北汽福田环动力发动机质量追溯系统技术方案V20.docx

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北汽福田环动力发动机质量追溯系统技术方案V20

北汽福田环保动力发动机

质量追溯系统QTS

技术方案V2.0

北京华铁海兴科技有限公司

2011年7月4日

目录

1

前言

1.1编写目的

本文的预期读者为：

（1）用户；

（2）项目管理人员；

（3）软件分析人员；

（4）软件开发人员；

（5）软件测试人员。

同时，在双方项目组成员签字认可后，本说明书作为编写设计方案、系统开发、系统测试以及验收的主要依据。

1.2缩略语

产品

是指企业的最终产出物，本文中特指北汽环保动力的发动机产品。

部件

本文中特指装配到产品上的、带有唯一编号（钢号或铭牌等）的组件。

编号

通常以钢号、铭牌或其他印刷体附着在实物部件上的一串数字或字母，此编号在同一种部件的范围下，具有唯一性，相当于部件的“身份证”。

编号用于实现单件管理。

编码

通常用于表示一类部件，同现行用友U8系统中的存货编码。

对于同一编码的部件，其可以对应着多个具有唯一编号的部件实体。

一般仓储物流管理系统的到货单上通常标明了到货部件的编码、名称及其数量，而没有具体每一个部件的编号信息，没有实现单件管理。

1.3项目范围

管理对象：

各种带唯一编号的部件及产品自身。

使用对象：

北汽环保动力组装车间、仓储部门、销售部门。

1.4参考资料

本软件系统的设计要求符合规范，严格按照国家软件工程规范和铁道部有关标准进行，设计依据主要有：

●《华铁海兴车间生产管理系统MES解决方案》2000-01-18；

●《计算机软件工程规范国家标准汇编》2000；

●现场需求调研的相关资料。

2系统目标

Ø部件原厂验证

在实物产品发生质量问题返厂时，能够确认其装配的主要大部件是否是出厂时的原装件，管理核心自制件（发动机缸体）的质量数据和发动机整机的质量数据。

Ø部件批次追溯

在实物产品发生质量问题返厂时，能够根据问题部件的唯一编号，找到：

1、问题部件的供应商；

2、问题部件的装配作业者及装配时间；

3、装配同一批次部件的产品（发动机），都卖给了哪些客户；

4、发动机整机质量电子履历簿；

3RFID技术

RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，即无线射频识别。

常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等等，电子标签是射频识别（RFID）的通俗叫法，它由标签、解读器、数据传输和处理系统三部分组成。

标签也被称为电子标签或智能标签，它是内存带有天线的芯片，芯片中存储有能够识别目标的信息。

RFID标签具有持久性，信息接收传播穿透性强，存储信息容量大、种类多等特点。

解读器分为手持和固定两种，由发送器，接收仪、控制模块和收发器组成。

收发器和控制计算机或可编程逻辑控制器（PLC）连接从而实现它的沟通功能。

解读器也有天线接收和传输信息。

数据传输和处理系统：

解读器通过接收标签发出的无线电波接收读取数据。

最常见的是被动射频系统，当解读器遇见RFID标签时，发出电磁波，周围形成电磁场，标签从电磁场中获得能量激活标签中的微芯片电路，芯片转换电磁波，然后发送给解读器，解读器把它转换成相关数据。

控制计算器就可以处理这些数据从而进行管理控制。

4技术方案

技术方案分为外购件质量追溯管理、自制件质量管理、整机质量管理三部分。

4.1质量数据库

4.1.1外购件质量数据库

质量数据库是达成系统目标的基础，由如下六部分数据构成：

图–1质量数据库构成

企业现有的U8系统中存在大部分数据，但相互缺乏关联性，其中：

前三条“供货商、部件、批号”信息相互关联，且来自于U8部件外购入库单，我们在后续的描述中称之为第1数据区；

后两条“产品编号、客户”信息相互关联，且来自于U8产品销售出库单，我们在后续的描述中称之为第3数据区；

其余的“部件编号”信息没有，我们在后续的描述中称之为第2数据区。

本系统各功能模块的设置就是为了将第1、2、3数据区关联起来，形成统一的、相互关联的数据库，用于达成系统目标。

4.1.2自制件质量数据库

4.2工作原理及流程

4.2.1工作原理

通过部件到货单件登记、产品单件组装扫描、销售发货验证三个步骤，建立用友U8部件外购入库单和产品销售出库单的双向联系，建立以供货商、部件、批号、部件编号、产品编号、客户为核心数据的质量数据库，从而达到系统目标，即：

