生产过程质量不合格品系统（I QS）方案建模及优化

罗勇，周振林，乐劲松

(东方汽轮机有限公司，四川德阳，618000)

0 引言

东方汽轮机有限公司是中国大型发电装备制造企业，以信息化手段作为依托，实现不合格品高效办理、质量问题数据记录及统计分析是企业质量管理的重点。基于以上现状分析，本文以不合格品处置系统（IQS）作为研究对象，分别就其与SAP接口、NCR流程建模改进、数据动态统计分析及实用价值展开详细论述。系统整体框架及蓝图如图1所示。

图1 系统整体框架及蓝图

1 基于SAP质量数据建模及接口传输

本文涉及的质量通知单在SAP系统中发起，并需传输至IQS系统进行办理，且生产数据（物料编码、物料名称、项目号等）是不合格品描述的基础信息。鉴于此，本文对SAP进行数据分析，建立主数据库及基础数据库，并采用SAP系统的RFC接口函数实现双系统间数据同步传输。

1.1 SAP 质量主数据库建模

质量主数据作为信息交互的关键，其特点为：（1）数据固定且变更频率低；（2）双系统实时同步更新（SAP及IQS）；（3）过程中动态修改更新。基于上述分析，需建立的SAP质量主数据库为：（1）用户基础信息；（2）责任单位基层信息；（3）工作中心基础信息。数据库详细信息见表1。

表1 SAP 主数据库建模

为确保主数据库间数据逻辑关系及完整性，数据库间需设定约束关系。用户与责任单位、责任单位与工作中心数据均以部门编码作为约束条件，如图2所示。

图2 主数据约束

1.2 SAP质量通知单数据建模

质量通知单由SAP系统发起，该数据将作为NCR基础数据并传递至IQS系统。同时此数据与生产过程中的物料数据进行关联绑定，作为质量管理统计查询分析的关键数据，其涉及到的数据库包含：质量通知单、回用单、照配单。在SAP系统中数据库建模如表2所示。

表2 SAP质量通知单数据库建模

基于对质量通知单数据分析，质量通知单与回用单数据对应关系为1∶1，质量通知单与照配单数据对应关系为1∶N。为确保数据的完整性及准确性，回用单、照配单数据库建模均以字段QMNUM作为外键与质量通知单进行关联。

1.3 基于RFC函数的数据接口

SAP质量通知单发起后，需将数据（字段数据及附件数据）传递至IQS进行审批，因涉及到双系统操作，数据实时同步性、准确性是该项目的难点。鉴于此，SAP采用RFC函数模式实现数据接口，将数据进行封装，由IQS直接调用及数据回传。而对于附件，因有别于其他数据，SAP采用I/O 二进制数据流的方式进行传输。详细技术方案如图3所示，对应的接口函数及封装内表字段如表3所示。

图3 RFC数据接口方案

表3 RFC接口函数

2 基于JBPM工作流技术NCR建模

上节阐述了SAP系统RFC函数接口二次开发实现双系统间数据的同步方案。本部分主要详细阐述如何利用JBPM工作流技术对NCR签批过程进行建模及待办项分发，确保IQS系统运行高效。

2.1 NCR流程建模及改进

通过对现有不合格品NCR 办理过程进行分析，制约现有系统运行的瓶颈是流程节点冗余，数据分发不合理。因此，为有效解决上述弊端，本文提出NCR 处理建模的改进方案要点如下：（1）技术流程与管理流程严格区分，即1个NCR启动2 个互不影响的工作流；（2）优化NCR 处理节点数量；（3）待办项分发至工作中心（用户授权至工作中心下）；（4）流程智能化，节点间数据传递灵活；（5）与SAP进行数据交互。改进方案如图4所示。

图4 不合格品NCR 处理改进方案

按照上述流程改进方案对目前系统进行改进，节点改进难点及突破口集中于如下2点：（1）取消冗余节点；（2）技术鉴定节点优化，改进前后数据对比见表4。

表4 NCR流程总节点改进前后对比

2.2 基于工作中心的待办项分发

上节就NCR 处理流程进行JBPM 建模改进，本节主要分析阐述IQS中NCR待办项的分发至工作中心（用户授权至工作中心）的改进方案，以减少冗余数据提高运行速度。表5为关键节点间改进前后待办项数据分析对比。

