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安徽国星生物化学有限公司实施基于MES系统下全面质量管理的经验
2016年行业质量标杆典型经验(3)
日期:2017-12-22  
 

一、摘要

安徽国星生物化学有限公司以“品质至上”为质量管理追求的目标,基于MES系统下的全面质量管理是指企业在开展质量管理工作过程中基于制造执行系统(MES),运用其先进的功能进行质量数据的收集、统计和分析,不断提高质量控制能力和质量管理水平。MES系统中的质量管理与全面质量管理TQM质量系统的精神一致,MES系统的质量模块继承了优势,对企业质量管理的整个过程提供了集成,且MES的质量管理更关注数据。

公司通过将MES平台与质量管理相结合,以系统高度集成、过程深度优化、业务与信息高度融合形成贯穿于原材料采购、仓储、生产、销售,覆盖生产全过程的全面质量管理,通过建立质量标准模块、质量检验标准模块、质量分析控制模块、质量问题追溯模块、质量问题诊断及生产过程调整模块等实现质量体系文档管理一体化、原辅材料质量控制流程化、质量问题管理规范化。一定程度上使公司从过去主要依靠成品检验的方式,逐渐发展成为预先控制与事后检验相结合的管理方式,提高了经济效益。安徽国星实施基于MES系统下的全面质量管理对企业生产过程中的产品质量进行全面和准确的评价,这些数据也成为了企业生产决策层有利辅助决策工具,具有广泛的应用前景。  

二、企业概况

安徽国星生物化学有限公司是集研发、制造、市场为一体的生产新型“三药”(医药、农药、兽药)及“三药”中间体的环保型“国家火炬计划重点高新技术企业”。公司现有职工800余名,其中大专以上学历占50%以上,专业技术人员246名。近年来,公司先后荣获了“国家火炬计划重点高新技术企业”、“全国工业品牌培育示范企业”、“全国两化融合体系贯标试点企业”、“安徽省技术创新示范企业”、“安徽省创新型企业”、“安徽省卓越绩效奖”等荣誉称号。并已成功组建“国家企业技术中心”、“国家地方联合工程实验室”、“国家博士后科研工作站”、“安徽省院士工作站”、“安徽省杂环类农药产业技术创新战略联盟”、“安徽杂环化学省级实验室”等研发平台。2011年9月安徽国星以南京红太阳股份有限公司为发行主体增发上市,深圳股市代码000525,简称红太阳股份。

安徽国星成立以来,依靠公司强大的“实力、潜力、领导力”的推动,围绕“生态链、产品链和循环经济链”的节能减排、循环经济模式建设项目,发展经济,取得了一定成效:一是建成了世界唯一、规模最大、上下游一体、拥有自主创新的年产23万吨人称杂环类“三药”及“三药”中间体“芯片”的、被美国人垄断半个多世纪的吡啶碱产业链,其中吡啶碱产能占全球33%份额,国内55%份额,并主导制定吡啶碱系列国家、行业标准7项,完全掌握了市场的话语权。二是建成了国内唯一、具有自主知识产权的年产6万吨低毒、环境友好型有机磷农药循环经济产业链。两条产业链的建成填补了民族产业空白,成功突破了长期制约我国高效低毒农药、医药等产业发展壮大的瓶颈,极大地提高了中国民族工业的国际地位和参与国际竞争的核心能力,开创了国家、企业、三农、环境等多赢局面,塑造了民族产业神话。

作为行业内新诞生的领军企业,安徽国星牢固树立“质量第一”观念,坚持遵循“以质取胜 质量强企”发展战略,我们积极推行卓越绩效管理模式,实现了从单纯“抓产品质量”到抓“实现企业基业长青的发展质量”的转变。在公司内举办如“质量月”、“质量知识考试”等活动,持续推动建设“质量强企”。在市、县各级政府的坚强领导下,在各部门的指导帮助下,公司的质量管理水平和产品质量得到稳步提升。我们已经形成了一套系统完备、科学规范、运行有效的的质量管理体系和品牌管理体系,公司知名度和美誉度的不断提升,实现了“名品”、“名企”、“名牌”的“三名”目标任务。公司先后被石化行业协会和国家工信部确认为“中国U赢电竞和化学工业品牌培育示范企业”和“全国工业品牌培育示范企业”;主导产品吡啶、3-甲基吡啶荣膺“省名牌产品”;2,3-二甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶、百草枯等产品先后被认定为“省高新技术产品”。