1、部件原厂验证

根据返厂产品编号在质量数据库中找到其对应装配的各部件及其部件编号，与实际返厂的部件编号（如刚号、铭牌等唯一标识）对比，即可确认是否原厂装配。

2、部件批次追溯

根据返厂产品装配的问题部件的部件编号，在质量数据库中找到供货商及批号，再根据批号反向查找此批号下的所有部件编号所对应的产品编号及客户，即可实现问题部件的批次追溯。

4.2.2工作流程

第一步：

在部件到货入厂办理入库时，在用友U8系统填写完外购入库单（包含批号、部件、数量、供货商）之后，需要在本系统中，根据外购入库单登记每一个具有唯一编号的部件明细。

若没有输入相关编号数据，则部件外购入库单不能生效。

登记方式有如下两种方式选择：

1、要求供货商在供货前，必须在每一个部件实物上贴有RFID标签；在到货清点时，直接通过RFID解读器批量读取；

2、在到货入库清点时，在本系统内录入部件编号，并打印RFID标签并粘贴到每一个部件实物上，用于后续组装扫描。

之所以采用在到货入库环节进行部件编号注册，是考虑到部件在仓储存放并被车间领用后可能会造成批次混乱导致的数据失真，所以必须从源头上录入数据。

第二步：

在每一个单件产品组装开始前，先进行产品编号（即销售出库单上的产品序列号）注册，并打印RFID标签粘贴到产品上。

第三步：

在单件产品组装每一个部件时，由于产品及部件均贴有RFID标签，能被组装现场的RFID读取器自动识别，并进入数据库。

第四步，也是最后一步：

在产品销售出库单生效前，必须在本系统中自动验证出库单上的产品序列号（即产品编号）是否经过了第三步的组装扫描。

若不能通过验证，则产品销售出库单不能生效。

以上第一、第二步需要人工干预，第三步由RFID读取器自动完成，第四步由系统自动验证。

具体参见下章所述业务流程图

4.3业务流程图

图–2质量追溯系统流程

4.4系统功能结构图

本系统共分为十个功能模块，分别为：

部件单台登记、产品单台登记、产品单台装配扫描、产品销售出库验证、部件原厂验证、部件批次追溯、U8集成接口、产品结构BOM管理、用户及权限管理、电子标签打印。

如下图所示：

图–3系统功能结构图

4.5外购件质量追溯管理

4.5.1各功能模块描述

4.5.1.1基础数据管理模块

4.5.1.1.1供应商字典管理

根据对关键供应商管理的要求，将相关的供应商信息进行维护，为方便建立相应的供应商台账提供供应商基础信息的支持。

4.5.1.1.2检具字典

根据对关键检具管理的要求，将相关的检具信息进行维护，为方便建立相应的检具台账提供检具基础信息的支持。

4.5.1.1.3质量问题类型字典

提供对质量问题类型维护的功能，方便对质量问题类型进行归类查看等功能的基础信息。

4.5.1.1.4组织结构管理

提供对公司的组织结构的搭建，为系统其它模块提供组织结构信息的支持。

4.5.1.1.5设备字典

根据对关键设备管理的要求，将相关的设备信息进行维护，为方便建立相应的设备台账提供设备基础信息的支持。

4.5.1.1.6系统基础信息配置

为系统其它模块的基础信息提供维护支持的功能，方便系统其它模块方便选择相关属性信息，提高系统的易用性。

4.5.1.1.7产品结构BOM管理

用于定义产品和部件的装配关系，理论上可以支持多级组装，便于在现场组装扫描时实现自动装配。

4.5.1.2部件单台登记

根据用友U8外购入库单，录入每一条到货明细数量对应的部件编号。

即若某部件到货数量为50，则需要录入50个不同的部件编号，并需要人工打印出对应的电子标签，并粘贴到部件实物上，用于后续组装扫描。

若未录入或录入不够数，则禁止此外购入库单生效。

此部分功能用于将第1和第2数据区联系起来。

4.5.1.3产品单台登记

在产品开始组装前，先进行产品编号（即销售出库单上的产品序列号）的生成和注册，并打印出RFID标签粘贴到产品上，为后续的装配扫描做准备。

4.5.1.4产品单台装配扫描

在单台产品组装每一个部件时，由于产品及部件均贴有RFID标签，能被组装现场的RFID读取器自动识别，并进入数据库。

此部分功能不需人工操作。

此部分功能用于将第2和第3数据区关联起来。

4.5.1.5产品销售出库验证

由于U8产品销售出库单的填写是手工进行的，与上一步的“单台装配扫描”是在两个系统里独立、分时进行的，因此为保证数据的严格合法性，需要在U8产品销售出库单生效前，验证在出库单上输入的产品序列号（即产品编号）是否存在上一段描述的扫描过的装配记录。

此部分功能不需人工操作。

此部分功能用于验证第2和第3数据区关联的有效性。

经过此部分的功能，质量数据库就建立起来了。

4.5.1.6部件原厂验证

根据输入的返厂产品编号在质量数据库中找到其对应装配的各部件及其部件编号，与实际返厂的部件编号（如刚号、铭牌等唯一标识）对比，即可确认是否原厂装配。

4.5.1.7部件批次追溯

根据返厂产品装配的问题部件的部件编号，在质量数据库中找到供货商及批号，再根据批号反向查找此批号下的所有部件编号所对应的产品编号及客户，即可实现问题部件的批次追溯。

