摘要：在質(zhì)量強國、質(zhì)量強軍的時代背景下，裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源是推動裝備質(zhì)量工作向基于故障的持續(xù)改進、基于風險的問題預防和基于大數(shù)據(jù)的精準管理的重要基礎(chǔ)。本文從當前形勢出發(fā)，分析了裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)的現(xiàn)狀、面臨的問題，提出了裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)的工作思路，并闡述了實施要點、分享了實踐經(jīng)驗，指出了后續(xù)持續(xù)推進裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)的工作方向。

關(guān)鍵字：質(zhì)量；數(shù)據(jù)；流程；信息化

1 形勢

近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)與經(jīng)濟社會的交匯融合引發(fā)了數(shù)據(jù)迅猛增長，數(shù)據(jù)已成為國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源。在全球范圍內(nèi)，運用大數(shù)據(jù)推動經(jīng)濟發(fā)展、完善社會治理、提升服務(wù)和監(jiān)管能力正成為趨勢。加快大數(shù)據(jù)部署，深化大數(shù)據(jù)應(yīng)用，已成為穩(wěn)增長、促改革、調(diào)結(jié)構(gòu)、惠民生和推動政府治理能力現(xiàn)代化的內(nèi)在需要和必然選擇。目前，我國在大數(shù)據(jù)發(fā)展和應(yīng)用方面已具備一定基礎(chǔ)，并已列入國家戰(zhàn)略，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)正蓬勃發(fā)展。但是在裝備制造領(lǐng)域，明顯存在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)薄弱、數(shù)據(jù)共享不足、數(shù)據(jù)利用率不高等問題。如何構(gòu)建豐富的裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源，推動裝備質(zhì)量工作向基于故障的持續(xù)改進、基于風險的問題預防和基于大數(shù)據(jù)的精準管理是目前急需解決的一項重要課題。

2 探索

2.1 現(xiàn)狀分析

裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源主要是指用于質(zhì)量改進的故障數(shù)據(jù)、用于風險預防的過程數(shù)據(jù)以及用于質(zhì)量評價的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，來源于裝備生命周期過程，涵蓋產(chǎn)品的研制、批產(chǎn)到服役各個階段。作為裝備承制單位，在統(tǒng)籌規(guī)劃的基礎(chǔ)上，以產(chǎn)品研制生產(chǎn)過程的質(zhì)量數(shù)據(jù)資源為突破口，逐步推進裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)工作。這些質(zhì)量數(shù)據(jù)資源可以從兩個維度來看，一是從質(zhì)量視角，即本文關(guān)注的質(zhì)量數(shù)據(jù)資源；二是從產(chǎn)品視角，關(guān)注產(chǎn)品各組成部分的質(zhì)量信息以及產(chǎn)品在不同階段的質(zhì)量信息。然而，在實際科研生產(chǎn)過程中，要想從浩如煙海的數(shù)據(jù)中抓取想要的質(zhì)量數(shù)據(jù)并非易事，主要存在以下幾方面的問題：

（1） 數(shù)據(jù)化程度不高

當前，很多裝備承制單位都大力開展了信息化建設(shè)工作，但在建設(shè)的過程中，一般是從梳理業(yè)務(wù)流程起步的，流程“主動”、數(shù)據(jù)“被動”，信息化系統(tǒng)建設(shè)完成后，雖然實現(xiàn)了無紙化，但是在提取想要的數(shù)據(jù)的時候，卻有些力不從心。舉一個筆者所在單位不合格品處理的例子，在第一次實現(xiàn)信息化流程處理的時候，問題現(xiàn)象、問題原因、處理意見全部以文本框的形式進行描述，在進行質(zhì)量問題統(tǒng)計的時候，想要找到問題現(xiàn)象分類、原因分類、處理時長、責任單位、責任人、質(zhì)量損失等信息，還得進行二次加工，費時費力，這就是在信息化建設(shè)的時候，沒有充分從數(shù)據(jù)的視角進行考慮，不同的業(yè)務(wù)到底關(guān)注哪些數(shù)據(jù)和信息，數(shù)據(jù)要素是否全面，數(shù)據(jù)是否結(jié)構(gòu)化等問題考慮不充分，導致數(shù)據(jù)利用率不高。除此之外，在現(xiàn)有的信息化系統(tǒng)中，還存在大量的以附件形式存在的質(zhì)量信息，這部分數(shù)據(jù)是沉睡的數(shù)據(jù)，是很難有效利用的。

