QC小组法在列控系统集成项目中的应用

单鹤玲

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070）

1 相关理论基础

1.1 QC小组法

QC 小组（Quality Control Circle），即质量控制小组，是“在生产或工作岗位上从事各种劳动的职工，围绕企业的经营战略、方针目标和现场存在的问题，以改进质量、降低消耗、提高人的素质和经济效益为目的的组织，运用质量管理的理论和方法开展活动的小组。”

在实施质量的管理过程中，人的作用是产品质量的决定性因素。处于生产第一线的员工，他们对影响产品质量的因素最清楚，将这些人员以一定形式（也就是QC 小组的形式）组织起来，共同管理产品质量，研究影响质量的问题并针对这些问题采取有效的控制措施，成为群众性质量管理活动的一种有效组织形式，它具有明显的自主性、广泛的群众性、高度的民主性和严密的科学性。

1.2 QC小组活动程序

实施QC 小组方法，需要结合专业技术和管理技术两个方面，其在程序上遵循PDCA 循环：P（Plan）计划、D（Do）执行、C（Check）检查、A（Action）处理。

P 计划阶段一般包含6 个步骤：选定课题、识别主要问题、确定目标、原因分析、要因确认和制定对策；D 阶段即按照制定的对策实施的阶段； C阶段对于所取得的效果进行检查；A 阶段包含两个步骤：制定巩固措施，防止问题再发生；提出遗留问题及下一步打算，这一系列过程即为QC 小组的活动程序。

PDCA 循环具有循环前进、阶梯上升的特点，也就是按PDCA 顺序前进，如图1、2 所示，就能逐级上升达到更高的水平。同时，PDCA 的每个阶段本身也有它的小循环，让这个阶段的工作逐层循环、提高。

图1 PDCA循环阶梯示意Fig.1 PDCA cycle ladder diagram

图2 PDCA自身循环示意Fig.2 PDCA self-cycle diagram

2 沪杭列控系统集成项目QC小组实施过程

2.1 人员组成

QC 小组一般由第一线的领导人员、技术人员、管理人员自主形成。通过实行自主管理，互相启发、集思广益，同时遵循科学的工作程序，层层深入地分析问题、解决问题，保证工作的严密性、科学性。

沪杭项目QC 小组按照QC 小组法应用原则，主要由项目直接领导、各子系统负责人、各工作环节负责人自主组成，主要人员如表1 所示。

表1 沪杭项目QC小组人员构成Tab.1 QC group role List in Shanghai-Hangzhou project

2.2 选择课题

通过对沪杭项目进行风险源识别，识别出其中存在的一些隐性风险。例如：本项目第一次采用新开发的iLOCK 联锁系统，并应用于CTCS-3（简称C3）项目中，RBC 系统同时连接数个CBI 及TSR子系统等，为此，必须通过大量、完整的测试保证能解决这些问题给稳定性带来的风险。因此，项目组决定运用QC 的理论和方法，针对沪杭实验室测试，成立沪杭客专实验室集成测试QC 小组，对“沪杭实验室集成”课题进行攻关。

2.3 设定目标

基于现状分析，QC 小组对所掌握问题进行充分的讨论和分析，经与项目相关领导、专家、负责人沟通，针对问题明确制定了小组目标，并对目标实现进行可行性分析。

2.3.1 小组目标

QC 小组目标：确保沪杭各子系统软件功能满足需求，接口完善，达到开通要求，目标分解如下：

1）测试需完成C3 列控系统功能的全覆盖；

2）通过实验室系统集成测试发现问题，提交开发环节修正后，确保子系统接口的完整性和正确性；

3）通过实验室系统集成测试发现问题，由数据工程师重新核实，确保沪杭客专数据的准确性；

4）通过版本控制确保各子系统软件版本统一性；

5）完成缺陷分析和应急措施制定。

2.3.2 目标可行性

QC 小组在确定小组目标后，对目标的可行性进行分析，认为所确定目标可实现，分析如下：

1）项目所在设计单位在业内享有盛誉，具有丰富的高铁列控系统集成经验；

2）沪杭列控系统集成测试有ETCS、CTCS 系统测试案例库等可借鉴；

3）项目所在设计单位已有多个子系统专项实验室及C3 列控系统综合集成实验室；

4）项目所在设计单位拥有众多经验丰富的专家，在技术上和研究重点上能够做好把关工作；

5）项目所在单位相关领导对本次QC 小组活动非常重视，给予了大力支持，并提供了充足的项目资金；

6）沪杭项目组为一支具有丰富工作经历，参加过客运专线调试开通工作的团队，为课题完成奠定了基础。

2.4 分析原因

实验室集成测试QC 小组对影响沪杭C3 列控系统集成测试有效性的各方面原因进行分析后，利用因果图法找出阻碍沪杭系统实验室集成测试有效性的因素，如图3 所示。

图3 影响沪杭C3级列控系统集成测试有效性的因果分析Fig.3 Cause-effect analysis chart affecting Shanghai-Hangzhou CTCS-3 train control system integration test effectiveness

