隨著基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等新一代信息技術(shù)的不斷發(fā)展,智能制造正在取代傳統(tǒng)制造,成為制造業(yè)的主導(dǎo)制造方式。繼美國(guó)2011年推出“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃(AMP)”,德國(guó)2013發(fā)布“工業(yè)4.0”,我國(guó)政府于2015年5月19日正式印發(fā)《中國(guó)制造2025》,通過(guò)“三步走”實(shí)現(xiàn)綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)前列的目標(biāo)。
智能制造是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)。與傳統(tǒng)制造方式比較,智能制造以標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)、以智能系統(tǒng)為核心,具有智能性、自治性、協(xié)作性、柔性等特點(diǎn)。正因?yàn)槿绱耍?span id="prmhe2o7t4rl" class="bjh-strong">智能制造不僅對(duì)傳統(tǒng)制造方式形成巨大挑戰(zhàn),同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)制造方式下的管理理論與方法,提出了新的要求。
質(zhì)量,作為智能制造系統(tǒng)的重要關(guān)鍵指標(biāo),質(zhì)量管理作為管理的重要職能和智能制造系統(tǒng)管理的重要組成部分,面對(duì)智能制造新的要求,現(xiàn)有質(zhì)量管理理論、工具與方法,已難以有效解決智能制造所面臨的質(zhì)量問(wèn)題,本課題對(duì)智能制造質(zhì)量管理創(chuàng)新進(jìn)行研究具有非常重要的理論價(jià)值和重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一般認(rèn)為,全球質(zhì)量管理經(jīng)歷了質(zhì)量檢驗(yàn)階段、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制階段、全面質(zhì)量管理階段的發(fā)展歷程(如圖1所示)。
我國(guó)質(zhì)量管理發(fā)展歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng),早在石器時(shí)代,就有了樸素的質(zhì)量管理思想和意識(shí)。大約到20世紀(jì)20年代,由于軍事工業(yè)的需要,我國(guó)兵器制造廠開(kāi)始出現(xiàn)質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和專職檢驗(yàn)人員,開(kāi)始出現(xiàn)現(xiàn)代質(zhì)量檢驗(yàn)的萌芽。
我國(guó)質(zhì)量管理發(fā)展最快、成效最顯著的是改革開(kāi)放以來(lái)的40年。在“市場(chǎng)主導(dǎo)、政府引導(dǎo)”的驅(qū)動(dòng)下,我國(guó)質(zhì)量管理經(jīng)歷了從1978年引入日本全面質(zhì)量管理(TQC),1994年大力推進(jìn)質(zhì)量體系認(rèn)證,2001年推行卓越績(jī)效模式,到2013年設(shè)立中國(guó)質(zhì)量獎(jiǎng)等重大發(fā)展里程碑,質(zhì)量管理經(jīng)歷了從1970年代末到1990年代初的質(zhì)量萌芽時(shí)期、1990年代初到2010年代初的質(zhì)量振興時(shí)期、2010年代初至今的高質(zhì)量發(fā)展時(shí)期。
在過(guò)去40年的發(fā)展歷程中,有許多的專家學(xué)者對(duì)中國(guó)質(zhì)量管理理論研究與應(yīng)用做出了各種不同程度的貢獻(xiàn)。劉源張?jiān)菏?/span>(中國(guó)科學(xué)院)、韓之俊教授(南京理工大學(xué))等就是其中的杰出代表。
劉源張?jiān)菏?/span>(1925~2014)是中國(guó)全面質(zhì)量管理學(xué)科領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)者和奠基人,是在質(zhì)量管理領(lǐng)域具有國(guó)際影響的著名學(xué)者。他長(zhǎng)期致力于質(zhì)量管理和質(zhì)量工程的研究與應(yīng)用,提出了“三全”、“三保”、“四統(tǒng)一”、“五要素”等中國(guó)特色質(zhì)量管理理論,出版了《質(zhì)量控制講義》、《電子工業(yè)質(zhì)量管理》、《紡織工業(yè)質(zhì)量管理》等著作,為我國(guó)質(zhì)量學(xué)科建設(shè)和質(zhì)量管理理論發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在實(shí)踐方面,他率先在北京清河毛紡廠、北京內(nèi)燃機(jī)總廠、第二汽車制造廠、太原鋼鐵廠等企業(yè)開(kāi)展全面質(zhì)量管理實(shí)踐,經(jīng)國(guó)務(wù)院采納后在全國(guó)廣泛推廣,對(duì)增強(qiáng)我國(guó)企業(yè)質(zhì)量管理意識(shí)、提高質(zhì)量管理水平產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,為推動(dòng)我國(guó)質(zhì)量管理技術(shù)進(jìn)步做出了杰出貢獻(xiàn),獲得國(guó)內(nèi)外的廣泛認(rèn)可。因其杰出成就,于2103年獲得首屆中國(guó)質(zhì)量獎(jiǎng)個(gè)人獎(jiǎng)。