未来五年,安徽国星生物化学有限公司将重点围绕生命科学产业,走专业全球化的科学发展之路,做大做强杂环“三药”及“三药”中间体生命科学产业,打造一个与环境、与社会、与员工、与投资者和谐相融的经营国际化和健康发展的大型企业,发展成为全球最大的绿色环保型杂环类农用化学品供应商。

三、实施基于MES系统下的全面质量管理的背景

目前国内国际经济环境普遍低迷,化工企业的市场竞争也日益激烈,要想赢得市场、赢得客户,企业必须全面提高自己的综合竞争能力,“以信息化促进质量提升”逐渐成为企业提高生产经营水平,在市场经济中立于不败之地的必然选择。安徽国星作为典型的化工企业,化工企业具有工艺复杂,生产装置多且关联度高,质量控制点多且管理难度大的特点。由于生产的产品质量上具有不可修复性,要保证产品质量就必须从原材料采购、生产过程等各个过程、环节进行管理,以过程控制保证产品的最终质量实现。然而我公司在之前很长一段时间内质量管理仍然是采用以传统的检验把关为主,辅助以简单的统计分析和数据处理。

总的来说存在以下三个特点:

1、质量记录普遍采用纸质记录的方式,各部门分散管理各自直接相关的质量记录。这就给质量信息的共享、查询和追溯造成不便。质量信息的不规范记录给统计分析带来困难。质量信息的大量丢失隐藏巨大隐患。

2、公司虽建立一套完善的文件化质量管理程序文件和过程规范,对影响质量的主要过程都进行了策划,并制定相应的控制办法,然而实际上文件是文件、执行是执行,文件规定与实际操作相分离现象十分普遍,质量过程有法不依、违章操作的现象时有发生。规范的流程是需要相应的系统或工具来保障,而不单单是依靠人的自觉性和管理制度。缺乏软件系统辅助的质量管理和缺乏流固化的过程控制势必无法将文件要求同人的操作紧密联系起来,以达到过程受控的目的。并且许多质量过程的由于采用表单传递、人工流转的方式,信息传递缓慢,工作效率低下,并且许多质量信息无故丢失。

3、在质量信息大量丢失的情况下,即会影响质量数据的分析,数据的缺失直接导致分析结果的失真,并且以手工处理的方法面对庞大的质量信息,难度可想而知。对质量信息的统计分析和深度挖掘能够准确识别质量问题和改进点,有效提高产品质量,大大降低质量成本。统计技术的应用是质量分析和决策的重要途径,对数据缺乏有效的统计分析是公司存在的很大问题。

面对安徽国星庞大复杂的生产系统,如何通过信息化实现质量信息的采集与管理,如何真正实现质量过程控制,如何进行有效的质量分析与决策是公司质量管理面临的严重课题。管理层锐意改革,在信息化时代为质量管理带来的空前的机遇下,且公司信息化基础良好,公司决定运用质量管理信息化,实施基于MES系统下的全面质量管理。

三、实施基于MES系统下的全面质量管理方法的综述

安徽国星生物化学有限公司主要生产包括吡啶碱及下游百草枯等产品,作为化工企业,是典型的流程型制造企业,通过公司自主创新及实施大规模技术改造,安徽国星已建设成为全球产能最大、工艺技术装备水平最高的吡啶碱生产企业。

