中車青島四方機車車輛股份有限公司打造軌道交通裝備企業數字化質量管理新模式

中車青島四方機車車輛股份有限公司

打造軌道交通裝備企業數字化質量管理新模式

中車青島四方機車車輛股份有限公司（以下簡稱“中車青島四方”）始創于1900年，是中國中車的龍頭企業，擁有全國重點實驗室等9大國家級創新平臺。中車青島四方搭建了以總部、事業部、技術本部、制造本部為框架的扁平化組織結構，主要從事軌道交通客運裝備的研發、制造和服務，產品包括高速動車組、城際及市域動車組、城軌地鐵、高檔客車以及時速600公里高速磁浮交通系統，形成了涵蓋時速50公里到600公里的譜系化產品平臺，整體水平居世界前列。

以中車青島四方為核心企業建立的千億級軌道交通裝備產業集群，是國家45個先進制造業集群之一。其堅持“實施質量經營、履行質量標準、滿足顧客需求”的質量方針；依據ISO/TS 22163、ISO9001和“中車Q”等先進質量管理標準，建立四方特色的質量管理體系。2022年獲得IRIS（ISO/TS 22163）金級證書，是國內軌道交通行業主機廠唯一一張金級證書。中車青島四方建立了“三層四驅雙循環質量管理模式”，依托數據賦能，打造4DL+工業互聯網平臺，建設數據驅動型企業，著力打造綠色、高效、智能的產業生態，助推我國軌道交通裝備行業自主可控產業鏈、供應鏈的持續健康發展，支撐國家重大戰略實施。

全要素實施數字賦能

激發企業創新動能

軌道交通裝備制造業面臨供應鏈協同管控難度大、生產過程質量控制復雜、產品質量追溯缺乏支撐等新挑戰，需要在全產業鏈、全流程、全要素實施數字賦能和轉型升級。面對新一輪科技革命和產業變革發展大勢，中車青島四方作為高端裝備制造的先進代表，主動融入數字時代，聚焦數字化、網絡化、智能化發展，堅持“綠色、智能、柔性、透明”的理念，聚焦“提質增效、降本優員”的核心目標，按照“場景為先、抓前抓早、主動感知、實時計算、閉環跟蹤”的建設思路，推動企業從“數業融合”走向“數字賦能”，全力打造數據驅動型企業。

十三五以來，中車青島四方打造了行業內唯一的4DL+工業互聯網平臺，并搭建ERP（企業資源計劃系統）、PDM（產品數據管理系統）、MES（制造執行系統）、MRO（運維檢修系統）、QMS（質量管理系統）五大核心系統，構建平臺、數據、數據利用三層次數字化概念框架，打通供應鏈、技術鏈、制造鏈、服務鏈四個鏈條，以信息化手段實現管理賦能，實現業務健壯化、過程顯性化、數據互通化、改進自主化、決策科學化。

中車青島四方研制的“和諧號”CRH380A新一代高速動車組創造了486.1公里/小時的世界鐵路運營試驗最高速，CR400AF“復興號”動車組助力我國成為世界高鐵商業運營速度最高的國家，時速600公里高速磁浮試驗樣車被譽為“我國高端產業取得的一個新突破”，中老鐵路動車組為高質量共建“一帶一路”標志性工程，雅萬高鐵動車組是中國高鐵首次全系統、全要素、全產業鏈“走出去”的第一單。中車青島四方是行業內首家智能制造示范工廠，2022年入圍全國首批“數字領航企業”。

中車青島四方立足新發展階段，統籌發展與安全，推動高質量發展，不斷提升產品、工程和服務質量總體水平。持續推進管理體系、技術體系、驗證體系的協同發展，以“數據驅動”為戰略引領，基于“中車Q”和ISO/TS 22163標準要求，將“強過程、提品質”貫穿生產經營全過程，按照“以體系保過程、以過程保質量”的原則，實施全員質量管理，構建“三層次質量管理模型”，從體系（通用質量管理要求QM）、項目（項目質量保證QA）、產品（產品質量控制QC）三個層次構建質量管理層級。依托中車青島四方工業互聯網平臺，打通產品研發、制造、運維和供應鏈全過程數據鏈，促進企業向集約化、協同化、精細化管理方式轉變。打造行業領先的四方特色質量管理體系和數字化質量管理模式，持續推動產品質量安全水平提升。

