轨道交通车辆设计过程质量控制管理

王映晟　张丽辉

（中车长春轨道客车股份有限公司工程研究中心，130062，长春∥第一作者，教授级高级工程师）

随着中车长春轨道客车股份有限公司（以下简称“公司”）产品项目的不断增多以及市场用户对产品质量的要求越来越高，产品设计过程中的质量控制管理越来越凸现出其在整个项目质量管理活动中的重要性；尤其是诸如国际铁路行业标准（IRIS）和能力成熟度集成模型（CMMI）等国际质量管理体系，也越来越多地强调对工作过程的质量管理要求。据业界有关数据统计，产品质量中大约有50%～60%的问题源于研发阶段。产品设计过程中的质量管理是影响项目综合绩效的一个关键因素，也是决定最终产品质量的一项重要内容。只有保证产品设计过程的质量，才能保证项目产品最终的交付质量。提高产品设计质量获得的收益是非常显著的，它在保证产品最终质量的同时还可以加快项目开发的进程，节约开发成本。

为了对产品设计过程质量进行有效管理，需要面对以下一系列问题：如何使设计人员建立过程质量意识，进而把保证设计过程质量变成自身的自觉行为；如何把设计中构建产品质量的理念落实到具体的产品开发活动中去；如何避免设计过程质量管理体系和实际执行“两层皮”；如何通过全流程的设计过程质量管理活动，支撑产品研发核心业务工作。为了实现通过过程质量管理提升产品设计质量，公司对产品质量管理工作以开始从“事后”向“事前”进行重心转移，产品设计质量管理工作从注重结果向注重过程转变。

1　设计过程质量控制管理体系搭建策略

首先，公司对设计质量的责任归属部门进行了明确定位。设计部门是产品设计质量的业务责任单位，设计过程质量管理部门是产品设计质量的管理和监督责任单位。其次，公司建立了设计过程质量管理体系，在2015年9月份对研发系统进行了机构优化调整，建立了设计质量管理组织架构，由设计过程质量管理人员和设计专家一起陆续制定了设计开发工作以及设计过程质量控制管理相关流程制度。随后，设计过程质量控制人员一方面依据流程制度对设计人员设计过程进行指导、协助，另一方面对设计人员的设计工作执行符合性情况进行监督、检查、确认，促进产品设计工作过程的规范性和有效性目标的实现。

2　设计过程质量控制管理体系实施方法

2.1　完善产品设计业务流程

产品设计流程化是保证设计过程质量的根基。虽然以往企业都有设计业务流程和质量管理体系，但在具体工作中有时会存在内容无法落实或执行不到位的情况；尽管每年都通过第三方评审，以及上级单位的审核，但体系还是需要不断加以完善和优化。

公司首先从优化研发系统的组织机构入手，将原来按照车辆产品种类划分部门的方式改为现在按照专业分工划分部门的方式；并在趋于合理的组织机构基础上开展重建产品设计流程的工作，建立自上而下、体现正向设计的贯穿产品全生命周期过程的流程架构。编制的流程分为3级（如图1所示）：第1级为产品设计开发流程，第2级为产品开发阶段流程，第3级为专业细化流程。产品设计流程体系的建立，使得每项设计任务都清楚明确，也使得设计师非常明确每项任务的内容及开展方法。

图1　产品设计流程架构

公司将产品设计工作全过程划分为概念设计、方案设计、系统设计、详细设计、试制试验等5个阶段。对每个阶段的工作任务、人员角色均进行了统一和明确，对每个任务的输入、输出均进行了清晰定义，同时指导设计人员对自身工作的规范性进行充分地了解及掌握。通过对每个阶段设计质量门的审核，检查相关设计人员是否按照流程规范开展产品设计工作，从而发现问题、暴露问题，并在每个阶段提出整改措施并跟踪关闭。

2.2　梳理控制项点

对产品不同设计阶段的输出文件和工作进行规范性审核是提高设计质量的有效和快速的途径。公司制定了设计全过程基础控制项点，如设计任务书、设计优选方案对比、设计风险评估、设计成本分析等数百个项点。

将供应商纳入设计质量管理可以提前发现设计质量风险，为项目执行节约出宝贵的时间。国际先进企业为了保证供应商的产品质量，对供应商质量工程师（SQE）的分阶段审核极其重视，认为是非常关键和必要的，且在重要审核阶段需有设计师参加。

