1 面向过程的质量管理
现代质量管理是面向过程的管理。国际标准化组织(ISO)把质量管理的重点从“产品”转向“过程”．引入了以过程为基础的质量管理体系模式(见图1)。其含义如下：①圆内部分构成了一个质量管理体系。企业为满足顾客及相关方需求并使其满意的活动由四大过程构成一产品实现过程、测量、分析和改进过程、管理职责过程以及资源管理过程：②产品实现过程是质量管理体系的中心过程．后三方面的管理过程为主过程的支持过程，为确保产品实现过程达到预定目标而服务：③资源管理的目的是向持续改善的质量管理体系提供必要的资源。资源包括人员、基础设施、技术和方法、信息等，是个广义的概念；④四个过程可以分为更详细的子过程。产品实现过程的质量管理又可以分为采购质量管理过程、设计质量管理过程、生产质量管理过程和顾客使用质量管理过程四个相互衔接的子过程。
图1 以过程为基础的质量管理模式
ISO9000：2000标准强调了在质量体系与质量系统建设中，要对质量管理过程之间的联系以及过程的组合与相互作用加以系统分析与连续地控制，并通过对过程的有效管理与推进达到顾客的满意与持续改进。
随着国际市场竞争加剧、社会分工越来越细和顾客需求日益多样化、个性化，产品的生产制造趋向于全球化，从原材料采购到成品交付的过程中，物流、信息流和资金流流经供应商、生产商和分销商等多个实体紧密结合的供应链网络。产品的质量和性能取决于整个供应链的运作效率，传统的企业之间的竞争转变为供应链之间的竞争。面向过程的质量管理概念也从企业内部向外延伸．扩展到包含供应商和顾客的供应链质量管理模式。
2 面向过程集成的质量管理体系结构
作为先进管理理念和管理模式得以成功实施运作的使能器和实现手段，质量管理系统经历了从模块孤立、功能单一到集成化、系统化和多功能支持的发展历程。
随着敏捷制造、虚拟企业、动态联盟和供应链管理等制造模式和竞争战略的兴起，以及面向过程的系统化质量管理策略的转，企业对集成质量管理系统的智能性、过程集成性、实时性和共享性等提出了新的更高要求。
(1)系统内部与外部集成化。系统集成不仅包含质量管理系统本身的集成，而且包括与其它业务管理系统的企业内部集成，以及与外部供应链上的企业业务系统的集成。集成性包括纵向集成和横向集成两部分，纵向集成是指质量活动与信息在企业的决策层、管理层和实施层之间的自上而下和自下而上的集成：横向集成是指质量活动与信息在从获取用户和市场需求到设计、采购、生产准备、生产、质量检验、市场营销和售后调查这一产品生命周期全过程中的集成。同纵向集成相比，横向集成可以看作是质量活动与信息在产品质量形成过程上的集成。
(2)管理的智能化和知识化。在长期的生产过程中企业里积累了大量的历史数据和丰富的经验，通过对这些信息进行挖掘，归纳出相关知识，并应用到以后的生产实践中，可以极大地提高产品的质量。实现质量管理的智能化是企业知识管理中的重要部分。人工智能技术开始应用到集成质量管理中的诸多方面。如质量计划生成、质量设计、质量决策、质量监控、质量分析诊断和过程控制等，集成质量系统的智能化水平日益提高。
过程集成质量管理系统就是在基础平台的支撑下，以制造商为核心、供应链上的所有实体企业通过协同合作，实现关键过程的稳定运作与持续改善，以满足最终客户的要求。
3 钢铁企业质量管理系统模型
钢铁生产介于离散生产过程和连续生产过程之间，属于半流程半离散型，也称为混合型企业。钢铁生产是将几十吨的钢水一步步地转换成要求各异的用户合同，它的制造过程是一个分解过程。是化整(钢水)为零(客户合同)而它的计划过程则是化零为整，即进行组炉和组批。钢铁企业采用过程结构和配方进行物料需求计划，而其配方，与离散制造业的BOM含义不同，不但代表着成分比率，还代表着企业的生产水平。
钢铁生产主要是按合同组织生产，属于订单驱动型生产，其车间执行控制则主要采用JIT方式：即现场控制主导型的“拉”(PULL)式生产管理方法，生产过程中前一工序的活动是按后续工序的现场需求来确定的。
图2为一个钢铁企业生产组织模式图，简要说明了企业相关部门如何通过反提料的方式来组织生产。
图2 钢铁生产模式
随着客户对钢材的品种、性能、规格和交货状态等的要求越来越多样化，客户需求呈现多品种小批量的特点，而钢铁生产管理中需要对不同订单组批进行生产，这给订单跟踪和物料的质量管理增加了难度。横向上看，钢铁企业生产过程中的质量管理流程如图3，从面向供应商的原材料进厂质量检验、内部生产过程的质量监控与判定、面向顾客的外部异议处置等一系列活动，实现了供应链上的集成质量管理。
图3 钢铁企业质量管理流程
横向上分析，钢铁企业的质量管理特点如下：
(1)原材料的质量成本高。生产所需的原材料其种类和性质等基本固定，不跟特定的产品订单联系在一起。冶炼阶段主要使用废钢和生铁等钢铁料、铁合金(硅钡铝粉、高铬锰铁、高碳锰铁和镍粉等)和返回钢等，其自身价值和冶炼成本占了钢材价格的70％~80％，所占比重大，而且原材料的构成成分通常随批量的不同而差异较大，因此对于钢铁料和铁合金的进厂质量控制格外重要。如果采购的钢铁料中水分过多，不但需要延长钢铁料的烘烤时间，同时还要延长冶炼时间以及在成材分厂的缓冷时间，增大了生产成本。
