《离散制造产品质量智能管控技术规范》编制说明

《离散制造产品质量智能管控技术规范》编制说明

一、标准制定的必要性

离散制造作为一种高效、灵活和可持续的生产方式，其在现代工业中扮演着

至关重要的角色。由于该种生产方式具有多品种、小批量、产品规格不统一的特

点，使得其生产过程常由多个不同的加工子过程并行或串联组合而成，中间环节

会出现多种不确定因素，产品质量管控较为复杂。随着新一代人工智能技术的快

速发展，不同类型的智能检测、数据分析等方法被相继提出，这为离散制造产品

质量智能化管理的发展带来了新的契机。

为了解决离散制造领域面临的挑战，并推动行业的转型升级和跨越发展，规

范的产品质量智能管控技术标准可以明确生产过程中的关键环节和控制要求。这

有助于减少废品和返工，提高生产效率，降低生产成本。通过智能化和自动化管

控技术的应用，可以实现对生产过程的实时监测和控制，提高生产效率和资源利

用效率。其中生产过程信息数据采集、数据分析与可视化、设备故障检测与实时

性维护、产品质量分析与优化这四个方面与离散制造的产品质量智能管控技术密

切相关，它们为制定合理的管控技术规范提供了有效的理论方法和技术手段，是

实现产品质量智能管控的必要保障。通过规范和标准化相关技术，可以提高离散

制造企业的生产效率、降低产品质量风险，并推动行业的可持续发展。

目前，各大企业面对工艺流程、数据采集与处理、设备配置与状态检测、生

产计划、产品质量分析与溯源等方面的具体操作和管理方法都不尽相同，行业并

未明确离散制造生产过程中的产品质量管控方法，相关技术和方法的选择和应用

将直接影响着产品质量、生产效率和资源利用效率。因此需要编写相关标准，指

明离散制造产品质量智能管控技术规范。

二、标准编制原则及依据

1、按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规

则》要求进行编写。

2、参照相关法律、法规和规定，在编制过程中着重考虑了科学性、适用性和可

操作性。

三、项目背景及工作情况

（一）任务来源

根据《中国国际科技促进会标准化工作委员会团体标准管理办法》的有关规

定，经中国国际科技促进会标准化工作委员会及相关专家技术审核，批准《离散

制造产品质量智能管控技术规范》团体标准制定计划，计划编号为：CI2023023。

本标准由河南科技大学提出，中国国际科技促进会标准化委员会归口。

根据计划要求，本标准完成时限为6个月。

（二）标准起草单位

本标准的主要起草单位是河南科技大学，负责标准文档起草及相关文件的编

制等。龙门实验室、河南群智信息技术有限公司、中信重工机械股份有限公司、

中航光电科技股份有限公司、机械工业第六设计研究院有限公司、三六零数字安

全科技集团有限公司、洛阳理工学院参与起草，负责标准中重要技术点的研究和

建议，并参与标准内容的讨论。

（三）标准研制过程及相关工作计划

1、前期准备工作

项目立项前，标准编制小组查阅、研读相关国内外文献，广泛收集离散制造

的产品质量智能管控技术相关的材料。同时，多次投身于离散制造产品质量管控

实验，并与该行业相关人员进行调研、交流，广泛征求标准制定方面的意见和建

议。

2、标准起草过程

团体标准立项通知公示后，标准编制小组首先组织了标准制定工作会议，各

编写人员根据工作计划分工和编写要求开展了相关工作。在标准起草期间，编制

小组主编单位及参编单位组织了数次内部研讨会和专家咨询会，经过多次修改，

于2023年10月完成了标准初稿及编制说明的撰写⼯作。

3、征求意见情况

2023年9月标准编制小组先后通过现场会议、电话、微信等多种形式征集⾏

业专家相关意见和建议。针对征集的意见，标准编制小组召开了研讨会，将收集

到的意见进行汇总处理分析，在充分吸纳合理意见的基础上，先后修改和完成标

准内容，于2023年11月下旬根据在各单位反馈意见基础上，形成了标准征求意见

稿并由中国国际科技促进会提交全国标准信息平台公示。

（四）主要试验（或验证）情况分析

1、监控视频人员异常识别技术

（1）采用基于机器视觉的监控视频人员异常识别技术对关键岗位人员的行

为进行智能监控，具体包括人员身份识别、关键岗位人员工作状态以及人员巡检

状态监测等措施，解决了非授权人员的闯入、岗位人员工作状态异常以及人员巡

检不规范等生产过程中的安全问题。通过在不同场景下的实验和分析，验证了所

设计方法的可行性和有效性。

表1人员身份识别算法评判结果

样本总数识别正确数精准率单帧平均耗时

20363020332199.85%0.065秒

表2异常事件判断结果

表3人员巡检轨迹算法评判结果

场景监测段真实状态值实验状态值准确率

110.96596.5%

巡检轨迹120.90.9100%

30.8750.86098.3%

10.9830.98099.7%

巡检轨迹220.9960.96897.2%

311100%