推進數字化研發

打造設計協同式創新能力

技術是產品質量的源頭，中車青島四方以“生產一代，儲備一代，研發一代”的前瞻性，統合產品研發趨勢，代際產品研發一直引領我國高速動車組的持續發展。從源頭保證產品質量，基于IPD（集成產品開發）搭建數字化研發平臺M.A.R.V.E.L，通過設計工藝一體化研發，集成協同仿真、虛擬現實、試驗驗證、工藝仿真等系統，以項目管理為主線，覆蓋產品研發、工藝設計、檢驗策劃全過程，打通了設計、制造的產品數據鏈，在提高公司創新能力的同時，實現產品質量的提升。實現從功能性核心技術的攻關到性能核心技術攻關，再到可靠性核心技術攻關的超越，實現跟跑到領跑的突破。目前設計模塊化率超過80%，供應商協同研發效率提升30%。中車青島四方共參與國家科技部、工信部、自然基金委、山東省等項目課題154項，近三年科研投入累計超61億元，有力提升了公司創新能力、研發能力和市場競爭力。

推進數字化制造

打造產線柔性化生產能力

中車青島四方以提升制造核心競爭力為目標，在焊接、加工、檢測、組裝等關鍵工序實施機器代人和技術革命，融合防錯防呆技術，建設了86條標準化產線，其中智能化產線20余條，切實有效地提高了信息傳輸效率、管理透明度和決策科學性，顯著提升了公司生產效率，產線效率提升20%、人員降低30%、項目按時交付率達100%。近三年技術改造投入累計達到2.8億元，完成產線數字化、新技術新裝備應用、安全措施提升等改造項目3000余項，中車青島四方先后獲工信部“智能制造標桿企業”稱號、“智能制造示范工廠”稱號。

以過程質量數據為抓手，采用SPC（統計過程控制）控制圖、邊界分析、變異系數等分析工具，對車體、轉向架、總裝及供應商等關鍵部件質量數據開展分析，監控過程質量數據的穩定性。在質量大數據支持下，對28個系統部件的7000余條產品數據建立了156組PQM（過程質量模型）分析模型，實現精確追溯與關聯現場制造因素（尤其是設備狀態），實現異常報警、批量一致、健康評估、趨勢預測、過程改進的目的，從以往關注單個產品符合性轉變為關注批量產品的優質一致性，做到質量管理工作抓前抓早。

推進數字化服務

打造全壽命周期服務能力

中車青島四方堅持數智化賦能引領，深入應用模塊化平臺建設成果，按照“優勢互補、資源共享、經驗固化”的總體工作原則，以全壽命周期服務為目標，打造管理流、數字流、工作流相協調的精益“服務鏈”。圍繞列車全壽命周期“新造、運營、檢修、服務”四大業務場景，建設智能運維平臺，以“數字車輛”“數字場段”“數字管理”為核心，結合PHM（故障預測與健康管理）、MRO（產品運維管理系統）、SGO（四方配件一體化平臺）等數智化平臺，深化合作和服務模式創新，拓展增值發展空間，打造區域合作典范，實現服務質量信息的即時共享和全程跟蹤，推進優質服務資源共享體系。

據了解，中車青島四方在每列運行的動車組設有數千個數據測點，傳感器實時采集列車的運行狀態數據、監測運行狀況，公司利用動車組運行實時數據，融合列車的制造履歷數據、線路數據、運用數據、維修數據、自然環境數據等，應用大數據挖掘技術和人工智能算法，建立動車組關鍵部件故障預測模型，對故障進行預測、預警、提供維護建議，將傳統被動式的故障后維修或定期修，變為了主動的預防性維護，有效地降低了列車故障率，更好地保障行車安全，提高運維效率。

目前，動車組智能運維平臺已上線應用100多個故障預測模型，利用大數據技術，每年成功預防故障隱患數百件。

推進數字化管理

打造智慧化質量管理能力

中車青島四方按照業務健壯化、過程顯性化、數據互通化、改進自主化、決策科學化的工作思路，以信息化手段實現管理賦能。通過質量管理信息系統（QMS）、質量指揮中心（QCC）、質量管理健康度評價系統（QHM）、等信息化系統建設，解決信息碎片化、渠道“梗阻化”、基礎管理數據缺失、管理效率低下等較為突出的問題。打通產品信息收集、分析、反饋渠道，協同技術、制造、供應、服務價值鏈建設，實現信息的集中利用、成果的有效共享和管理的精細化。

