第一章 引言
第一节 研究背景、目的和意义
一、研究背景
如今高铁、动车组、铁道客车、地铁等轨道车辆已成为中国人民出行必不可少的交通工具。2017 年春运期间，全国铁路累计发送旅客 3.57 亿人次。2011 年的 7·23甬温线特别重大铁路交通事故是一起因列控中心设备（信号系统）存在严重设计缺陷、雷击导致设备故障后应急处置不力等因素造成 40 人死亡、172 人受伤，中断行车 32 小时 35 分，直接经济损失 19371.65 万元。轨道交通装备产品的质量与乘客安全、生命和国家经济息息相关，来不得丝毫的大意，因此在质量安全方面有着极高的要求。
目前对轨道交通装备产品质量管理的研究主要集中在某个环节或者局部因素，如生产制造、设计开发、供应商管理等环节的控制。ISO9001（GB/T19001）体系、TS22163 体系（IRIS）等质量管理体系中虽涉及全生命周期质量管理的要素但其缺乏时间轴，且 ISO9001 体系是针对所有行业的，铁道行业有其特殊性，ISO/TS22163体系（IRIS）是国际铁路行业质量管理体系，但其由欧洲提出，并不完全适用于我国铁路行业。因此基于全生命周期的轨道交通装备产品质量管理研究是具有重大意义的。论文选取“制动系统”作为案例进行展开研究较有代表性和典型性，原因如下：一是因为制动系统是列车的核心关键系统，决定列车能否安全停靠，其全生命周期的质量管理，不但涉及设计、生产、制造、售后维保等环节，也涉及供应商管理等，在全生命周期阶段划分上与整车产品是一致的，故其可以代表轨道交通装备产品。二是，该产品具有典型性。制动系统不仅包括制动控制装置、基础制动装置、风源装置等硬件产品还有包含控制软件，是集软件硬件为一体的产品，以该产品展开不但涵盖硬件的全生命周期质量管理研究，还涉及到软件方面的研究。
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第二节 国内外研究综述
一、面向全生命周期的质量管理研究
（一）产品生命周期
产品生命周期（Product life cycle,简称 PLC，亦译为产品全生命周期）的概念于19 世纪 50 年代和 60 年代出现在经济管理领域，是由 Dean[1]和 Levirt[2]为研究产品市场战略而提出。最初产品生命周期是指某种产品在市场上的寿命周期，即从产品进入市场开始，直至最后被淘汰退出市场的全部历程。根据产品在市场中的演化过程对产品生命周期划分为推广、成长、成熟和衰亡阶段[3][4]。历经多年，产品生命周期的概念和内涵也在与时俱进的变化，横向方面，产品生命周期的范畴从经济管理领域拓展到了工程领域，纵向方面，产品生命周期从市场阶段延伸到了研制阶段，甚至包括需求分析阶段形成了从产品和服务需求识别、概念设计、详细设计、生产制造、销售、售后服务直到产品报废回收全过程的产品全生命周期概念[5]。
随着现代质量管理的不断发展，产品全生命周期管理（Product Life cycleManagement,PLM）系统应运而生，质量管理不仅贯穿生产过程，还包括前期产品设计和后期产品评价和产品维护等过程。PLM 是对 PDM（Product Data Management，产品数据管理）的深入发展，即增加了数据之间的时间轴及逻辑关系。M.Rezayat提出产品全生命周期管理（PLM）是在 WEB 环境下，基于市场角度采用全生命周期内产品和服务数据集成技术，研究产品和服务从产品策划、设计、生产到销售等过程的管理与协同。它为企业产品快速设计提供便利，集成化产品优化制造系统，是一种战略性的思想方法[6]。姜兴宇提出在一个广义企业内优化产品生命周期的关键就是协同工作。所有参与产品生命周期的人员包括设计人员、工艺人员、制造人员、销售人员、维修人员、客户、供应商等在产品投入市场的过程中协调工作[7]。
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第二章 相关概念和理论
第一节 相关概念
一、质量和全生命周期
