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一、研究背景

随着大规模流水线生产的普及，质量管理也得到了快速发展，并诞生出一批以休哈特、戴明、费根堡姆为代表的质量管理大师，质量管理实践也经历了从“质量检验”、“统计质量过程控制”，到“全面质量管理”的发展阶段。传统的质量管理强调以产品质量为核心，以满足用户基本需求为目标。而随着消费群体的不断多元化和消费趋势的日益个性化，企业的产品不仅要满足用户的基本功能需求，更应该推动产品和服务的持续迭代升级以实现最佳的用户体验，而质量管理也应该以系统化、全局化的视角覆盖营销、开发、生产、销售、物流、服务等多个产品生命周期环节。

二、基于物联网的产品全生命周期质量管理创新服务体系

物联网技术的发展使得消费者的需求和企业的管理决策环境发生了重大变化，管理对象也由传统的人和物拓展为“人、物、组织、信息和环境”五大要素，这需要企业在管理要素和管理方法上进行相应的变革，如数据采集、处理和利用的方式由传统的离散、离线的方式向实时、连续和动态方式转变，管理方法和手段由基于专家经验、历史数据和概率分布向数据驱动、事件驱动和场景驱动转变。因此，本文围绕质量管理的价值链体系，提出构建了物联网环境下的产品全生命周期质量管理体系。该体系包含两个层次，技术基础层和应用层。技术基础层是整个体系的基础，主要考虑物联网传感器的网络布局和数据获取问题。应用层主要关注于通过物联网技术的助力，以系统化的视角和方法，实现覆盖产品全生命周期的质量管理创新与机制创新，包括三个方面：供应端协同，生产端协同，需求端协同。

1.供给端协同

供应商提供的产品和服务对于企业最终的产品质量和服务质量有着至关重要的影响。物联网技术可有效提升企业面向供应端的资产管理能力和物流管理水平，企业通过加强企业同供应端的协同合作，可有效提升供需管理效率。首先，企业通过物联网技术可快速准确地获取原材料的用料及需求信息，并结合实时库存储备，进行原材料供需控制，并通过相关信息的共享，使得供应商可以合理安排生产计划及库存储备计划。同时，物联网技术还可用于原材料的渠道管理，一旦原料出现质量问题，企业可以快速追溯问题原料来源，并与供应商协同进行问题追溯及生产改进。其次，通过追踪物流运输设备的行进轨迹，企业可结合交通路况、天气状况以及其他渠道收集的信息，为物流运输设计高效运输线路，降低物流成本，并可实时监控产品运输过程的实时温湿度状态，保证产品品质。最后，企业基于物联网可构建起资产管理系统和追踪系统，实现供需信息在企业和供应商之间的高效快捷流通，使企业与供应商实现更好的信息协同，保证原材料、零部件的保质、保量、准时交付，实现共赢。

2.生产端协同

企业在生产过程中需要将质量管理目标自上而下进行分解，借助于物联网技术可以打通企业内部设计、采购、生产、仓储、物流等各环节的业务流程，促进企业内外部的协同，创新制造和服务模式。首先，企业通过已有产品的数据收集，可以有效、快速地了解客户需求信息，为新产品的初始设计提供帮助，并在新产品推出后，根据产品质量状态数据快速改进产品缺陷进行迭代升级，持续改善用户体验，助力面向用户个性化需求的产品设计开发。其次，传统生产过程质量管理强调人、机、料、法、环五个源头的质量管控，物联网可以提升企业基于生产过程监控的质量管理水平。企业通过物联网技术可有效进行生产过程监测、工艺参数采集、材料消耗监测、环境状态监测，提升生产过程质量管理的智能化水平，优化工作流程，帮助企业更好地改善产品质量。最后，随着生产设备精密化智能化程度的上升，设备维护所需要的技术含量也在不断提高，生产设备的可靠性对于维系产品质量也至关重要，企业一方面可通过物联网对生产设备状态进行实时监控，另一方面通过数据共享，实现生产设备状态信息在企业、设备制造商、运维服务商之间的高效流转与协作，降低由于设备故障、设备停机造成的产品质量问题与成本损失。

3.需求端协同

通过物联网技术的运用，企业可以不断挖掘用户的需求痛点，将持续改善用户体验的目标融入全生命周期质量管理的活动中，为产品和服务的持续升级迭代提供精准导向，实现与消费者、第三方服务商间的协同互动。首先，在物联网环境下，企业可以实时获取产品部件和过程的运行情况，并根据用户使用反馈，有效、快速地洞察用户的需求信息，挖掘消费者的个性化的潜在需求，助力新产品的设计、开发。其次，通过物联网的实时监控，制造商可以根据用户以往使用习惯及产品使用环境预测产品未来质量趋势，通过提供差异化产品质保服务，并在保修期结束后，根据产品使用状况向消费者提供多种类、不同价格的延保协议。差异化的质保服务和延保服务可为企业带来创新型盈利模式。最后，在倡导低碳、节能、绿色的经济时代，产品回收服务在体现企业的社会责任的同时，也为企业创造新的价值来源。企业通过对回收产品的翻新或再制造降低制造成本的同时，还可通过物联网对潜在的问题产品进行提前预判和回收，杜绝因后续质量问题爆发而造成的经济、声誉损失。

三、物联网时代质量管理的挑战与展望

物联网的发展为质量管理理论和方法的延伸提供了途径，物联网的智能感知和实时互联，使得质量管理由传统的事后、小样本检验向全过程、大数据管控发展，从而实现基于场景的实时质量管理。然而要实现上述愿景依然面临着诸多挑战，亟需学界和业界的共同努力来促进理论体系创新和管理模式创新，推动基于物联网的产品全生命周期质量管理的成功落地。

在技术层面，未来研究的主要挑战在于如何实现物联网环境下质量状态数据的有效采集、分析和建模，具体表现为传感器网络布局、质量状态数据建模、多主体全过程协同等方面。在管理层面的挑战主要在于质量管理的所有合作方如何在物联网环境下进行有效的协作和集成，具体表现为成本分担、多主体协同、系统兼容性等方面。

协同合作是物联网的本质特征，我们建议学者未来可重点关注协同合作带来的产品质量服务模式创新、协同策略与信息共享机制等方面的研究。具体而言，物联网环境下新产品的最佳推出时点、新产品初始质量的设计与定价、新产品上市后的零部件更换策略、不同代际间的产品快速迭代及生命周期管理、差异化质保服务和延保服务模式、基于区块链联邦学习等信息加密机制下的多主体信息共享等问题，都是未来值得深入研究的方向。

本文内容摘编自《系统工程理论与实践》第41卷第2期论文《基于物联网的产品全生命周期质量管理的模式创新与展望》，论文全文下载请点击链接：http://www.sysengi.com/CN/abstract/abstract112694.shtml

作者：王鸿鹭，上海交通大学，博士研究生，研究方向管理科学与工程；蒋炜，上海交通大学，教授，研究方向管理科学与工程；魏来，上海交通大学，副教授，研究方向管理科学与工程；黄文坡，杭州电子科技大学，副研究员，研究方向管理科学与工程。