（2） 質(zhì)量數(shù)據(jù)零散

圖1是某整機產(chǎn)品需要關(guān)注的質(zhì)量數(shù)據(jù)，三個大類10小類的數(shù)據(jù)分布在六個信息化系統(tǒng)中，這些數(shù)據(jù)基本上是按照業(yè)務(wù)條塊進行分割的，在系統(tǒng)建設(shè)的時候也更多的從自身業(yè)務(wù)流程進行考慮，系統(tǒng)間缺乏融合，數(shù)據(jù)分布零散，很難進行系統(tǒng)利用。

圖1  某產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)資源組成及及來源示意圖

注：ERP——企業(yè)資源管理系統(tǒng)，MES——制造執(zhí)行系統(tǒng)，QMS——質(zhì)量管理系統(tǒng)，TDM——試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，PDM——產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，CAPP——計算機輔助工藝編制系統(tǒng)。

（3） 缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和標準

造成數(shù)據(jù)化程度不高和數(shù)據(jù)零散的根本原因是由于缺乏系統(tǒng)規(guī)劃和統(tǒng)一標準。首先是業(yè)務(wù)規(guī)劃，裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源到底需要哪些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的具體要求是什么，跟哪些業(yè)務(wù)流程相關(guān)，如何采集、存儲和利用，缺乏系統(tǒng)策劃，因此很多已建信息化系統(tǒng)無法滿足當前裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源需求；其次是數(shù)據(jù)規(guī)劃，數(shù)據(jù)的采集、存儲及交換格式，數(shù)據(jù)分類編碼等缺乏統(tǒng)一標準，導致數(shù)據(jù)交互、共享困難；再次就是信息化規(guī)劃，頂層設(shè)計不夠，大部分系統(tǒng)是從業(yè)務(wù)的角度出發(fā)提出的，各系統(tǒng)煙囪林立，系統(tǒng)之間以網(wǎng)狀形式進行數(shù)據(jù)交互，不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口不統(tǒng)一，導致數(shù)據(jù)互通困難。

2.2 推進思路

根據(jù)習主席關(guān)于裝備質(zhì)量建設(shè)的系列重要論述和國家相關(guān)部門對裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)的總體指導意見，我所裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)的基本原則是堅持頂層規(guī)劃、質(zhì)量部門抓總，堅持立足現(xiàn)有、集成整合；堅持重點突破、穩(wěn)步推進?？傮w推進思路是制定裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)實施計劃，梳理質(zhì)量數(shù)據(jù)資源需求，理清當前業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)資源現(xiàn)狀，明確數(shù)據(jù)資源規(guī)范標準，以質(zhì)量管理信息系統(tǒng)建設(shè)為抓手，逐步推進裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)工作。

圖2  質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)工作推進步驟

在制定裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)實施計劃前，需要構(gòu)建裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源總體框架（如圖3所示）。依據(jù)總體框架，明確三步走策略，第一階段，完成所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)和過程數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化采集和質(zhì)量問題閉環(huán)管理；第二階段，完成質(zhì)量指標體系建設(shè)，建立過程監(jiān)視測量數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)體系、過程和產(chǎn)品質(zhì)量的度量與監(jiān)測；第三階段，以產(chǎn)品質(zhì)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)和度量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)比對等技術(shù)，實現(xiàn)基于故障的持續(xù)改進、基于風險的問題預防、基于大數(shù)據(jù)的精準管理以及產(chǎn)品質(zhì)量綜合評估和宏觀質(zhì)量態(tài)勢分析。

圖3  質(zhì)量數(shù)據(jù)資源框架

在梳理質(zhì)量數(shù)據(jù)資源需求方面，由質(zhì)量部門抓總，既從質(zhì)量部門的角度去梳理需求，更要充分考慮設(shè)計部門、制造部門、維保部門和一線作戰(zhàn)部隊對裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)的需求。裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源不僅僅用于產(chǎn)品質(zhì)量評估，還可以用于管理優(yōu)化、設(shè)計改進、工藝完善等各環(huán)節(jié)。

在理清當前業(yè)務(wù)流程和現(xiàn)狀方面，重點清理當前業(yè)務(wù)流程存在的問題，結(jié)合GJB 9001C體系換版，將業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)指標融入體系文件，將業(yè)務(wù)過程從之前的流程驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)榱鞒毯蛿?shù)據(jù)的雙輪驅(qū)動，使流程承載大量的質(zhì)量數(shù)據(jù)。

在明確數(shù)據(jù)資源規(guī)范標準方面，目前在裝備制造行業(yè)還沒有統(tǒng)一的標準，為積極推動裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)工作，我所從自身實際出發(fā)，先行先試，統(tǒng)一物料檢驗質(zhì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程質(zhì)量數(shù)據(jù)、整機檢驗質(zhì)量數(shù)據(jù)要素和格式，明確這些質(zhì)量數(shù)據(jù)采集、傳輸與共享機制。以結(jié)構(gòu)化的形式對相關(guān)數(shù)據(jù)進行存儲，便于在后續(xù)過程中實現(xiàn)交互和共享。