（一）质量相关概念GB/T 19000-2016(等同采用 ISO 9000：2015)中给出了质量的概念，定位为一种关注质量的组织倡导一种通过满足顾客和其他有关相关方的需求和期望来实现其价值的文化。这种文化将反映在其行为、态度、活动和过程中。产品和服务的质量取决于满足顾客的能力，并涉及顾客对其价值和收益的感知。这区别于 GB/T19000-2008(等同采用 ISO 9000：2006)给出的质量定义，“一组固有特性满足要求的程度”。新版标准中质量的定义是基于老版标准的基础给了更深层次的理解，将质量定义为一种文化，强调了质量的参与方以及质量的着陆点包括行为、态度、过程和活动。
质量管理体系，包括组织确定其目标以及为获得期望的结果确定其过程和所需资源的活动。给出了产品和服务方面，针对预期和非预期的结果确定所采取措施的方法。目前国内认可主流的质量管理体系有：
（1）ISO9001 质量管理体系，适用于所有行业；
（2）TS14969 质量管理体系—汽车行业生产件与相关服务件的组织实施ISO9001：2008 的特殊要求，适用于汽车行业，比较先进，给出了质量管理的五大工具；
（3）TS22163 轨道交通行业质量管理体系，主要适用于轨道交通行业，目前该 ISO 标准正在修订过程中，中国铁路行业参与了此次修订。
关于质量管理、质量保证、质量控制三者的关系，质量管理范畴最大，包含所有质量活动，包括制定质量方针和目标、质量策划、质量控制、质量保证以及质量改进。而质量策划，侧重于前期策划，主要包括编制质量计划等。质量控制通常在具体实施环节，致力于满足质量要求。质量保证，并不是保证质量（质量控制的任务），其具有更深一层的意义，致力于提供质量要求会得到满足的信任，美国质量专家朱兰指出“保证”一词含义类似于“保险”。
对于铁路行业涉及民生，质量安全也是至关重要的,指质量对运用安全的保证性。即产品能达到其设计或预期使用的目的，不会对人身伤害、财产损失和公共秩序、环境影响达到不可接受的程度。
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第二节 相关理论
一、全生命周期理论
（一）全生命周期概述
19 世纪 60 代至今，产品生命周期（简称 PLC，亦译为产品全生命周期）理论从衍生到发展，已被应用于各个领域各个方向，如衍生出来的 PLM、LCC 等研究在轨道交通行业得到了广泛应用。产品全生命周期管理( Product lifecycle management,PLM)是指管理产品从需求、规划、设计、生产、销售、运行或使用、维修保养、直到回收再用处置的全生命周期中的信息与过程，该管理平台在 Z 公司旗下各公司广泛应用，支持着企业数据管理和业务运行。全生命周期成本（Life Cycle Cost，简称LCC），也被称为全寿命周期费用。它是指产品在有效使用期间所发生的与该产品有关的所有成本，它包括产品设计成本、制造成本、采购成本、使用成本、维修保养成本、废弃处置成本等，有效地做好 LCC 分析对于产品项目的成本控制至关重要。
（二）全生命周期质量管理阶段划分
目前 PLM 和 LCC 的全生命周期阶段划分结果是各行业基本认可的，产品全生命周期的数据及过程管理与成本费用管理的阶段划分根据其特点是存在差异性的。那么轨道交通行业在全生命周期质量管理上阶段是如何划分的呢？目前项目全生命周期的划分一般有以下几种：
（1）就一般项目而言，全生命周期包括概念、开发、实施和收尾等多个阶段。
（2）轨道交通装备产品开发项目，一般会参考 TB/T 1999-2003《产品图样及设计文件 完整性》将生命周期划分为开发决策、初步设计、技术设计、工作图设计、试制、样机鉴定、小批鉴定、正式生产和产品出厂。各厂家会根据自身情况做相应的调整。
（3）Z 公司认为将质量要求回归到管理流程，质量职责回归到流程所有者。根据项目质量管理的流程，将项目全生命周期划分为需求识别、总体质量策划、设计开发、生产制造、供应商及外包管理、试验验证、售后维保、测量评价八个阶段。
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第一节 全生命周期适用范围及展开原则.................................17
一、全生命周期质量管理适用的产品类型和项目类型.......................17
