结构化分析与设计在工序质量控制中的应用
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产品需求的多样化导致了产品生产由少品种、大批量的加工方式向着多品种、多型号、小批量的加工方式转变。因而，产品的制成品及其零部件的加工质量要求，只能日趋以产品用户的意愿来制订及实施。要满足用户对产品的不同质量要求，加工方式和加工过程的质量控制应能对不同质量要求的变化及时作出应变。结构化分析与设汁就是从抽象到具体，从宏功能到子功能，从整体到细目的分解过程，即采用自上向下模块化设计的方法，将用户的质量需求转化为面向用户和基于质量功能的模块结构，从而建立起一个面向用户需求的产品质量控制系统。无疑，结构化分析与设计用于工序质量控制将有助于提高加工过程质量控制的灵活性、适应性和可修改性。
1、工序质量控制
产品制造过程即加工过程的质量控制是满足产品设计要求的中心环节，是产品质量目标得以实现的保证。由于工序是加工过程的基本单元，因而加工过程的质量控制在生产现场大量地表现为工序质量控制。
1.1典型的工序质量控制
典型的工序质量控制主要针对加工过程中的关键工序或质量不稳定的工序。当工序质量发生异常时，从人员、机器、材料、方法、环境、检验等方面进行干扰分析，确定工序质量控制点，依据原加工工序卡编制该工序的“工序质量控制(管理)表”；然后通过相关环节的反馈，指导并保持该工序质量的稳定状态。如图1所示
在产品制造过程中，根据不同的工序，结合专业技术和经验数据，找出并分析对工序质量起支配作用的主导因素，对于及时采取有效措施，将起到事半功倍的效果。
一般情况下，加工过程中常见的主导因素有定位装置的安放状况；机器的工作调整状态：操作人员的技能和责任心；零部件质量等。
1.2多品种、小批量加工的工序质量控制
根据生产现场各工序的内在联系，自下而上，由点到线至面，逐个工序建立质量控制的方式，对于按工序进行流水作业的大批量生产方式是适用的，其现场工序控制以应用休哈特控制图为主。然而，随着产品更新换代的周期加快，推动着多品种、小批量加工的产品数量日益增多。由于加工对象和工艺要求不尽相同，多品种、小批量加工往往无法获取足够的数据来满足现有大批量生产质量控制方式的前提条件。因此，原有的工序、设备、生产节拍固定的质量控制方式对于多品种、小批量的加工必然要做适应性的变动。
在一般加工方式条件下，目前对多品种，小批量加工类型主要采用公差百分法结合单值控制图、选控图等进行工序质量控制。其出发点是：在原大批量加工形式的工序质量控制基础上区分有无特殊要求。也就是对形状、尺寸、工艺相似并可成组加工的零件，按其工艺采用适合具体情况的通用工序质量控制形式。而对不能成组加工，有特殊要求的零件则依据专门编制的工艺进行专门的工序质量控制。用公差百分法处理时，是将多个相似生产工序(工艺要求不同，影响加工质量的因素大致相同的工序)的数据换算成相当于加工工序的数据，以此来增加数据量，满足一般加工方式下工序质量控制的前提条件。
多品种、小批量的加工需求，极大地推动着以FMS(柔性制造系统)、CIMS(计算机集成制造系统)为代表的柔性加工方式的发展，其中有关结构化分析及模块化设计的思路，对于我们寻求适合加工方式变化的工序质量控制形式同样是很有启迪的。
2、结构化分析与设计
结构化分析(SA)和结构化设计(SD)是在软件工程开发中提出的，是一种基于功能分解的分析方法，可作为层次分解和软件模块描述的工具。现已被包括并行工程在内的多种新学科、新技术方法用作描述工具。
2.1结构化分析
结构化分析作为描述工具的特点是以图的形式表示出系统内各结构单元之间的信息流动状态，使复杂的系统及其过程变得简单明了。
结构化分析的简单性在于只用少量符号和术语就能表达一个复杂的系统或操作，整个过程图视化后，各功能操作一目了然，并可根据需要及时增、删。被描述系统的高层边界称为“上下关系图”，被分解为更小单元的称“数据流向图”。数据流向图体现了将一个系统从高层和宏观的角度分解为低层和微观状态的特定操作，其过程为自上向下的分解或分层。
2.2结构化设计
结构化设计的核心是“自上向下逐步求精”的模块化设计方法，图3所示层次图即为该方法所展示的分层式系统结构。
图3中每一矩形就是一个功能模块，代表了一定的处理要求。最下层的模块具体执行处理功能，上层和中层模块只执行控制、判断和调度功能，即控制、调度其下级模块的处理功能。
图3所示层次图结构，表明了一个系统从对目标的分析到层次图形成的全过程。即先定义顶层功能(目标)，然后采用递归的方法逐层分解，构造自上向下的各子层次结构，直至最基本的模块为止。这种方法称为“自上向下模块化设计方法”。图3系统中上一层模块是其下层模块功能的相对“抽象”或要求，下一层模块则是上一层模块的相对“具体化”或处理，也就是“逐步求精”的过程。
图3虽然给出了整个系统的结构，但尚未表示出每一功能模块是如何进行处理的。故还需要进一步描述，称为“描述过程”或“过程性表示”。一般情况下，流程图就是用来描述过程的。结构化的程序流程图具有“良结构程序”特征，即：
(1)只有一个入口，一个出口，如图4
(2)通过该结构中任一部分都应存在一条从入口到出口的路径。
2.3工序质量控制的结构化设计
借助结构化分析与设计理论的指导，我们可以从基于特征的途径入手，探索工序质量控制功能面向工序实现分解与组合的形式，即自上向下逐步求精的模块化设计过程。
要用结构化技术实现质量控制目标，工序质量控制体系应具有自上向下逐步求精的系统结构(如图3)和实现执行的过程。即首先明确质量控制目标，然后对质控目标进行定性分析，确定质量控制系统的结构层次直至确定基本功能模块，并对质量控制系统中各功能模块进行过程性描述，即如何实现执行。图5大致表达了整个过程。
用自上向下模块化设计方法构建的工序质量控制体系，以基本功能模块(通用基础单元)替代工序质控点，打破了工序间界限，便于围绕工艺特征选择模块的不同组合状态(功能单元)去实现新用途。具有模块可重复使用，可修改、可移植和可互操作的特点，适用于一般加工方式和现代柔性加工方式下的工序质量控制。例如，按照结构化设计的思路，一般加工方式条件下的质量控制文件和相应的工艺文件就可以区分为通用的基础单元和有特殊要求需附加专门说明的部分(专门功能单元)。
从工艺特征入手进行结构化设计的圆柱体零件的工序质量控制系统结构层次图，如图6所示。
图6通过对选定零件质控要求的结构化分析(略)，从零件总体特征和结构特征两方面考虑工艺特征的形式，即以结构特征的不同组合表示零件的几何结构，进而体现基本质控模块及其组合状态(功能单元)。
在结构层次图的基础上，可方便地作出程序流程图。
3、结束语
结构化分析与设计是软件工程开发中成熟的理论和技术，现已为多种新学科或新技术方法用作描述工具(如并行工程技术等)。工序质量控制采用结构化分析与设计的方法，有助于减少反复、提高效率，尽快形成基于计算机操作的质量控制系统。这对于柔性加工方式或一般加工方式下的多品种、小批量加工的工序质量控制都是很有帮助的。