(2)分段质量控制。冶炼阶段以化学成分变化为主．要求控制产品的化学成分：浇铸和轧制阶段以物理变化为主，要求控制产品的机械性能和外形尺寸的大小，在生产组织过程中，根据质量控制要求，在冶炼阶段将制造标准和化学成分相同的订单合炉冶炼，在轧制阶段需要将轧制规格相同的产品合批进行集中轧制。在轧制和热处理等阶段，开始分批，通过不同的处理分配给不同的客户订单，最后将满足个性化质量要求的产品交付给顾客。
(3)质量判定决定物流的流向。从炼钢、浇铸、轧钢和热处理等各个生产阶段都伴随着形状、状态、物理性能和化学成分的改变，通过质量判定来决定物料的下一步流向。生产过程中产生不良品、废品、返回钢等副产品或中间产品需要进行回收与改制，对不良品的质量改制和质量改判等将引起物料管理、生产计划和合同匹配等的相应变化，牵动了整个企业生产管理系统。
与其它行业相比，质量管理在钢铁企业中占有首要地位，是企业一切生产管理活动的基础。目前我国钢铁企业大多是粗放型的生产管理方式，质量管理缺乏宏观管理和集中控制，与其它生产管理应用系统相互独立，出现质量波动大、效率低和成本高等问题，开发面向过程的质量管理系统是实现企业集成管理的基础。
4 基于ERP／MES／Control的层次化系统模型
AMR组织于20世纪90年代提出的企业集成模型清楚地描述了ERP，MES，Control层在企业集成信息管理系统中所占的地位。各层的主要职能为：
计划层(ERP)：强调企业的计划性。它以客户订单和市场需求为计划源头，进行宏观计划和把握，以充分利用企业内的各种资源，提高企业效益。从生产管理的角度来看，ERP基于事务处理的环境，属于企业上层的计划管理层。
执行层(MES)：强调计划的执行和生产过程的动态控制，是面向车间层的管理信息系统，它为操作人员和管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前状态等信息。MES把ERP与企业的生产现场控制有机地集成起来，是企业集成模型中的核心。MESA国际联合会给出的制造执行系统的功能包括产品跟踪与产品数据管理、生产质量管理与监控、工序级详细生产计划、生产调度管理等生产过程管理部分。
控制层(Control)：强调设备的控制。包括DCS(Distributed Control System)、PLC(Programmable Logic Controller)、NC／DNC(Distributed Numerical Control)、SCADA(Sugervisory Control and Data Acquisition)以及其它的自动过程控制系统．它一方面执行MES下达的操作指令，另一方面向MES反馈实时的信息。
钢铁企业MES具有显著的实时性、较强的与ERP系统及PCS系统的集成性．适用于钢铁企业各种产线，包括板材、线材、型钢、钢管等不同的产线和单制程、多制程、直接热装热送、短流程轧制等各种流程。它在产品实现过程中物料的生产流程为基础，实现质量的跟踪和追溯，生产计划调度管理、设备运转管理和工序成本管理等围绕质量管理实现企业集成。MES是钢铁企业生产质量集成管理的核心层。
基于AMR提出的ERP／MES／Control三层企业集成结构，建立钢铁企业纵向质量集成模型(见图4)。ERP层主要包括供应商质量管理、面向顾客的服务过程质量管理、质量规划和质量资源管理。其中，质量规划是质量管理的一部分。主要制定质量目标，并规定必要的运行过程和相关资源，以实现期望的质量目标，质量资源管理主要包括人员、资金、基础设施、技术和方法、知识和信息等，它是质量过程运行的基础，其中最主要的是各类质量标准、冶金标准和产品规范等技术资源，产品实现过程中的质量管理活动。如质量设计、质量控制、质量判定和质量分析诊断等，均以技术资源为依据进行。
图4 企业质量集成模型
5 结语
质量管理正朝着集成化、信息化和专业化的方向发展，研究基于过程和知识的集成质量管理技术和方法，建立企业质量核心数据平台，实施面向过程集成的、符合行业特点的质量管理系统，是企业在激烈的市场竞争中以质取胜的有力保障。主要针对钢铁企业提出了一种基于质量管理过程和ERP／MES／CONTROL架构的集成质量系统的设计方案，给出了系统的功能模型和软件结构，该方法已应用于某大型钢铁企业的质量管理系统。
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本文标题：基于过程集成的钢铁企业质量管理研究
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