4.5.1.8U8集成接口

本系统需要与现行的用友U8物流系统进行无缝集成，并对部分流程进行变更。

4.5.1.9部件外购入库单集成

1、作为入库清点时输入部件编号的依据，直接建立第1和第2数据区的关系；

2、部件外购入库单若未录入部件编号，则禁止生效；

3、作为整体质量数据库的一部分数据来源。

4.5.1.10产品销售出库单集成

1、作为进行产品出库验证的基础，确认出库单上的产品序列号（即产品编号）是否存在组装扫描记录，确认第2和第3数据区的关系；

2、产品销售出库单若未通过组装扫描验证，则禁止生效；

3、作为整体质量数据库的一部分数据来源。

4.6用户及权限管理

管理用户及权限分配等。

4.7电子标签打印

用于打印RFID电子标签，粘贴到部件和产品实物上进行组装扫描。

5对现有U8系统的影响

1、在部件到货入库环节，增加部件编号录入及RFID标签打印粘贴的功能环节，增加了人工工作量；

2、该系统在部分环节要求实物流与信息流一致。

如果现行在到货入库环节存在先办理实物入库，后填写单据等可能会造成批次号与实物不对应的操作，会导致系统错误数据；

3、该系统要求的严格单据数据录入可能会在实际应用中遇到困难，但需要克服。

比如，产品销售出库单上人工输入的序列号（即产品编号）需要进行系统自动验证其是否经过了组装扫描之后，此单据才能生效等。

5.1自制件质量追溯管理

●制订采样计划

对需要统计控制的关键质量参数制作采样计划模版。

可供现场工人直接应用。

根据当日生产计划，由现场工人对即将加工的工序，直接从《采样计划模块》该工序关键质量参数的采样计划模版，直接根据模版新建当日当批采样计划。

输入批号、当班计划产量、选择班次、生产者，采样开始时间等后提交。

在采样任务栏会自动生成采样任务记录表格。

采样表可以打印或直接在线使用。

●数据采集

及时准确的采集数据十分重要，为此NorteksoftSPC网络版提供了离线采集、在线人工采集和在线自动采集等多种数据采集方式。

贵厂可以根据自己的各车间、各生产线的实际状况决定采用何种方式。

（一）离线采集

离线采集工作方式是指数据采集人员通过纸张记录表记录数据，并在生产线之外将数据录入系统的方式。

具体说明如下：

1）系统自动生成《SPC数据采集单》，各个工位领取计量（计数）型数据控制图数据表格；

2）操作人员按照质量管理部门规定的采样时间,填入数据,交给质量管理部门；

3）质量管理部门数据录入人员在计算机上录入数据；

4）录入数据完成后,软件就能立即绘出控制图形并得出分析结果；

5）生成报表供质量管理部门和各级领导部门决策，并在发生异常时自动报警。

（二）在线人工采集

在线人工采集工作方式是指数据采集人员在生产线上通过数据采集设备直接将数据录入系统的工作方式。

具体说明如下：

1）关键工位在线采集数据，一次录入系统；