韓之俊教授從1976年開(kāi)始至今50多年來(lái),一直致力于質(zhì)量管理統(tǒng)計(jì)技術(shù)的理論研究與實(shí)踐,1985年將田口方法引入中國(guó),開(kāi)啟了與田口玄一本人和其繼承人田口申的長(zhǎng)期合作,使田口方法在我國(guó)兵器工業(yè)進(jìn)而在其他行業(yè)得到了深入的推廣應(yīng)用,所創(chuàng)立的穩(wěn)健六西格瑪、服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)啞鈴模型、韓氏質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)得到了學(xué)術(shù)界、企業(yè)和政府主管部門的廣泛認(rèn)可,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。出版的《三次設(shè)計(jì)》、《質(zhì)量工程學(xué)》、《測(cè)量質(zhì)量工程學(xué)》等著作,為我國(guó)質(zhì)量工程學(xué)奠定了基礎(chǔ),先后四次獲得國(guó)家多部委頒發(fā)的質(zhì)量管理先進(jìn)個(gè)人獎(jiǎng)。
在我國(guó)質(zhì)量管理創(chuàng)新方面,理論研究落后于實(shí)踐。過(guò)去40年,以海爾、華為為代表的一批中國(guó)優(yōu)秀企業(yè),在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不斷探索和創(chuàng)新,形成了獨(dú)具特色的質(zhì)量管理模式,如海爾的“人單合一”、華為的“以客戶為中心”、中車時(shí)代電氣的“雙高雙效”,正是這樣的模式引領(lǐng)了他們不斷發(fā)展,不但贏得了市場(chǎng),并成功獲得中國(guó)質(zhì)量獎(jiǎng)。
但我們也要看到,大多數(shù)的中國(guó)企業(yè)的質(zhì)量管理仍處于較低水平,絕大多數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量仍處于三西格瑪水平之下,相當(dāng)一部分還達(dá)不到二西格瑪水平,許多企業(yè)仍難走出“低價(jià)格低質(zhì)量”的“紅海”。
近年來(lái),受到國(guó)家政策等多方面的影響,智能制造已成為相關(guān)學(xué)科的研究熱點(diǎn),智能制造領(lǐng)域研究文獻(xiàn)數(shù)量激增,圖2描述了從1992-2017年智能制造文獻(xiàn)數(shù)量的變化。表1則是智能制造領(lǐng)域高頻關(guān)鍵字及其對(duì)應(yīng)頻率。
智能制造代表著一種先進(jìn)生產(chǎn)模式,智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能管理、智能制造服務(wù)是其四個(gè)部分。但表1可見(jiàn),智能管理包括質(zhì)量管理尚未成為智能制造的研究熱點(diǎn)。如果不加強(qiáng)研究,智能制造將重蹈現(xiàn)行制造所面臨的“一流裝備、二流技術(shù)、三流管理、四流質(zhì)量”的覆轍。
如何開(kāi)展智能制造下的質(zhì)量管理創(chuàng)新研究,我們認(rèn)為,應(yīng)遵循GB/T19580-2012和ISO9001:2015、IATF16949:2016的基本原則,在智能制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)流基礎(chǔ)上,以物流為核心,綜合運(yùn)用TDQM、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、SPC、MSA、QFD、PFMEA、MTS、田口穩(wěn)健設(shè)計(jì)、田口工序診斷與調(diào)節(jié)、穩(wěn)健六西格瑪?shù)榷囝I(lǐng)域的理論、工具與方法,通過(guò)對(duì)比研究、理論研究、實(shí)證研究等研究手法,從智能制造數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、智能制造過(guò)程質(zhì)量管理、智能制造質(zhì)量基礎(chǔ)管理等智能制造質(zhì)量管理等三大重要方面進(jìn)行研究。研究的總體思路如圖3所示,具體研究?jī)?nèi)容如下:
(1)智能制造與現(xiàn)行制造對(duì)比研究
充分利用文獻(xiàn)研究、國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流、問(wèn)卷調(diào)查、實(shí)地考察和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研取得的數(shù)據(jù)資料和分析結(jié)論,對(duì)智能制造與現(xiàn)行制造進(jìn)行深入的對(duì)比研究,重點(diǎn)挖掘兩種之間的本質(zhì)特征,為進(jìn)行本課題后續(xù)研究提供基礎(chǔ)。
(2)智能制造質(zhì)量管理基礎(chǔ)研究
以標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)、以GB/T19580-2012、ISO9001:2015和IATF16949:2016為指導(dǎo),開(kāi)展智能制造系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、檢驗(yàn)檢測(cè)、計(jì)量、質(zhì)量管理體系等質(zhì)量基礎(chǔ)管理及其評(píng)價(jià)體系研究,創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)如何構(gòu)建智能制造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化體系、檢驗(yàn)檢測(cè)體系、計(jì)量體系、質(zhì)量管理體系的理論、工具和方法,為智能制造系統(tǒng)質(zhì)量管理基礎(chǔ)建設(shè)提供理論指導(dǎo)。