为了加强对外购零部件产品质量的管理，公司将供应商的设计质量管理融入本公司的产品设计质量管理进程中，同步实施。同时，制定了供应商技术管控规范，搭建了供应商协同信息化平台，实现供应商与主机厂共用一套平台进行文件的传递、审核及确认。作为与供应商唯一的正式文件传递接口人，采购工程师按照系统中固化的节点计划监督供应商在系统中按时提交相关技术文件，公司的设计人员在系统中对文件进行审核，并将意见反馈给供应商进行确认。这样，可以大大减少后期零部件批量生产发生的质量问题，变“事后”追责为“事前”预警。

由于外购零部件的质量问题会直接影响到整车的质量，所以公司加大了对供应商设计过程的质量控制和管理，制定了外购件设计过程的控制项点，如对供应商的初步设计方案和详细设计方案审核等。公司在自身设计过程数百个控制项点基础上，拓展到外购主要零部件设计过程控制项点共计近1 500个。

2.3　建立设计准则

设计准则尤为重要，它不是技术条件，也不是零部件选型设计手册，而是企业对设计师规定的在设计中必须遵守的一系列要求和原则。为保证设计过程的规范性，公司建立了覆盖各专业领域的几十项设计准则，搭建了完善的专业技术平台。产品在使用过程中出现的问题及解决方案都进行案例总结并加入设计准则中，成为其中的一部分。

为了提高设计文件的完整性与正确性，公司同时建立了各类输出文件模板。模板中对文件内容纲要做出详细规定，设计师依据模板及项目实际需要，即可编制适应本项目的各类文件，既提高了设计效率也能保证设计质量。很多企业建立了设计准则之后发现可以使企业减少犯低级错误的概率，从而提高了设计质量。

2.4　建立设计评审制度

为了能够发现问题、优化设计，确保需求得到实现，必须做好设计各阶段的评审工作。设计过程质量控制强调的是研发过程闭环管理，设计输入、设计输出、设计评审、设计跟踪、设计验证等环节构成设计过程闭环。如果评审没有真正起到效果，研发过程控制将难以形成闭环控制。公司建立了相对完善的评审制度，规定了设计过程开展阶段评审与专项评审相结合的方式。为了避免评审会议开成科普会、研讨会，确定了每个阶段评审的主要评审点，围绕评审点开展评审工作，做到有的放矢，提高评审效率；规定了评审参加人员的资质以及评审专家的责任与义务，提高了评审质量；同时规定对评审问题要进行关闭跟踪并由设计质量控制人员对跟踪情况进行监督，确保了评审结论的执行效果。

2.5　开展监督管理

设计过程质量控制管理体系的制定只是完成了设计过程质量控制管理工作的30%，而其后的执行和管控工作占到了70%。对于所有项目的产品设计过程工作，由设计过程质量管理人员日常开展常态化的监督检查，发现问题及时同设计师进行沟通协调，每月底输出设计过程质量监督报告，提交研发系统领导签批并对下一步设计工作开展提出要求。照此执行后，设计人员提高了按照规范要求开展设计工作的重视程度。此外，为了提高设计人员的规范性意识，公司尝试将流程建设、基础规范建设、设计过程的流程执行情况等纳入设计人员的绩效指标。由于绩效同奖金分配挂钩，这种方式极大地提高了设计人员按照规范开展产品设计工作的主动性。

2.6　设计过程质量控制管理的相关问题

开展设计过程质量管理会引出很多其它方面的问题，如何建立设计知识库就是其一。为了能够持续提高设计过程质量，系统地建立设计知识案例库是非常关键的。为此，公司建立了主动经验知识库以及被动经验知识库，对于问题处理、经验总结的知识传承，通过系统的案例库来实现查阅，按专业授权管理。本专业人员可以查询本专业领域曾经出现过的问题，避免重复发生。知识库的建立是设计质量不断提升的有效途径。

3　结语

作为产品研发管理部门，产品设计过程的质量管理工作尤为重要，特别是对促进产品最终质量提升的工作意义重大，需要在产品设计质量管理专业领域不断探索。公司根据自身实际情况，需要大力培养懂研发的质量管理人员，结合IRIS和CMMI等质量管理体系标准和相关工具，完善企业设计过程规范性管控体系，并进行有效地监督执行，以保障最终交付产品的质量。

［1］黄慧建.轨道交通车辆设计方案与过程管理优化［D］.宁波：宁波大学,2015.

［2］袁野.轨道交通车辆设计方案与过程管理优化［J］.工程建设与设计,2016（13）：180.

［3］吕钢.城市轨道交通车辆概论［M］.北京：北京交通大学出版社，2011.