二、全生命周期质量管理的展开原则.............................18
第四章 某型制动系统研发项目全生命周期质量管理案例研究................................. 31
第一节 产品及项目概述..............................31
一、项目特点分析.............................31
二、产品概述..............................31
第五章 结论与展望.................................47
第一节 研究结论...............................47
第二节 研究展望..................47
第四章 某型制动系统研发项目全生命周期质量管理案例研究
第一节 产品及项目概述
一、项目特点分析
Z 公司为中国轨道交通车辆产品生产商，旗下有众多子公司，包括铁路机车主机厂、铁路客车动车组主机厂、货车主机厂以研究所等。S 公司是 Z 公司的一级子公司。S 公司是国内轨道交通车辆产品关键系统的核心供应商，主要产品有牵引系统、网络系统、制动系统等产品。T 公司也是 Z 公司的一级公司，是铁路机车主机厂。新型制动系统研发项目，即是 S 公司研制安装在 T 公司机车上的制动系统产品。
目前国内外先进的机车制动系统已由自动式空气制动或电空制动方式发展为微机控制自动式电空制动，即通过微机和气动控制单元控制均衡风缸的压力变化来控制列车管的压力变化，实现列车的制动控制[50]。我国 HX 系列机车使用的 CCBⅡ和EUROTROL 型均属于这种类型的制动系统。我国新造机车将主要采用微机控制的制动系统。通过技术引进或合资，克诺尔公司和法维莱公司的制动控制系统均在国内组装生产，但主要核心技术仍掌握在国外公司手里。进口产品在我国和谐机车实际应用过程中故障率居高不下，且售后服务响应较慢。根据机车制动系统国产化的需要，为打破机车制动系统的国外垄断，突破机车制动系统的核心技术和掌握关键部件，实现关键子系统和部件的自主化、国产化，掌握核心技术，降低机车制动系统的运用和维修成本，S 公司通过前期构建的自主创新平台，结合 T 公司的 HX 型机车制动系统技术要求，针对 HX 型机车制动系统主要部件进行自主化替代研究，实现系统研制替换。
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第五章 结论与展望
第一节 研究结论
本文通过对轨道交通装备产品开发项目全生命周期质量管理的研究，梳理出全生命周期各阶段的质量管理内容及方法，并通过对某新型制动系统产品开发项目的实例应用情况分析，尝试为行业内企业在项目质量管理上提供一种思路和一些方法。通过研究得出的结论如下：
（1）梳理的轨道交通装备产品全生命周期质量管理体系是在 ISO 9001 和ISO/TS 22163 质量体系的基础上，贯穿了全生命周期的时间轴，贯穿到具体业务环节中，以此增强质量体系在项目质量管理上的适用性，也可改善质量体系和实际质量管理两层皮的现象。同时融入了目前先进的质量管理方法和质量工具，助力各阶段质量工作的开展，从而保证输出产品的实物质量和服务质量。
（2）依托某型制动系统产品开发项目，应用理论研究成果，通过对各个阶段采取有针对性有重点的质量管理和控制，把各个阶段质量控制在合理范围内，从而实现整个项目质量的有效管理和控制。尤其在设计开发阶段，开展可靠性设计，对关键零部件强化 RAMS 分析，进行产品失效模式分析（DFMEA）对于质量预防意义重大。
（3）通过对项目总体质量评价可以看出，梳理出的全生命周期质量管理体系对于某型制动系统产品开发项目适用性良好，为实际产品项目质量管理查漏补缺，找出偏差进行分析也可找出项目质量管理中的薄弱点，从而不断提高项目团队甚至企业的质量管理水平。不仅应重视产品实体形成过程的质量控制，还应重视对质量策划、售后维保等质量管理的研究。针对本案例中质量策划环节薄弱问题，对质量目标进行分解，设置合理的 KPI 考核，可以提高项目执行效率和保证项目质量。
（4）遵循 PDCA 原则，轨道交通装备产品全生命周期质量管理从需求识别出发到测量评价终止，形成一个闭环管理。
参考文献（略）