面向轨道客车制造过程的质量问题分析平台论文_王学会

中车唐山机车车辆有限公司 工程师

摘要:随着公司信息化建设的发展,信息系统不断增加历史数据不断沉淀。能够利用业务系统中的数据,支持企业业务的发展、提高管理水平是当下的趋势。依托大数据和智能分析对系统中的质量数据进行统计分析并预测和解决实际的业务问题提高业务水平。

关键词:数据模型;数据清洗;智能分析

目的与意义

为了能够利用系统中的数据解决现场中重复出现的质量问题,在现有技术平台基础上建立一套平台能实现对各线产品全生命周期内发生的质量问题进行记录、跟踪与验证,但各平台相对独立,且没有匹配的统计分析方法按照一定的规则去收集、梳理、汇总、筛选信息,并能通过某种属性实现对问题数据的提取、应用,因此这套完整的质量数据统计分析平台,通过数据统计、分析监督质量活动趋势,找到问题发生的根源,实现对问题源头的识别与整治,减少类似问题的重复发生。

平台构建逻辑

1、识别所有属性,通过按层级划分方式和随机组合方式将所有属性进行排列组合,形成层级数据报表和独立属性报表。

2、完成所有类型报表的梳理后,识别能够反映公司质量状态、趋势变化、暴露连续、突出问题关键点的报表,按平台归类列出,通过质量数据统计分析(QI)平台呈现。

3、质量数据分析(QI)平台中的报表可按确定的纵向层级方式查看,也可按横向跳转方式查看,不同报表间通过链接关联,实现方式如下图所示:

数据统计逻辑

识别属性,按类划分,将某一属性作为必选属性,其它属性独立或组合作为条件,形成不同含义的独立报告或层级报表,以柱状图和趋势图方式表示。柱状图按时间周期进行统计,表现不同属性条件下质量问题数量间的关系。趋势图按属性进行统计,表现连续时间周期内同一属性反映的质量问题数量的变化趋势。

QM平台属性梳理

QM平台记录采购产品入库检验及产品制造过程中各工序发生质量问题,这些问题可根据项目名称、生产阶段、产品结构、责任单位、缺陷类型以及其他属性等进行检索。

一、层级属性

1、项目名称 一级产品类型包括碳钢、动车、城轨地铁;二级项目(每种产品类型下的所有项目)碳钢:25T型客车、TSK317等;动车:CRH380BL、CRH3X、TSD040等;城轨地铁:石家庄地铁、天津地铁1号线等。目前需要解决问题二级属性与项目标识关联,项目标识需要人工规范点选,点选范围须实时更新。

2、生产阶段 动车、城轨地铁包括:采购件入库阶段、车体阶段、转向架阶段、涂装阶段、预组装阶段、总组装阶段、调试阶段;碳钢车包括:采购件入库阶段、车体阶段、组装阶段、转向架阶段、涂装阶段、组装阶段、试验阶段、回送阶段。

3、产品结构 目前产品主要包括:碳钢、动车、城铁线、内燃动车组例如对车体组成产品结构进行梳理结果:

4、责任单位:新造单位、动车检修事业部、客车检修事业部、子公司、通用职能单位(在系统中选取)。

二、其他属性

创建人:检查员提活、监造提活;处理单位:新造单位、动车检修事业部、客车检修事业部、子公司、通用职能单位;供应商:与供应商平台对应;质量六要素:在QM模块中加入质量要素字段,包括人、及、料、法、环、测。

问题展示及思路

按项目、生产阶段和产品结构属性统计的相关层级报表作为常用项,可在平台同一界面上全部常态显示,按固定的时间周期(周、月)显示第一级报表,同时每个报表问题最多的属性按月统计变化趋势,形成折线趋势图。根据需求向下钻取到第二级报表,以此类推最后找到最细类发生的质量问题。

1、按项目展示层级进行分析 分析思路:根据选择时间维度按照生产阶段->产品结构(缺陷部位)->责任单位->缺陷类型逐层展示质量数据信息。

2、按生产阶段层级进行分析 分析思路:根据选择时间维度按照项目->产品结构(缺陷部位)->责任单位->缺陷类型逐层展示质量数据信息。

3、按产品结构层级进行分析 分析思路:根据选择时间维度按照项目->责任单位->缺陷类型逐层展示质量数据信息。

4、其他维度分析 创建人:统计新造动车、新造客车、检修动车各生产阶段检查组检查员、监造提活数量,按关键问题和重要问题进行分类,并能显示人均提活比例;质量要素:按月统计生产各阶段的问题数量;处理单位:选定时间按生产阶段统计项目不同处理单位问题的总数及完成数量;供应商:选定时间按产品结构统计项目不同供应商的问题数量。

系统开发及技术实现

系统再设计的过程中共包括原系统业务调整、数据提取、数据清洗、数据模型设计和最终展示开发。

1、源系统优化 先在源系统中对数据源进行整理对没有的属性通过增强的方式添加,再对已有数据进行批量维护。

2、数据提取 通过专业数据服务软件DataService将数据从Sap系统抽取到ODS数据仓库,Sap系统还需要建立与ODS之间的连接,每日读取通过专业人员进行数据的清洗工作,让后再根据质量通知单号再次抽取到ODS数据仓库中。

3、数据建模 数据建模的方式主要通过Oracle实现的。源系统中主要是质量通知单和质量缺陷两个事实表,其余全部都是维度表,先将事实表关联起来作为每一个通知及下面的缺陷作为一个事实数据,再通过事实表上面的属性与维度表向关联建立星形模型存储到DW数据仓库中。

4、报表展示 报表开发主要是通过Tableau实现的作为连接到相应的数据库将事实表和维度表拖拽到Tableau中进行关联,Tableau是一种内存计算的技术,在报表开发的界面包括维度和度量两个区域,根据需求先建立一个个的报表,然后将每一个报表组和成一个仪表板,在仪表板中建立报表快之间的关联关系并将一些维度作为选择用这样就可以进行分析,报表开发后发布到服务器实现报表的展示功能了。

结束语

平台在实际的使用过程中对不同场景下的数据进行分析,最终将责任落实到单位和人上,并根据项目和生产周期预测出会出现质量问题,对于改善和提高业务水平提供了很多帮助,创造出了实际的业务价值。

论文作者:王学会

论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期

论文发表时间:2018/6/4

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