（2）采用基于序列对比的监控视频人员异常识别技术对工人装配动作顺序

进行智能监控。首先，将视频表示为一个多维时间序列，其中包含了视频序列中

每一帧提取的局部和全局特征。然后，通过对角化动态时间规整算法对时间序列

进行对齐，以此进行异常行为的检测和识别。在局部特征提取的过程中，采用了

基于姿势估计和人物检测算法的方案，这些局部特征可用于表示执行动作主体的

变化。利用Transformer网络模型提取序列的全局特征，这些特征展示了视频帧的

整体信息。

2、射频识别技术

采用射频识别（RFID）技术在车间进行数据采集，通过在产品包装上附加

一个带有芯片的标识，实现对产品进出仓库和运输过程中相关信息的自动采集和

读取。产品的流向可以被记录在芯片上，为后续的追踪和管理提供便利。

3、离散制造车间数据分析技术

通过数据分析技术对离散制造车间内生产要素产生的多源异构数据进行整

合存储、融合分析，为车间管理者做出科学决策提供了数据支撑。首先，采用数

据过滤、噪声清洗等方法对数据进行预处理；其次，采用归一化的方式将数据统

一区间缩放解决数据的不同量纲问题；最后，利用特征提取、时序挖掘、回归预

测、强化学习等方法从制造大数据中获取有价值的信息。

4、离散制造车间设备运行状态数据可视化技术

通过对离散制造车间中的设备运行状态数据进行可视化处理，将设备的运行

数据以直观、易于理解的方式呈现，使决策者能够更准确地分析趋势、发现问题，

并做出正确的判断。首先，通过生产设备、传感器等收集与车间设备运行状态相

关的数据，包括当日产量、加工时间、停机、报警信息等。然后，通过数据库管

理系统实时存储收集到的信息，并使用JavaSpringBoot技术框架以及HTML5、

JavaScript、Vue等技术框架分别对数据进行管理与可视化。在此基础上，形成一

套以数据管理与处理、数据分析、实时状态展示为一体的设备健康管理平台，如

图1所示。

图1设备运行状态可视化界面

5、产品质量溯源技术

产品质量溯源技术是企业保障产品质量的重要手段之一。如图2所示，当产

品出现质量问题时，可借助溯源技术分析当前的故障情况，并通过产品编码向前

进行追溯。追溯技术能够及时而准确地确定导致质量问题的具体原因，并进一步

追溯到异常产品所有工序的质量信息。通过查找问题的根本原因，可以确定引发

质量问题的具体部位和机制，明确涉及的责任工序、加工人员和加工时间等关键

信息。该追溯过程为解决和排除质量问题奠定了基础，同时还可以确定存在潜在

质量问题的产品批次，并查找同批次产品的去向，实现对产品流向的跟踪，避免

同一批产品在后续使用过程中可能引发更为严重的损失。通过追踪产品流向，能

够快速采取必要的措施，例如召回或修复，以保障用户的安全和满意度。

图2离散制造过程质量数据追溯流程

四、标准制定的基本原则

标准编制过程中，遵循了以下基本原则：

1、标准需要具有行业特点，指标及其对应的分析方法要积极参照采用国家

标准和行业标准。

2、标准能够体现出产品的具有关键共性的技术要素。

3、标准能够为产品的开发、改进指出明确的方向。

4、标准需要具有科学性、先进性和可操作性。

5、要能够结合行业实际情况和产品特点。

6、与相关标准法规协调一致。

7、促进行业健康发展与技术进步。

五、标准主要内容

本标准规定了离散制造产品质量智能管控技术要求，正文部分共分四章包括

标准的适用范围、规范性引用文件、术语定义技术以及标准总体设计方案，其中

总体设计方案包括四部分：离散制造生产过程数据采集方案、离散制造生产过程

数据分析与可视化方案、设备故障检测与预测性维护方案、产品质量分析与处理

方案。

六、与有关法律法规和强制性标准的关系

遵守和符合相关法律法规和强制性标准要求。规范性引用文件包括：

GB/T42137-2022《离散型智能制造能力建设指南》

GB/T41252-2022《离散制造能效评估方法》

GB/T41258-2022《离散制造能效数据模型》

DB14/T2531—2022《离散型制造工艺数据分类及编码要求》

DB14/T2472—2022《离散型装备制造业数字化车间互联互通要求》

DB22/T3030-2019《离散制造型企业制造执行系统集成接口规范》

SJ/T11651-2016《离散制造业生产管理用射频识别读写设备管理接口规范》

SJ/T11652-2016《离散制造业生产管理用射频识别标签数据模型》

T/SZJJ001.1—2022《中小型离散制造企业主数据通用规范第1部分：人员》

T/CCUA020—2022《离散制造业物联网（IoT）应用数据要求》

T/GDMES0018.3—2020《数字孪生生产线第3部分：离散制造设计平台》

T/GDMES0018.2—2020《数字孪生生产线第2部分：离散制造结构模型》

七、重大意见分歧的处理依据和结果

本标准起草过程中没有重大分歧意见。

八、后续贯彻措施

建议由离散制造行业和工业