生产过程质量数据采集系统 性能评估与校准-编制说明

1.工作简况

根据《国家标准化管理委员会关于下达2021年第二批推荐性国家标准计划及

相关外文版计划的通知》（国标委发[2021]23号），国家标准《生产过程质量数

据采集系统性能评估与校准》已列入2021年第二批推荐行国家标准计划（标准

立项编号：20213052-T-604），归口单位为全国工业过程测量控制和自动化标准

化技术委员会（SAC/TC124），主管部门为中国机械工业联合会。

1.1任务来源

生产过程质量数据采集系统定义，是通过生产设备的联网，实现车间生产现

场综合数据交换的系统。企业能够基于该系统，实时准确地把控生产工艺、工序

质量特性，继而对生产过程质量特性波动所体现出的统计特性进行有效控制，实

现高效运行工厂的目的。

生产过程质量数据采集系统是一套用来实时采集、并报表化和图表化车间的

详细制造数据和过程的软硬件解决方案。采用MDC网络系统进行生产设备的联

网，并构建一个车间生产现场综合数据交换平台，可以实现生产、管理所需的数

据，工夹具装备等资源信息的共享，它在整个制造环节中承担着重要作用。

虽然近年来生产过程质量数据采集系统已经在生产过程开展应用，但由于传

感器整体性能所限，往往难以满足企业生产过程的需求，因此，需要对生产过程

质量数据采集系统的性能评估方法进行统一规定，以实现生产过程质量数据采集

系统的性能评估，从而倒逼生产企业改进设计，提升产品整体性能。

因此，根据国家标准制修订程序的有关规定和全国工业过程测量控制和自动

化标准化技术委员会章程的有关要求，全国工业过程测量控制和自动化标准化技

术委员会（SAC/TC124）将《生产过程质量数据采集系统性能评估与校准》申

报为SAC/TC124的国家标准制定计划项目。

1.2工作过程及参加单位

2021年5月8日~5月9日，组建标准工作组，并在华中科技大学召开了工

作组会议。本次会议对标准框架和主要技术内容进行了讨论，基本确定了标准的

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整体思路和分工，责成标准主起草人负责修改和完善。

2022年10月23日，标准工作组召开视频会议，针对专家的意见进行讨论，

2023年4月，标准工作组在杭州召开工作组会议，对标准的内容进行了讨

论和完善，形成本征求意见稿，拟于2023年4月-6月启动意见征集。

2.标准编制原则和主要内容

本标准根据GB/T1.1-2020《标准化工作导则》的规定编写。

生产过程数据采集系统主要应用于制造型企业的智能工厂中，能够对其生产

车间的生产过程质量数据进行实时监控和采集，并输入到系统内部的统一接口，

不断对数据库进行充实，实现生产过程中异构设备质量数据的动态实时采集和分

析。由于生产过程数据采集系统可采用多种不同的采集方式和采集设备，因此对

于生产过程数据采集系统的性能评估和校准方法尚未形成统一规范。

生产质量数据采集系统（PQDAS）的性能是指在规定的工作条件和环境条

件下，能够执行所提供功能的程度。系统应能在规定的响应时间内准确地执行系

统所需的任务。如果系统执行多个任务，则在不相互妨碍的情况下处理和执行这

些任务。因此，指示在一个时间范围内可以执行的任务数目的能力非常重要。当

一个系统要同时完成几项任务时，其性能会发生变化，这就需要分别对每一项任

务的执行情况进行分析。

因此，为了评估系统的性能，有必要以分层的方式对系统属性进行分类。性

能的子特性包括：精确度、响应时间、处理能力、智能化功能。

性能不能直接评估，需要通过分析和测试其子特性加以确定。为了能确定各

种子特性，必须通过信息转换对系统进行分析，通过系统的每一条信息流检查子

特性。

系统的性能主要取决于系统的设计，其次取决于在系绕的制造和集成阶段

（通过硬件和软件）可能引入的因素。

性能的各种子特性之间存在相互依存关系。系统的性能可能没有统一的衡量

尺度，因为不同的任务可以有不同数量的信息转换。当这些信息转换合用公共设

施时，它们之间存在相互依存关系。

有关性能的评定技术主要有分析法评定技术、试验法评定技术、影响条件下

的试验。具体可以按照GB/T18272.4-2006第8章的要求进行。

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本标准对生产过程数据采集系统的组成、功能、分类及技术要求进行了说明，

