基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化質(zhì)量管理
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2019/11/06 15:19:17 來源:三之一智聯(lián) 作者:原創(chuàng) 丁少華 13672閱讀
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關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用場景和業(yè)務價值，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)信息化工作的區(qū)別與聯(lián)系，雖然在之前的數(shù)篇文章中都有談及，但還是有部分讀者反饋了各種疑問，并希望筆者能夠結(jié)合具體的業(yè)務場景進行解釋。本文中，筆者就以質(zhì)量管理領(lǐng)域的應用為例，談談基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案。
大家知道，在制造企業(yè)中，從質(zhì)量管理生命周期的角度看，質(zhì)量工作主要分為三大塊：質(zhì)量計劃、質(zhì)量控制和質(zhì)量評價。質(zhì)量計劃包括質(zhì)量目標設(shè)定、質(zhì)量功能展開（QFD）、質(zhì)量檢驗計劃和判定標準，等等；質(zhì)量控制指價值鏈中設(shè)計、制造、采購、服務等各環(huán)節(jié)的過程質(zhì)量管理；質(zhì)量評價則主要是產(chǎn)品質(zhì)量、過程質(zhì)量等質(zhì)量表現(xiàn)的評價、分析和反饋。以PDCA管理循環(huán)來劃分，質(zhì)量計劃是“P”，質(zhì)量控制是“D”，質(zhì)量評價是“C”和“A”。
筆者在之前的多篇文章曾經(jīng)說過，傳統(tǒng)信息化工作場景主要是建立在基于過程（Process-Based）的基礎(chǔ)上，強調(diào)流程集成和流水線式作業(yè)；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用場景則主要是數(shù)據(jù)驅(qū)動（Data-Driven）的業(yè)務監(jiān)測、分析、模擬和計劃。傳統(tǒng)的信息化工作中當然也有報表分析等數(shù)據(jù)應用，但數(shù)據(jù)的即時性、準確性和完整性，數(shù)據(jù)應用的深入和廣度，等等，還存在著很大的不足，以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字化技術(shù)為技術(shù)棧的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正好可以彌補傳統(tǒng)信息化在數(shù)據(jù)應用能力上的不足。因此，人們可以這么認為，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案，是傳統(tǒng)信息化質(zhì)量管理上的完善和提升，是建立在基于流程的業(yè)務集成和數(shù)據(jù)驅(qū)動的業(yè)務分析和計劃等雙引擎驅(qū)動的基礎(chǔ)上的。
圖1：基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案
在技術(shù)應用和實現(xiàn)方式上，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案充分應用了傳統(tǒng)信息化和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的賦能技術(shù)。舉例來說，在質(zhì)量過程控制等領(lǐng)域，以傳統(tǒng)信息化質(zhì)量管理技術(shù)為主，需應用到業(yè)務流程管理（Business Process Management，BPM）引擎、可配置表單、面向?qū)ο缶幊獭⑹录?qū)動器、三層架構(gòu)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，等等；在質(zhì)量評價和計劃等領(lǐng)域，以工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能為主，包括ETL、數(shù)據(jù)清洗、Hadoop、圖像識別、文本挖掘、高級分析、機器學習、數(shù)據(jù)可視化，等等；在與資產(chǎn)、過程、智能互聯(lián)產(chǎn)品的雙向通訊、監(jiān)測和控制等領(lǐng)域，則主要應用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并力求IT和OT的完美融合。在用戶體驗層，門戶導航、基于角色的App、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實或混合現(xiàn)實，等等的應用，可以為用戶提供信息全面、操作簡單、精益化（Lean）和沉浸式體驗。
圖2：基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案技術(shù)架構(gòu)簡圖
從圖2可知，在傳統(tǒng)式信息化質(zhì)量管理解決方案向基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案的進化過程中，既有繼承，也有創(chuàng)新；繼承的主要是基于流程的質(zhì)量控制過程集成，而在質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取、分析和展現(xiàn)等層面，則需要有向新型的技術(shù)或模式轉(zhuǎn)換，即從傳統(tǒng)式手工錄入數(shù)據(jù)向基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的過程數(shù)據(jù)采集、文本挖掘、圖像識別、網(wǎng)絡爬蟲等自動化方式轉(zhuǎn)變，從以餅圖、直方圖、線性圖等為主的描述性分析向以高級分析、機器學習等為主的診斷性分析、預測性分析和響應式分析轉(zhuǎn)變，從以菜單式、冗余型、平面化用戶界面向?qū)Ш绞?、基于角色、精益型、立體化用戶界面轉(zhuǎn)變。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的加持下，數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案將具有以下幾個鮮明特點：互聯(lián)、智能和自主，也有人將之概括為工業(yè)4.0背景下的質(zhì)量4.0（Quality4.0）。
圖3：基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案的特點
互聯(lián)（Connected）
這里的“互聯(lián)”有兩層含義，其一是指過程質(zhì)量與產(chǎn)品質(zhì)量，人員、過程、工具、資產(chǎn)和（智能互聯(lián)）產(chǎn)品等之間的相互連接和信息溝通；其二是指這種連接和溝通是雙向的、實時的?；ヂ?lián)型數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案得以實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用。
智能（Cognitive）
“智能”指的是質(zhì)量數(shù)據(jù)自己會“說話”。一方面，通過圖像識別、文本挖掘、網(wǎng)絡爬蟲等技術(shù)，企業(yè)可以獲得更多的質(zhì)量數(shù)據(jù)，不僅能夠識別數(shù)字等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，還能識別文本、圖像、語言、文章等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；另一方面，通過高級分析和機器學習等技術(shù)的應用，企業(yè)還可以做診斷性、預測性和響應式質(zhì)量分析。智能型數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案得以實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是大數(shù)據(jù)、高級分析和機器學習等的應用。
自主（Autonomous）
自主型數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案是建立在“互聯(lián)”和“智能”基礎(chǔ)上的更高級階段。在這一階段，質(zhì)量管理的PDCA循環(huán)已經(jīng)實現(xiàn)了高度的少人化，實現(xiàn)了與生物免疫系統(tǒng)相類似的自主化狀態(tài)。自主型數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案是企業(yè)在質(zhì)量管理方面的發(fā)展愿景，如果科學有序地遵循自主進化的路徑去推進質(zhì)量改進的各項工作，這個愿景一定會在不遠的將來得以實現(xiàn)。
圖4：自主管理的進化路徑
作為本文的小結(jié)，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化質(zhì)量管理解決方案是傳統(tǒng)式信息化質(zhì)量管理的提升、完善和進化，其核心內(nèi)容包括基于流程的質(zhì)量過程集成和以數(shù)據(jù)驅(qū)動的質(zhì)量評價和質(zhì)量計劃，互聯(lián)、智能和自主，則是其鮮明特點。