表5 NCR 关键节点改进前后数据库数据对比

通过表5的数据分析，可以看出改进后的节点按照工作中心进行分发，数据量均为1，在满足业务需求的同时大大减少了数据量。表6 以整个NCR在办理过程中产生的数据进行改进前后对比分析，可以看出，整体数据达到较大的优化及提升，为系统高效运行提供数据支撑。

表6 NCR整体改进前后数据库数据对比

2.3 基于工作流节点间数据动态转移

目前在运行的系统，JBPM工作流建模是基于固定节点数据转移，而此方案给不合格品签批处理流程带来了诸多不便，就两典型节点间数据转移作为例证说明该问题。改进后的流程建模数据节点转移灵活，不受流程节点位置限制，对比数据如表7所示。

表7 典型节点间数据转移改进前后对比

通过表7 数据可以看出， 改进后的节点间数据转移灵活， 实现任意条件及环节下点对点转移，从而避免了待办项退回移动次数多， 再次提交流程复杂的问题， 同时减轻数据库数据压力。

3 系统数据同步

由于质量通知单的发起和流程办理基于SAP和IQS双系统，对于数据的实时同步尤其重要，而制约同步的难点在于开发语言不一致（ABAP和JAVA）。鉴于此，本部分就分模块进行数据同步方案阐述及数据验证。

3.1 主数据同步方案

本文1.1就SAP端主数据建模进行了分析，而IQS端的主数据需与SAP保持一致并实时同步。

图5、图6展示了SAP及IQS中ORCL数据库中主数据，其中工作中心主数据在双系统中均为79 条数据，用户信息在双系统中均为1399条数据。通过数据分析，可以验证出本文采用的RFC接口方案有效，双系统主数据保持实时同步。

图5 工作中心主数据同步

图6 用户主数据同步

3.2 审批流数据动态同步方案

本节重点阐述在IQS签批过程中如何保持双系统数据同步。而在技术方案上，同样采用RFC接口函数的方式。在同步方式为JBPM工作流中任意节点提交点（即：实时数据动态更新）。数据同步如图7所示。

图7 回用单及照配单数据同步

4 系统实用价值

本文前三节就技术路线及方案进行详细论述，本节就以该系统实用价值进行数据分析说明，点名其在质量管理中的重要作用及意义。该系统在东汽进行实际应用推广，其带来的实用价值如下：

（1）数据一致性，是统计分析的基础

本文质量通知单的发起来源于SAP 系统，并通过接口进行传输。该模式就决定了质量数据与实际生产业务数据的准确一致性，给质量信息可追溯性、可分析性提供了数据基础。

（2）流程优化，是办理效率提高的保证

本文对IQS系统不合格品处理方案流程进行了优化，并利用JBPM建模，具体对比数据见表4~7。其带来的应用价值具不完全统计见表8。

表8 改进前后效率对比

（3）数据同步，是生产与质量的协同点

本文采用的技术方案确保质量问题处理的信息实时与生产信息同步，其带来管理上的应用价值为：生产过程中产生的质量问题能及时反馈至技术部门处理，而在质量通知单未关闭前，生产工序不允许移动。公司首次实现了质量信息与生产信息协同，确保质量管理对生产过程产生影响和控制。

（4）信息共享，是质量损失统计的基本点

质量损失统计主要基于质量通知单数据。本文为公司返修损失提供了统计基石。其通过接口将质量通知单编号及IQS中的返修技术方案传递至SAP，在SAP中形成返修生产任务单（包括：设备、工时等信息），第一次在公司实现返修成本统计。同时为质量管理驱动生产的制造执行系统MES 提供前期数据支持。

（5）照配追溯，是配套零件生产及发货的前提

本文提出的方案中，将质量通知单及照配单进行关联，通过数据传递方案将该信息反馈至SAP，其为SAP中照配生产订单创建和关闭提供可追溯的数据基础。从而避免机组发货时遗漏照配件。

5 结论

本文以生产过程中不合格品的处置及管理为依托，通过流程及现状分析，提出系统相应的改进点。基于上述分析，本文首先详细阐述了生产过程中的质量通知单的发起来源于SAP系统，并通过接口方式将数据传递至IQS；其次，IQS端对NCR办理流程进行优化改进，利用JBPM工作流技术进行建模，确保按节点签批；最后将审批完的数据传递至SAP系统，确保双系统的数据实时更新一致。本文的第四节以原型系统就上述技术方案进行验证，满足目前不合格品处理流程，同时也达到质量数据的追溯和分析功能，为公司质量管理方面提供重要的技术保证。