2.5 要因确认

在对影响沪杭C3 列控系统集成测试有效性的原因进行分析识别后，QC 小组全体成员针对所得出的11 项末端因素逐一进行分析讨论，将各项末端因素分类，找出影响问题的主要原因，制定要因确认如表2 所示。

表2 要因确认Tab.2 Essential factor confirmation

2.6 制定对策

在经过原因分析确定要因后，QC 小组针对已确定的每条主要原因提出相应对策，并对对策的有效性、可实施性进行研讨，最终形成本课题的要因对策，如表3 所示。

表3 要因对策Tab.3 Essential factor countermeasure

2.7 执行措施

对策制定完成后，项目成员按照对策表严格执行应对措施，QC 小组跟踪实施效果如下。

1）措施一

项目组成员通过分析C3 功能和运营场景，制定测试矩阵，并据此编制测试案例，保证测试案例覆盖所有沪杭线车站，覆盖C3 列控系统所有功能。

项目小组共编制测试案例336 个，其中功能性测试案例291 个，稳定性测试案例45 个，包含全部14 个运营场景和全部C3 功能。

2）措施二

为克服新研发联锁子系统接入可能产生的问题，项目组成员模拟武广客专联锁系统研制及测试过程，针对新联锁系统执行了4 轮功能测试、3 轮稳定测试，确保能够免除系统接入带来的不利因素，保证相应功能的有效性、稳定性。

3）措施三

根据现场反馈，项目组在实验室进行了故障复现测试，同时模拟相同场景进行测试，两者对比，寻找差异。

4）措施四

由于工期紧张、站前滞后严重，测试时间压缩，数据频繁变动，室内测试任务变得异常繁重，为此，项目组采用分组、分时测试方法，结合实验室和现场场景，互相验证，最终完成了测试目标，四电集成的工作重心转移至现场动态验收阶段。

5）措施五

针对软件频繁变动带来的管理难题，项目组安排专职的配置管理人员，配置专用服务器，对软件的发布、部署进行统一管理，保证测试软件与现场部署软件的一致性及被测软件的有效性，更由此提前发现软件中存在的缺陷，据此对各种因数据变化而造成的修改进行验证，同时，对现场发现的问题进行再测试，保证沪杭客专联调联试及试运行阶段的平稳运行。

2.8 检查效果

通过项目组的努力，C3 实验室的集成测试为现场联调提供充分的信息支持和坚实的技术支持，为沪杭系统的集成分担了很大的压力，现场故障明显减少，系统稳定运行，大步提高系统集成测试的有效性，带来了很好的经济效益和社会效益。

1）技术效果

QC 小组对沪杭实验室集成测试，对测试发现故障与测试案例比率进行统计（测试发现故障与测试案例比率 ＝ (测试发现故障)/(测试案例数×测试轮数)，如图4 所示，其中，沪杭测试案例数为336），沪杭C3 列控系统实验室集成工作产生技术效果显著。

图4 技术效果Fig.4 Technical effect

2）社会效果

沪杭客专顺利开通，项目组获得年度铁道部火车头奖、上海铁路局安全生产奖等，沪杭列控系统集成测试有效性QC 小组获得当年铁道部优秀质量管理小组奖。沪杭的顺利开通有效解决长三角地区交通瓶颈，充分显示由客运专线带来的“同城效应”。

3）无形效果

通过在沪杭项目中实施QC 小组活动，小组成员在质量意识、个人能力等方面得到很大提高，给未来应用QC 知识、解决相应问题以及在团队合作方面，都增强极大的信心。

3 总结

沪杭项目组为对关键风险进行攻关成立QC 小组，通过QC 小组法，参与对危险源的分析，找出制约沪杭集成的关键因素，在有限的时间和资源下，充分调动所有成员的能动性，针对主因，制定对策，落实负责人并编制实施计划，通过大量的测试和验证解决了沪杭系统集成过程中遇到的大量问题，大幅度提高了现场的效率，节省联调联试时间。同时，通过在项目中实施QC 小组法，项目组体会到小组成员“质量”观念得到加强，认为这种方法在高铁列控系统集成项目中有较高的应用价值。