在推進實施方面，因涉及到多部門、多業(yè)務(wù)，因此必須成立工作組織機構(gòu)，明確工作目標和檢查標的，制定詳細工作計劃，通過例會等方式確保計劃按期完成，對需要跨部門協(xié)調(diào)的事項，及時明確問題和責任人，及時緊跟解決，確保工作順利推進。

3 實踐

3.1 需求梳理

圖3 所示質(zhì)量數(shù)據(jù)來源與多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，因此必須從質(zhì)量業(yè)務(wù)的視角理清他們之前的關(guān)系，系統(tǒng)解決數(shù)據(jù)零散的問題。表1以整機質(zhì)量檔案為例，給出了質(zhì)量數(shù)據(jù)需求梳理的思路和關(guān)注點。按照該表進行梳理，明確了具體的數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)來源，以及數(shù)據(jù)的相互集成關(guān)系。筆者通過2個月時間，全面梳理了單位質(zhì)量業(yè)務(wù)，共梳理出16個業(yè)務(wù)模塊68項數(shù)據(jù)項。

表1 質(zhì)量數(shù)據(jù)需求梳理表

3.2 標準建設(shè)

在裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)過程中，涉及到的管理標準和技術(shù)標準眾多，且部分標準仍在摸索過程中。因此，我所從當前實際情況出發(fā)，重點建立了編碼基礎(chǔ)標準和數(shù)據(jù)采集標準。

編碼標準是裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)最重要的基礎(chǔ)工作，通過編碼可以便捷地實現(xiàn)質(zhì)量數(shù)的關(guān)聯(lián)、查詢和追溯。編碼標準建設(shè)一般分為以下幾個步驟：

（1）建設(shè)信息分類與編碼標準體系框架；

（2）制定信息代碼管理辦法，規(guī)范各類代碼的管理與使用流程；

（3）編制系列編碼標準，制定數(shù)據(jù)描述與表達規(guī)范；

（3）整理數(shù)據(jù)、建立代碼數(shù)據(jù)庫，包括電子元器件、標準件、材料、人員、部門、儀器設(shè)備等代碼數(shù)據(jù)；

（4）建設(shè)信息代碼管理系統(tǒng)，實現(xiàn)PDM/ERP/MES等信息系統(tǒng)獲取和應(yīng)用統(tǒng)一代碼。

通過標準建設(shè)，我所完成了九類標準的制定工作，涵蓋物品分類、PDM系統(tǒng)ItemID編制、人員代碼編制、數(shù)控程序代碼編制、庫房代碼等編制規(guī)則，并完成了編碼系統(tǒng)建設(shè)，為質(zhì)量數(shù)據(jù)資源的建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

針對數(shù)據(jù)采集，我所從數(shù)據(jù)資源最多的檢驗數(shù)據(jù)入手，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化采集。其核心是從檢驗要求的源頭入手，將檢驗技術(shù)條件或產(chǎn)品規(guī)范轉(zhuǎn)化為檢驗結(jié)構(gòu)化表單，在后續(xù)檢驗過程中，根據(jù)物料編碼自動調(diào)用相應(yīng)的檢驗結(jié)構(gòu)化表單并實施數(shù)據(jù)采集。該方案適用于從原材料、元器件、工序到整機的所有檢驗過程，實現(xiàn)了關(guān)鍵器件質(zhì)量數(shù)據(jù)、關(guān)鍵工序質(zhì)量數(shù)據(jù)、整機產(chǎn)品檢驗數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化。

圖4是檢驗結(jié)構(gòu)化表單的示例，該表單將技術(shù)條件中的文字描述轉(zhuǎn)換為檢驗項目，對于有測量值要求的，采用計量方式，沒有測量值要求的，采用計數(shù)方式。在信息化系統(tǒng)中，通過產(chǎn)品編碼自動索引檢驗項目，在檢驗人員檢驗過程中，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備或人工輸入數(shù)據(jù)，實現(xiàn)檢驗結(jié)果數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化。

圖4  某整機檢驗結(jié)構(gòu)化表單

針對同一物品，如有多個檢驗步驟，可在一份結(jié)構(gòu)化表單中以多個數(shù)據(jù)表的形式進行描述，當導入系統(tǒng)后，會根據(jù)檢驗步驟自動生成檢驗流程卡，實現(xiàn)檢驗流程的標準化和數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化。圖5展示了某器件基于檢驗結(jié)構(gòu)化表單自動生成的檢驗流程卡。每一步驟都可以記錄結(jié)構(gòu)化的檢驗數(shù)據(jù)。