安徽国星生产制造流程信息化平台架构分为三级:一级是指基础控制仪表,二级是指DCS、PLC,三级是指MES系统。生产工艺数据、检化验数据等分布在各级信息化系统中,对这些数据的处理、分析和控制反馈无专门的质量分析系统。开发人员借助六西格玛专业分析软件Minitab,结合安徽国星生产过程,将Minitab统计分析功能无缝嵌入MES系统。经过自动采集、预处理和再加工的生产数据,可实现通过Minitab对存储在数据库中的数据进行历史或湿湿的在线分析。可实现Minitab中常用的图形化汇总、回归、控制图、过程能力分析和时间序列图等统计工具在现场过程控制中得到图形化展示。现场质量技术人员通过分析结果可及时准确把我生产质量状况,优化和改进生产过程控制,提升产品质量管控能力。同时,针对生产数据的属性特征,利用不同类型的控制图对生产过程的变异进行实时监控,依据梳理的工艺控制目标值作为控制限,进行在线的画面预警监控,使在线质量异常波动情况能得到快速识别和及时处理。

通过开发设计,基于MES系统下的质量管理主要存在以下几个功能模块:

1、质量标准模块

  根据实际的质量标准的来源和应用范围,将质量标准细分为质量文件、产品质量标准以及工艺质量标准。质量文件包括国际标准、国家标准、行业标准和企业内部标准等;产品质量标准包括化学成分表、外观、比重等;工艺质量标准包括工艺参数、操作标准和检验标准等。

2、质量检验模块

  质量检验对生产过程中的原材料质量、半成品质量、成品质量进行在线判定,以确保从Uwin电竞到成品入库一系列制造过程的质量。质量检验依次完成对原材料、半成品和成品的质量检验。细分为以下模块:原材料检验、半成品检验和成品质量检验三个部分。

3、质量分析、控制模块

  在质量管理的早期,质量管理可以直接就定性为检验,检验就是按着质量标准发现和剔除不合格产品,但是可以看到当不合格产生的时候损失也已经造成。开发人员借助六西格玛专业分析软件Minitab,结合安徽国星生产过程,将Minitab统计分析功能无缝嵌入MES系统。借助Minitab统计分析功能对生产过程进行分析评价,根据反馈的质量数据及时发现系统性影响因素出现的征兆,使得生产过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态,从而达到质量管理的目的。

  实施统计过程控制分两个阶段:分析阶段首先要求生产过程在无异常的情况下进行,根据无异常状态下收集的数据计算此类产品生产过程的控制界限,作为分析用控制图和过程能力分析的依据,检测生产过程是否处在稳态,过程能力是否足够的标准。当检测生产过程达到以上两个目的的时候,则进入统计过程控制监控阶段,监控阶段主要是对控制图进行监控,其中的控制界限已经由分析阶段的结果得出了,生产过程的实时数据也在及时的绘制到控制图之上,图中的点的波动情况可以反应过程受控或者失控。如果是失控状态,需尽快寻找原因消除影响。可以看出,实施统计过程控制技术体现了预防控制的作用。

4、质量问题追溯模块

质量问题追溯则用来发现在制造环节产生的质量问题及根源,实时纠正制造系统中的故障。通过追溯交互方式操作,获取缺陷产品的基本信息,包括:批号、设备、工序、日期、订单号、操作人员或检验人员的信息等。系统数据库结合该产品质量物料清单,可以追溯到产品原材料信息、设备信息、操作人、检验人、检验设备和不合格品处置单号等信息。通过对这些数据处理汇总以直观、交互的界面呈现追溯报告。

5、质量问题诊断及生产过程调整模块

得到质量问题的追溯报告后,需要质量诊断与调整。通过数据中的专家系统,可以查找问题的根本原因并给出相应的解决方案,最终达到稳定的制造性能和足够的过程能力。

管理方法要点及创新点:

1、基于MES系统的全面质量管理能够实时采集制造过程中的数据,及时掌握质量的状态并反映制造过程的问题,实现对生产质量动态地进行控制。

2、基于MES系统的全面质量管理通过集成Minitab软件能够把质量信息以人们惯于接受的表格、图形、图像等可视化方法将质量及其内在的联系进行表现,为质量管理者提供依据。

