cims环境下钢铁企业质量管理系统的分析与设计

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1、CIMS环境下钢铁企业质量管理系统的分析与设计　　[摘要]质量管理是钢铁企业MES系统的重要组成部分，系统以PDCA质量控制为理念，将生产过程中从原料、半成品到产成品检验各环节的所有质量信息集成起来，以期建立覆盖钢铁企业生产全过程的一贯制产品质量规范管理、质量设计与检验、质量判定与分析、质量追踪与质保服务的钢铁企业质量管理系统。本文首先对钢铁产品特性及质量管理系统基本需求进行了详细分析，在基础上构建了系统整体架构并对各子模块功能进行了详细描述。　　[关键词]MES；质量管理；系统分析　　doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2013.15.030　　[中图分

2、类号]TH186；F273[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2013）15-0044-04　　1引言　　美国著名质量管理大师朱兰指出：“20世纪是生产率的世纪，21世纪是将是质量的世纪”。随着全球经济一体化及网络信息技术的不断发展，质量管理将进入一个新的发展阶段，现代钢铁企业质量管理应当融入以信息技术为支撑的先进质量管理理念[1]。钢铁企业质量管理主要是指从原料到半成品、产成品各环节的所有质量信息相集成，形成一个完整的质量信息反馈体系，并实现产品质量生产的全程追溯。本文以钢铁企业制造执行系统（MES）中质量管理子系统的分析与设计为研究主题，在对国内外已有的钢铁企业

3、质量管理系统开发等相关文献进行研究的基础上[2-4]，首先根对钢铁产品质量特性进行了详细分析，在此基础上根据实际需求构建了钢铁企业质量管理系统模块的整体架构，并重点就各子模块具体功能进行了详细描述，以期在CIMS环境下通过计算机信息技术来整合企业资源，优化质量管理流程，实现质量信息和数据的共享，实现企业经济效益和社会效益最大化。　　2钢铁产品质量特性分析　　钢铁产品质量特性大致分为直接质量特性和参数质量特性两部分。合同规定的客户需求一般反映的是直接质量特性，包括主质量特性，如钢号、标准、形状、规格等；以及辅助质量特性，如交货状态、加工用途、冶炼方法、技术条款等。而生产过程中参照

4、的目标是产品的参数质量特性，包括化学成分质量特性，如C、Si、Mn等元素的含量要求；物理质量特性，如形状、规格、力学性能、高低倍要求等；以及交货期等时间质量特性。产品质量设计的实质就是将产品的直接质量特性映射为产品的参数质量特性，并将它们分解到各个加工工序中进行控制，作为生产过程控制和质量检验的目标以及判定合格与否的依据。具体分类参见图1。　　3质量管理系统需求分析　　钢铁生产可分为炼钢、连铸、轧制等阶段，其在炼钢连铸阶段是连续的，而在后续轧制等阶段是离散的，因此钢铁生产是半连续半离散的分阶段式生产方式。而从物质上来看，钢铁生产过程是从单一钢水投入经后续不同加工工艺，按用户合同

5、要求生产出产品性能、规格各异的产品的分解过程，其产品规格虽复杂，但生产工艺却有着很多的相似之处。基于以上对钢铁产品特性及钢铁生产流程的了解，其质量管理系统需求应须把握以下几点[5]：　　（1）工序过程质量控制：通过对生产过程各工序过程质量进行控制，以保证产品的最终质量符合用户要求。　　（2）质量检验及数据采集：系统在生产过程中各关键工序设置质量采集点以采集工序质量数据，并与数据库中标准数据进行自动对比，并把对比结果实时显示。　　（3）检（化）验及质量判定：按照试样检验要求及时为其他工序提供准确的检验数据并结合现场检验结果对半成品和成品进行综合判定。　　（4）质保书模板设计与应用

6、。　　（5）质量控制与生产放行：通过对产品生产质量进行监督控制，对不合格半成品采取封锁、返修等措施，杜绝不合格半成品不经允许流转到下道工序或出厂。　　（6）产品质量分析与缺陷反查：通过对产品生产过程中各关键工序节点采集的质量工艺控制数据、成分物理性能数据、在线检验数据及各种标准数据进行综合分析，找出产品形成缺陷的原因，为改进产品质量提供有力保障。　　（7）改判业务处理：对检验结果无法满足订单要求但符合另外一个牌号标准的产品，系统提供判定顺序，指导牌号的改判，要确保改判结果的准确性和改判钢种的合理性。　　4质量管理系统总体架构设计及各功能模块分析　　4.1质量管理系统总体架构设计

7、　　通过以上对质量管理系统需求的分析，可知质量管理系统总体架构主要包括质量标准管理、产品质量设计、质量采集与检验、质量判定管理、质保书管理、质量跟踪与分析等模块。具体见表1。　　4.2质量管理系统各功能模块分析　　由表1可知，质量管理系统架构大致分为6个子模块，其质量管理流程图（以钢卷生产为例）如图2所示。　　4.2.1质量标准管理　　钢铁企业质量标准管理通常由企业质量标准科在充分考虑并综合执行国际、国家、钢铁行业及客户特殊要求等基础上制定，并及时下达至作业部门，制定企业钢铁内部标准，控制产