圖5  某器件檢驗流程卡

3.3 基礎(chǔ)信息庫建設(shè)

裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)的基礎(chǔ)是基于一系列的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中去獲取相關(guān)的質(zhì)量信息。5M1E中的人員、設(shè)備和物料是最基本的基礎(chǔ)信息。針對人員基礎(chǔ)信息，我所在綜合門戶中建立了人員基礎(chǔ)信息庫，其它系統(tǒng)涉及到人員信息的，均從該系統(tǒng)獲??；針對儀器設(shè)備，建立了設(shè)備管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了儀器設(shè)備的統(tǒng)一管理；針對物料，建立了元器件管理系統(tǒng)和編碼系統(tǒng)，實現(xiàn)了物料基礎(chǔ)信息的統(tǒng)一管理。

除此之外，我所還針對質(zhì)量問題，建立了問題現(xiàn)象分類和問題原因分類基礎(chǔ)信息，形成了包括13個大類105個小類的不合格現(xiàn)象分組和14個大類41個小類的不合格原因分組。在問題統(tǒng)計過程中，按照大類情況自動進行柏拉圖展示，對于每個大類，還可以進一步查看小類分布情況，找出存在的主要問題，實現(xiàn)了產(chǎn)品故障信息的結(jié)構(gòu)化采集。

圖6  質(zhì)量問題現(xiàn)象分類統(tǒng)計示例

3.4 信息化系統(tǒng)建設(shè)

在明確了質(zhì)量數(shù)據(jù)需求和相關(guān)標準后，我所以質(zhì)量管理系統(tǒng)的升級為抓手，將裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)的要求融入到信息系統(tǒng)。在系統(tǒng)建設(shè)過程中，因涉及到多個相關(guān)方，推進難度大，因此需要按照項目運作的模式實施過程管理。

（1） 項目啟動：成立項目團隊，明確項目標的、范圍，任命項目經(jīng)理，召開啟動會；

（2） 項目規(guī)劃：制定項目管理計劃，對項目范圍、時間、成本、質(zhì)量、溝通、人力資源、風險、采購和干系人參與等做出規(guī)定；質(zhì)量系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)特別關(guān)注干系人；

（3） 項目執(zhí)行：按照項目管理計劃來協(xié)調(diào)人員和資源，整合并實施項目活動；特別是在需求調(diào)研和功能測試過程中，一定要讓關(guān)鍵干系人充分參與；

（4） 項目監(jiān)控：跟蹤、審查和調(diào)整項目進展，定期檢查項目執(zhí)行情況，識別必要的計劃變更并啟動相應(yīng)變更流程；

（5） 項目收尾：準備驗收相關(guān)材料，重點確認需求實現(xiàn)情況，同時總結(jié)經(jīng)驗教訓。

按照這種模式，筆者所在單位的質(zhì)量管理系統(tǒng)順利完成開發(fā)、測試、安全保密測評和運行，實現(xiàn)了質(zhì)量管理系統(tǒng)與ERP、MES等系統(tǒng)的綜合集成和質(zhì)量數(shù)據(jù)資源索引。

4 展望

通過裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)工作的推進，理清了裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)的思路和方法，建立了裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了產(chǎn)品檢驗數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化采集，構(gòu)建了以編碼為基礎(chǔ)的質(zhì)量數(shù)據(jù)資源索引模式。在此基礎(chǔ)上，后續(xù)重點圍繞以下方面開展工作：

（1）緊跟國家和裝備行業(yè)數(shù)據(jù)工程頂層標準建設(shè)情況，完善質(zhì)量數(shù)據(jù)資源建設(shè)標準規(guī)范體系，建立健全質(zhì)量數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸與共享、質(zhì)量數(shù)據(jù)加工與處理等標準規(guī)范；

（2）深化數(shù)據(jù)應(yīng)用，充分利用既有裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)，創(chuàng)新質(zhì)量管理模式和故障分析手段，逐步實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的動態(tài)監(jiān)測、故障診斷與預測；通過質(zhì)量數(shù)據(jù)挖掘，橫向、縱向?qū)Ρ确治?，識別質(zhì)量薄弱環(huán)節(jié)和風險，評估產(chǎn)品質(zhì)量狀況；

（3）推動質(zhì)量數(shù)據(jù)可視化，將巨大的、復雜的、枯燥的的數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來，發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)規(guī)律，繼而進行深度挖掘，最大限度地消除數(shù)據(jù)世界和人類認知之間的邊界。重點開展宏觀態(tài)勢可視化、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析可視化工作，并進行多視圖整合，探索不同維度的數(shù)據(jù)關(guān)系。

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