3、基于MES的全面质量管理可满足企业对质量管理的实时动态性、可视化和交互性的需求。

四、管理方法(技术)的实施与运行

2013年,安徽国星开展了基于MES系统下的全面质量管理应用,公司经过系统功能平台的搭建以及基础数据的准备、培训、实时运行等方面的工作,完成主要内容如下:

1、基础信息录入

1.1质量属性

将公司中的所有原辅料、中间产品、产成品、环保等可定义相应的质量属性,设定是否需要检验、检验方式、保质期管理、复验期管理、质量等级和质量控制等资料属性,系统可根据这些属性对业务相应环节进行控制。另外保质期、复验期针对的物品必须启用批次。

1.2检验项目

检验项目资料实现对检验分析指标的分组定义,根据检验特性对检验指标项进行分类管理。

1.3检验指标

检验指标指质量检验相应的检测指标项,定义指标相应系统应用属性,如缺陷等级、值类型、分析参数条件、选择值、修约规则、编辑输入方式和数据来源等。

1.4检验方案

系统根据不同样品定义相应的质量标准方案,在方案中对样品取样模板、检验任务、检验指标进行描述,按定义国家标准、行业、企业标准对应的指标检验要求,原始检验参数,检验要求、检验费用、计算公式、标准值,检验结果的合格判定条件,在具体的检验业务中可根据规则来匹配检验方案。

1.5检验规则

根据不同的物品、检验类型、业务资料定义其检验规则,按照定义的规则来带出对应的检验方案。


1.6检验计划

对于固定分析频率的检验方案,定义检验计划,以便根据条件(时间点/周期/其他),自动生成检验任务、提醒工作人员采样及取样。

2、业务处理

2.1请检单

请检单是质量检验业务的入口环节,根据不同的业务类型可分为来料检验、工序检验、产品检验、在库检验和其他检验。

2.2取样单

在接收请检单后,质量检验部门的取样人员在对应请检单上填写取样人、取样日期、取样地点、取样量、取样说明。

2.3检验任务

请检被检验部门接收后,内部再根据检验人员的分工情况按检验的分类进行有关任务的分配,系统中的检验任务需指定到检验组,各检验组分别填写各自的检验记录,也可以由主检人录入检验记录,其中原始记录仍通过原有方式发放,系统只录入指标的检验结果,系统自动汇总至检验报告。

2.4检验报告

检验人员对样品进行化验后,根据检验结果填写检验报告,作出检验结论,根据预先定义的检验报告格式,打印出检验报告。

检验单数据项:检验类型、检验单号、检验方案、供应商、请检日期、请检部门、批号、检验日期、检验结论、检验指标、标准值、检验结果。


 

2.5留样单

取样后对样品进行留样登记,并填写留样观察计划表,系统根据计划日期进行检验提示,相应检验人员进行检验,记录检验结果。留样分为观察和持续稳定性考查两种类型,对于观察的情况只填写观察记录,对于稳定性考虑则按照检验计划进行定期检测。

留样单数据项:留样类型、日期、部门、留样人、批号、检验次数、检验周期、留样数量、计划检验日期、计划检验数量。



2.6不合格处理

用于生产、销售的物品必须经质检并审核放行,但对某些不合格品在符合生产条件情况下也允许投入生产。检验结论为不合格的原材料、中间产品、产成品、库存产品,在检验报告后形成不合格品处理台帐,由质检人员进行处理,处理方式为:入库、销毁、退货、返工、其它。并记录处理人和处理原因说明。

不合格处理单数据项:检验类型、物品名称、批号、数量、不合格原因、检验人、部门、检验日期、检验依据、审核结果、审核人、日期、审核意见。

2.7质量追溯

系统中提供批次质量追溯的功能,可根据批号管理要求建立批号档案,按一定规则进行编码管理,同时也可关联必要的批号属性,如供方批号、生产批号、有效期等。在系统所有相关的业务都与批号进行关联,可通过物料批号向下查询产品的生产,也可通过产品批号往上查询物料批号来源,提供层级追查自动切入目标批次,从而实现质量的全程追溯。


 