質量業務數字化方面，以ISO/TS 22163等先進質量標準要求為基礎，融合企業質量管理業務流程，自主搭建了涵蓋質量策劃和質量檢驗的質量管理信息系統（QMS）。建立了供應鏈質量管理、智能監造管理、質量體系管理、自制產品首件檢驗管理、進貨檢驗管理、生產過程檢驗管理、原材料復驗、原材料入庫檢驗、原材料質量追溯、探傷管理、質量問題閉環管理、列車調試、不合格品管理、產品質量履歷、質量要素參與訂單分配等模塊。

質量管理信息系統（QMS）實現了采購、物流、制造、檢測、服務等全流程數據貫通，覆蓋供應鏈、技術連、制造鏈和服務鏈全過程、全要素質量管控，實現了質量體系全過程數據獲取、問題跟蹤、結果評價的規范化，質量指標的可視化和質量改進的自主化，確保質量策劃、質量控制、質量保證等全流程的數據貫通，提升了質量追溯能力和質量改進效率。

質量決策智慧化方面，以QM、QA、QC三層質量管理架構為基礎，針對技術鏈、供應鏈、智造鏈、服務鏈業務場景，以狀態顯性化、異常預/報警為功能定位，搭建中車青島四方質量指揮中心（QCC），設置了90余項業務數據監控指標，對重點管控要素和項點設立了時間類、指標類、趨勢異常類、超限類等50余項模型，實現數據實時采集、指標自動分析，工作節點顯性、業務狀態全覽，信息全面共享、異常高效處置。

質量指揮中心按照不同管理層級設立狀態管理層和指揮層。狀態管理層將各業務狀態進行顯性化，展示了主要指標實際狀態，便于各業務人員掌握每個板塊中總體情況，實現對實時異常的快速處置。指揮層便于各級管理者實時了解目前的異常情況，并可通過分層下鉆掌握異常問題的具體情況，便于快速決策和指揮，為公司質量改進和科學決策提供量化數據支撐。

質量健康顯性化方面，探索建立質量管理體系健康度評價模型（QHM）。通過對質量管理業務過程和經營管理量化評價數據進行梳理，確定各業務過程的量化評價指標庫。通過專家調研形成符合軌道交通裝備特色的量化評價模型和算法，開展健康度評價。利用中車青島四方大數據平臺能力提供數據統一加工及處理，構建面向不同應用角色的應用分析能力，精準定位公司質量管理體系總體、各板塊及過程間的優勢和不足，全面、動態監控公司質量管理體系健康水平。同時通過數據沉淀形成系統化的研究方法論和經驗，為中車青島四方質量體系評價、質量改進和決策提供支撐。

提升效能

創新質量管理模式

中車青島四方應用互聯網、大數據等技術，按照業務健壯化、過程顯性化、數據互通化、改進自主化、決策科學化的工作思路，依托工業互聯網大數據平臺，圍繞企業內部研發、制造、運維和供應鏈高效循環迭代實際需要，創新構建質量管理數字化應用場景，推動數字技術與質量管理業務融合應用。在實現中車青島四方內部高質高效發展的同時，帶動整個產業鏈共同高質量發展。通過分享質量管理模式、方法和成功經驗等做法，實現產業鏈的需求共析、協同共創、產品共造、服務共享，形成了較為成熟的軌道交通行業數字化質量管理模式。

從體系到產品實物質量的全要素管控，形成了一整套的體系方法、應用試點推廣經驗和平臺建設方案，積累和沉淀了質量成熟度、質量監測、過程管控、機理模型等大量的實例模型，為軌道交通裝備制造業推廣提供了基礎和保障。這些不僅適用于軌道交通系統集成企業，也適用于我國高端制造行業所有的系統集成企業，可為我國持續打造自主可控的產業鏈，實現內外部協同高質量發展提供可復制、可推廣的最佳實踐。

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《中國質量報》【中國質量（成都）大會特刊】