(3)智能制造數(shù)據(jù)質(zhì)量管理研究
針對(duì)智能制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)多源、異構(gòu)、多模態(tài)等特點(diǎn),面臨如何高質(zhì)量的采集設(shè)備感知數(shù)據(jù)、如何高效的清洗和融合設(shè)備感知數(shù)據(jù)、如何有效地使用弱可用設(shè)備感知數(shù)據(jù)、如何開(kāi)展持續(xù)的設(shè)備感知數(shù)據(jù)質(zhì)量治理等挑戰(zhàn),本課題將以數(shù)據(jù)流為主線,對(duì)智能制造數(shù)據(jù)產(chǎn)生、采集、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、傳遞、使用、銷毀等數(shù)據(jù)全生命周期進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量定義、數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與數(shù)據(jù)質(zhì)量改進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)研究,開(kāi)發(fā)一整套數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)分析、數(shù)據(jù)清理效驗(yàn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析處理、數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估等管理策略、管理標(biāo)準(zhǔn)與管理工具,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)本身的精確性、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)一致性、數(shù)據(jù)時(shí)效性、數(shù)據(jù)實(shí)體統(tǒng)一性及其數(shù)據(jù)產(chǎn)生過(guò)程的重復(fù)性和可再現(xiàn)性,為智能制造數(shù)據(jù)質(zhì)量管理提供管理策略、標(biāo)準(zhǔn)和工具支持。
(4)智能制造過(guò)程質(zhì)量管理研究
以物流為核心,遵循GB/T19580-2012基本原理和ISO9001:2015基本原則,運(yùn)用馬田系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)、田口穩(wěn)健設(shè)計(jì)、田口工序診斷與調(diào)節(jié)等先進(jìn)質(zhì)量控制技術(shù)和方法,開(kāi)展過(guò)程工序參數(shù)優(yōu)化和工序診斷與調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究,引入MTS(馬田系統(tǒng))開(kāi)展智能制造過(guò)程的質(zhì)量故障診斷與分析,開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)各要素各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、預(yù)警、預(yù)測(cè)、預(yù)防和改進(jìn)的理論模型與算法。實(shí)現(xiàn)是全過(guò)程質(zhì)量的有效控制。
(5)實(shí)證與應(yīng)用研究
選擇已經(jīng)建立智能制造示范工廠的代表性企業(yè)(如中車時(shí)代電氣、中聯(lián)重科、福耀玻璃)進(jìn)行實(shí)證與應(yīng)用研究,對(duì)本課題研究成果進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證,并為本課題成果的推廣應(yīng)用提供支持。
以上各模塊的研究?jī)?nèi)容、研究方法與研究目標(biāo)詳見(jiàn)表1。
【個(gè)人簡(jiǎn)介】
單汨源:中南大學(xué)管理學(xué)博士、北京大學(xué)工商管理學(xué)博士后。曾任中南大學(xué)商學(xué)院副院長(zhǎng)(1996-2002)、湖南大學(xué)工商管理學(xué)院副院長(zhǎng)(2004-2011)。現(xiàn)任湖南大學(xué)工商管理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、項(xiàng)目管理研究中心主任、質(zhì)量研究所所長(zhǎng)、國(guó)際IPMP項(xiàng)目管理專家,兼任中國(guó)優(yōu)先法統(tǒng)籌法與經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)系統(tǒng)模擬分會(huì)副理事長(zhǎng)、湖南省管理科學(xué)學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、湖南省省情研究會(huì)常務(wù)理事、湖南省智能制造標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)委員,同時(shí)出任滿緣紅(常州)質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展研究院院長(zhǎng)、湖南滿緣紅質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展有限公司董事長(zhǎng)、湖南華菱集團(tuán)外部董事、湖南鹽津鋪?zhàn)邮称饭煞萦邢薰径录昂虾诮饡r(shí)代股份有限公司和高斯貝爾數(shù)碼科技股份有限公司獨(dú)立董事。