3、质量体系文档管理

公司通过MES系统中的文档管理功能,实际应用过程中将有关质量法律法规、质量管理体系文件、各类技术标准、质量管理文档的管理,包括国家质量法规和企业质量管理体系文件的编辑、存档、检索等功能。以及有关企业生产的所有产品的质量标准文档、质量检验所需的化验分析方法标准文档、有关企业生产运行的原材料、辅料及中间产品的质量控制标准文档的存储、维护和在线查阅功能。

4、数据统计、分析

系统可对质量管理数据进行统计分析,自动生成各类质量统计分析台账和报表,选择检验指标后,还可以对检验指标数据进行图形分析。

4.1检验进度状态查询

检验进度状态查询:检验类型、请检日期、请检部门、供应商、检品名称、生产日期、生产部门、工序、检验单号、批号、数量、检验方案、检验状态。 

4.2检验记录台账

根据检验记录形成记录台账,提供查询统计。

检验记录台账:检验类型、检验编号、供应商、生产日期、生产部门、检品名称、工序、报告编号、批号、数量、检验日期、质检结果、检验方案、检验人、检验结论。

4.3检验数据统计

根据检验单数据进行检验合格率的统计。

检验数据统计:检验类型、检品名称、检验编号、检验指标、检验次数、合格情况、不合格情况、合格率。


 

4.4质量月报

按一定周期(年、月)显示相应车间相应产品关键质检指标的数据,月份需要非自然月的模式。

4.5质量分析

借助Minitab统计分析功能对生产过程进行分析评价


 

五、管理方法(技术)的实施效果

安徽国星自MES系统运行以来,带来了很大的经济效益。近两年来,国星生化在外部经济不断下行的情况下,实现了经济逆势增长,2015年,国星生化实现营业收入15.25亿元,净利润1.64亿元,上交税收7316万元。2016年1至5月实现营业收入5.4亿元,净利润3993万元,上交税收2135万元。

同时,也实现了很大的无形效益,实现了信息化系统与现场质量管控的有效结合,安徽国星建立了完善的产品质量管理系统,在信息化资源的支撑下现场质量管理实现精细化、数据化管控,避免了人工采集数据、分析处理的繁琐和不准确性;影响产品质量的关键因素得到有效识别,在复杂的数据库中实现了质量异常信息识别和处理,实现了精细化的过程质量控制,产品实物质量指标的精准控制和趋势预测得到有效保证,过程质量的精准控制切实提高了产品实物质量水平;

安徽国星自主研发的基于MES系统下的全面质量管理非常适合生产现场,为企业节约了咨询成本,为同行业实施管理信息化提供良好解决方案,形成良好的社会效益。

六、深化推广与建议

要想通过MES系统进行全面质量管理等信息化手段加强企业质量管控能力,是目前和将来质量管理理念、时间创新的重要趋势,并日益成为行业先进企业实现其质量和信息化战略的重要支撑。要想成功推广,必须做好基础工作。

1、领导重视

质量管理八项原则之一强调领导作用,质量和信息化的结合需要领导从战略的角度考虑推进这项工作,才能拍出前进的阻力和障碍,已获得完美的融合。

2、完善信息化基础工作,保证网络硬件基础条件

实现MES系统进行全面质量管理等信息化手段加强企业质量管控能力必须建立在完善的信息化基础上,特别是在网络硬件方面,需要资金有效的投入。安徽国星已建立完善了覆盖全流程、全业务缓解的信息化系统,为质量与信息化的深度融合奠定了较好的基础条件。

3、人员素质

信息化和质量的结合需要软件开发人员和质量管理人员的通力合作,质量管理人员的质量管理理念和现场实践需要借助软件开发人员来实现,两者之间的沟通尤其重要,因此需要抓好人员能力素质建设,确保开发的信息系用能充分发挥作用。

我们将持续加强MES系统下全面质量管理的改进和维护。通过MES系统来保障品质、保障生产、保障效率。引进高效率生产线,进一步提升产品品质;加强MES系统的改进,实现MES系统高效运行,减少重复操作,充分发挥信息系统提高效率和及时推动的作用。

 来源:国家U赢电竞和化工网    编辑:质量安全环
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