì)量設計的規則基于歷史數據進(jìn)行驗證，即質(zhì)量設計完成后，用歷史數據對質(zhì)量設計的規則進(jìn)行驗證，從而可以準確地對未來(lái)產(chǎn)品的接單能力做出評估。
2、利用大數據對過(guò)程質(zhì)量實(shí)施監控和評價(jià)
�。�1）基于實(shí)時(shí)的大數據平臺，依據冶金規范中的參數值，應用SPC判異規則，對影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要工藝參數實(shí)施在線(xiàn)監控及預警。建立過(guò)程質(zhì)量預警系統，及時(shí)向現場(chǎng)操作及質(zhì)量管理崗位提供制造過(guò)程重要工藝參數變化及預警信息，對質(zhì)量異常事件自動(dòng)進(jìn)行報警。
�。�2）對關(guān)鍵工藝參數采用SPC規則進(jìn)行監控，進(jìn)行關(guān)鍵工藝參數分析，通過(guò)維護判異準則，自動(dòng)生成控制圖，形成評價(jià)報告。
�。�3）開(kāi)發(fā)產(chǎn)線(xiàn)質(zhì)量評價(jià)模型，綜合過(guò)程參數、產(chǎn)品指標參數、生產(chǎn)裝備情況，定期自動(dòng)對產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量控制能力指數評價(jià)，以利于產(chǎn)品質(zhì)量的持續改善。
�。�4）針對一些無(wú)法直接測量的工藝質(zhì)量參數，采用軟件測量模型進(jìn)行預報后，并統一納入監控參數進(jìn)行監控。
�。�5）建立專(zhuān)家質(zhì)量診斷系統，在產(chǎn)線(xiàn)出現質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，利用大數據快速定位導致問(wèn)題出現的工序及關(guān)鍵工藝參數，提出預診斷報告書(shū)。
3、應用大數據實(shí)現質(zhì)量自動(dòng)判定
產(chǎn)品質(zhì)量的自動(dòng)判定：包括鑄坯分級判定、過(guò)程產(chǎn)品判定和熱軋、冷軋、涂鍍等產(chǎn)品的出廠(chǎng)檢驗判定。當產(chǎn)品生產(chǎn)完成后，質(zhì)量管理信息化系統根據預先維護的質(zhì)量檢驗判定規則對產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)質(zhì)量判定。判定使用的數據包括訂單信息、鋼種信息、產(chǎn)品的理化檢驗結果、過(guò)程質(zhì)量參數、過(guò)程異常事件、產(chǎn)品外形尺寸、表面質(zhì)量數據等。
�。�1）鑄坯質(zhì)量分級判定：依據板坯質(zhì)量判定規則，對煉鋼的轉爐、合金微調站、LF爐、RH、連鑄等各工序的工藝參數，以及鑄坯表面質(zhì)量的檢查結果，完成板坯質(zhì)量分級判定，最終的綜合質(zhì)量結果會(huì )匹配到每一塊板坯。
�。�2）產(chǎn)品表面缺陷自動(dòng)判定：鋼卷的表面質(zhì)量自動(dòng)判定是基于表面檢測系統對表面缺陷的準確識別和維護一套完善的表面缺陷檢判規則，最終實(shí)現對表檢儀檢測出的缺陷進(jìn)行自動(dòng)判定。
�。�3）出廠(chǎng)產(chǎn)品的質(zhì)量判定：依據產(chǎn)品質(zhì)量判定規則，對采集熱軋各產(chǎn)線(xiàn)表面質(zhì)量檢查儀的系統數據和圖片，并準確識別各種缺陷，實(shí)現自動(dòng)判定。根據冷軋各產(chǎn)線(xiàn)表面質(zhì)量檢查儀的系統數據和圖片，依據判定標準并結合客戶(hù)特殊需求，實(shí)現自動(dòng)判定。
4、工序質(zhì)量追溯和表面缺陷跟蹤
基于大數據管理應用平臺，實(shí)現了從煉鋼、連鑄、熱軋、冷軋、涂鍍等產(chǎn)品的全流程工藝質(zhì)量追溯和分析�？砂次锪�、訂單、時(shí)間、鋼種等多種條件追溯，獲取多工序的過(guò)程參數、質(zhì)量參數，進(jìn)行工藝質(zhì)量數據追溯分析、工藝設定數據追溯、產(chǎn)品質(zhì)量數據追溯、同批次物料工藝參數對比追溯分析、跨工序工藝質(zhì)量參數追溯分析等，以找出制造過(guò)程工藝、質(zhì)量參數等差異，定位問(wèn)題的原因。
5、大數據基礎上的質(zhì)量持續改進(jìn)
應用大數據管理應用平臺和統計分析工具，建立質(zhì)量管理、質(zhì)量設計、工藝優(yōu)化質(zhì)量數據分析平臺，為工藝技術(shù)人員持續改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供支持。通過(guò)大數據管理應用平臺，實(shí)現了對客戶(hù)技術(shù)檔案的管理，包括客戶(hù)的基本信息、客戶(hù)的原材料采購信息、客戶(hù)的產(chǎn)品信息、客戶(hù)的質(zhì)量反饋及客戶(hù)的特殊需求等信息的管理。也可以基于客戶(hù)服務(wù)系統的質(zhì)量異議數據庫，對質(zhì)量異議進(jìn)行統計和分析，對發(fā)生質(zhì)量異議的產(chǎn)品進(jìn)行全流程的質(zhì)量追溯。建立了高效、便捷的數據分析工具及KPI報表生成工具，以便于對質(zhì)量狀況進(jìn)行分析�？梢园凑瞻�、日、周、月、年自動(dòng)生成統計報表。大數據下的企業(yè)質(zhì)量管理創(chuàng )新，實(shí)現了質(zhì)量管理的精細化和高效化，大大提高了質(zhì)量管理的效率和水平。大數據管理平臺，采集從原輔材料進(jìn)廠(chǎng)到產(chǎn)品運達用戶(hù)使用全過(guò)程的質(zhì)量數據，實(shí)現了質(zhì)量數據的集中統一管理和高效利用；在大數據平臺上基于數據和分析進(jìn)行的質(zhì)量設計、質(zhì)量監控、質(zhì)量判定和質(zhì)量分析改進(jìn)更加嚴謹精準和及時(shí)規范，有利于滿(mǎn)足用戶(hù)提出的個(gè)性化需求，為從根本上實(shí)現品種結構的轉型升級提供基礎保障。但也需要特別指出，實(shí)時(shí)采集的數據與鋼卷的精確匹配極為關(guān)鍵，匹配的準確性將直接影響缺陷跟蹤的準確性，最終影響質(zhì)量追溯、處置的準確性和產(chǎn)品質(zhì)量分析改進(jìn)的效果。
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