给出了规范统一的性能评估和校准方法，实现生产过程中质量数据采集和分析的

自动化和智能化。

3.主要试验（或验证）情况分析

本标准对生产过程数据采集系统的组成、功能、分类及技术要求进行了说明，

给出了规范统一的性能评估和校准方法，实现生产过程中质量数据采集和分析的

自动化和智能化。提供了质量数据采集系统开发和应用的技术指导，并在多个参

编企业中开展实践，具有较为成熟的技术基础，因此，本标准的应用案例能够满

足标准验证的需求。

4.标准涉及专利情况

本标准不涉及专利。

5.预期达到的社会效益

生产质量数据采集系统（PQDAS）的性能是指在规定的工作条件和环境条

件下，能够执行所提供功能的程度。系统应能在规定的响应时间内准确地执行系

统所需的任务。如果系统执行多个任务，则在不相互妨碍的情况下处理和执行这

些任务。因此，指示在一个时间范围内可以执行的任务数目的能力非常重要。当

一个系统要同时完成几项任务时，其性能会发生变化，这就需要分别对每一项任

务的执行情况进行分析。综上，本标准具有较强的先进性。

6.采用国际标准情况

本标准为自主制定，没有采用国际标准。

7.标准协调性说明

本标准与现行法律、法规、强制性标准等无冲突。

8.重大分歧意见的处理

本标准制定过程中，无重大分歧意见。

9.标准性质的说明

9.1适用范围

本文件规定了生产过程质量数据采集系统（PQDAS,以下简称系统）的性能

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评估的影响条件、评估程序和评估与校准方法。

本文件适用于系统的用户、企业以及负责实施评估的独立机构评估系统性能

时使用。

9.2标准属性

建议作为推荐性国家标准执行，以指导用户的科研、设计、生产和使用。

10.贯彻标准的要求和措施建议

本标准工作组成员熟悉产品质量数据采集系统的设计、开发、实施与使用，

对于标准的贯彻和实施具有丰富的经验，标准发布后秘书处拟在工作组范围内选

取试点进行标准适用性分析，后期通过标准宣贯、产品演示、技术交流等方式，

实现该标准的贯彻实施。

11.废止现行相关标准的建议

无。

12.其他应予说明的事项

国家标准《生产过程质量数据采集系统性能评估与校准》起草工作组

2023年4月4日

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1.工作简况

根据《国家标准化管理委员会关于下达2021年第二批推荐性国家标准计划及

相关外文版计划的通知》（国标委发[2021]23号），国家标准《生产过程质量数

据采集系统性能评估与校准》已列入2021年第二批推荐行国家标准计划（标准

立项编号：20213052-T-604），归口单位为全国工业过程测量控制和自动化标准

化技术委员会（SAC/TC124），主管部门为中国机械工业联合会。

1.1任务来源

生产过程质量数据采集系统定义，是通过生产设备的联网，实现车间生产现

场综合数据交换的系统。企业能够基于该系统，实时准确地把控生产工艺、工序

质量特性，继而对生产过程质量特性波动所体现出的统计特性进行有效控制，实

现高效运行工厂的目的。

生产过程质量数据采集系统是一套用来实时采集、并报表化和图表化车间的

详细制造数据和过程的软硬件解决方案。采用MDC网络系统进行生产设备的联

网，并构建一个车间生产现场综合数据交换平台，可以实现生产、管理所需的数

据，工夹具装备等资源信息的共享，它在整个制造环节中承担着重要作用。

虽然近年来生产过程质量数据采集系统已经在生产过程开展应用，但由于传

感器整体性能所限，往往难以满足企业生产过程的需求，因此，需要对生产过程

质量数据采集系统的性能评估方法进行统一规定，以实现生产过程质量数据采集

系统的性能评估，从而倒逼生产企业改进设计，提升产品整体性能。

因此，根据国家标准制修订程序的有关规定和全国工业过程测量控制和自动

化标准化技术委员会章程的有关要求，全国工业过程测量控制和自动化标准化技

术委员会（SAC/TC124）将《生产过程质量数据采集系统性能评估与校准》申

报为SAC/TC124的国家标准制定计划项目。

1.2工作过程及参加单位

2021年5月8日~5月9日，组建标准工作组，并在华中科技大学召开了工

作组会议。本次会议对标准框架和主要技术内容进行了讨论，基本确定了标准的

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整体思路和分工，责成标准主起草人负责修改和完善。

2022年10月23日，标准工作组召开视频会议，针对专家的意见进行讨论，

2023年4月，标准工作组在杭州召开工作组会议，对标准的内容进行了讨

论和完善，形成本征求意见稿，拟于2023年4月-6月启动意见征集。

2.标准编制原则和主要内容

本标准根据GB/T1.1-2020《标准化工作导则》的规定编写。

生产过程数据采集系统主要应用于制造型企业的智能工厂中，能够对其生产

车间的生产过程质量数据进行实时监控和采集，并输入到系统内部的统一接口，

不断对数据库进行充实，实现生产过程中异构设备质量数据的动态实时采集和分

析。由于生产过程数据采集系统可采用多种不同的采集方式和采集设备，因此对

于生产过程数据采集系统的性能评估和校准方法尚未形成统一规范。

生产质量数据采集系统（PQDAS）的性能是指在规定的工作条件和环境条

件下，能够执行所提供功能的程度。系统应能在规定的响应时间内准确地执行系

统所需的任务。如果系统执行多个任务，则在不相互妨碍的情况下处理和执行这

些任务。因此，指示在一个时间范围内可以执行的任务数目的能力非常重要。当

一个系统要同时完成几项任务时，其性能会发生变化，这就需要分别对每一项任

务的执行情况进行分析。

因此，为了评估系统的性能，有必要以分层的方式对系统属性进行分类。性

能的子特性包括：精确度、响应时间、处理能力、智能化功能。

性能不能直接评估，需要通过分析和测试其子特性加以确定。为了能确定各

种子特性，必须通过信息转换对系统进行分析，通过系统的每一条信息流检查子

特性。

系统的性能主要取决于系统的设