2）SPC信息系统自动实时计算，绘制控制图，保存数据，自动进行异常情况判断；

3）控制图和计算结果实时反馈给关键工位，指导加工生产；

4）技术分析人员随时调用各种数据，进行深入数据挖掘和分析；

5）管理人员随时监控系统运行，并通过短信和Email接收系统的预警信息。

（三）在线自动采集

数据采集器实时采集各类生产或检测设备以及各种仪表的参数数据，可以在线监测或采集它们的工作过程和工作状态等数据信号，并将采集的数据存储在采集器中，通过现场总线上传给数据采集工作站。

（四）数据采集方案

A.在线人工采集

在生产现场配置数据录入设备，录入设备和中心数据库连接。

在管理部门配置PC机，与数据库（服务器）、现场采集设备共同构成数据采集和处理平台。

质量管理部门制定采样计划，传输到现场采集录入设备，现场工人能够在现场录入设备上通过IE浏览器直接访问spc数据采集页面，根据采样表的要求录入数据。

数据直接进入数据库，质量管理部门通过IE浏览器访问SPC系统页面，可以直接进行数据分析、统计和实时监控。

B.离线采集

对于实时性要求比较低的数据，可以采用离线采集的方式进行数据采集。

该方式在采集和录入时间上采用了灵活的方式，满足企业在线采集方式不能实现的情况和不必要的情况，有较大的弹性。

C.剔除数据

由于生产过程具有的某些特殊性，或者在数据采集中存在某些不避免问题，在数据中出现坏数据。

为了忽略某些坏数据的影响，用户可以自定义设定剔除数据的规则，根据规则自动剔除对应的数据，如自动剔除头料、尾料数据，加工过程中的故障数据等。

●分析

采集人员将采样数据录入并提交采样数据表后，系统自动进行运算，按照采样计划要求自动计算和绘图。

相关人员可以通过《分析》模块对已提交的采样表数据进行分析。

点击采样表名称，直接查看分析信息。

比如采样表信息、采样数据、控制图、直方图、过程能力指数、异常报告以及改进建议等。

故障记录：

现场人员可以对在加工过程中发现的异常情况、不合格品的疵病以及要求的其他检查项目进行记录。

分析人员可以直接查询这些信息，以便于及时了解现场情况，及时排除故障。

●监控

管理人员可以对在线采样的加工过程进行实时监控，也可以查看异常纪录。

●预警管理

根据常规控制图的国标GB/T4091-2001统计质量控制手册其中规定的八种判异准则实时计算,实时预警。

根据事先人工设定的采样时间，每个工位上输入的数据都实时传入到服务器上，服务器根据八种判异准则实时计算，当某种判异符合事先设定的报警条件时，服务器会按事先设定的报警方式，把警报发给相关人员或者设备；相关人员或者设备再采取相关措施，从而达到实时控制生产过程质量的目的。

⏹设置采样时间

⏹设置预警条件

⏹设置预警等级

⏹设置预警管理负责人

⏹设置预警通知工位

⏹设置警报声音

⏹设置预警方式

⏹手机短消息预警

⏹EMail预警