ICS03.120.10

A00

團體標準

T/SAQXXXXX—XXXX

高端裝備智能制造生產現場管理實施指南

High-endEquipmentIntelligentManufacturingProductionFieldManagement

ImplementationGuide

（征求意見稿）

20XX-XX-XX發布20XX-XX-XX實施

上海市質量協會發布

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高端裝備智能制造生產現場管理實施指南

1范圍

本文件規定了高端裝備智能制造生產現場管理的原則、目標與導向以及管理要求。

本文件適用于航空航天、發電能源、軌道交通、海洋工程及其他離散制造行業高端裝備智能制造生

產現場管理。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T29590企業現場管理準則

GB/T37393-2019數字化車間通用技術要求

GB/T40647-2021智能制造系統架構

3術語和定義

GB/T29590、GB/T40647、GB/T37393等文件界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

高端裝備high-endequipment

指具備“技術含量高、附加值高、居產業鏈核心”三個典型特征的裝備，既包括傳統制造業的高端

部分，也包括新興產業的高端部分。

3.2

智能制造intelligentmanufacturing

智能制造是指將物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術與設計、生產、管理、服務等制造活動

的各個環節融合，具有信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自執行等功能的先進制造過程、系

統與模式的總稱。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

RFID：射頻識別技術（RadioFrequencyIdentification）

SCADA：監控與數據采集系統（SupervisoryControlAndDataAcquisition）

MES：制造執行系統（ManufacturingExecutionSystem）

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ERP:企業資源計劃（EnterpriseResourcePlanning）

PDM：產品數據管理（ProductDataManagement）

5原則

5.1PDCA循環

5.1.1總體策劃

應識別、分析高端裝備智能制造生產現場管理的新要素和新要求，這些要求源于客戶、供應商、員

工、社會等各相關方，確保智能制造情境下的現場管理過程符合相關法律法規和標準要求。

5.1.2現場執行

應根據制定的現場管理總體要求，識別現場管理的具體環節、資源和要求，運用先進管理工具和手

段，對人員、裝備、在制品、文件、環境、質量、安全、環保和節能等方面貫徹控制和管理措施，持續

提升高端裝備性能和服務質量，實現均衡、人本、靈活、高效的現場管理過程。

5.1.3過程檢查

5.1.3.1識別智能制造生產現場需要監視和檢查的過程，規定各職能部門在過程檢查中的職責，制定

完整的現場過程監控流程圖。

5.1.3.2確定監視和檢查的要素、方法、頻次和判定準則，在每一監控點上制定相應的作業指導書，

作業指導書可以將所需檢查的要素詳細信息以三維結構化等數字化直觀形式顯示出來。

5.1.3.3建立異常處理程序，規定異常情況控制以及處置的流程、方法和職責，確保生產現場異常情

況得到及時有效控制和處理。

5.1.4持續改進

5.1.4.1通過對高端裝備智能制造生產現場管理過程的質量、成本、交期、設備效能、能耗水平等結

果評價管理活動的適宜性和有效性，針對瓶頸問題制定改進計劃并組織實施。

5.1.4.2根據高端裝備智能制造的技術演化趨勢和客戶的需求，識別現場管理的創新點和改進點，確

定創新目標，實施創新活動，并將可有效提升現場管理水平的創新成果固化并應用到實際生產制造過程

中。

6目標與導向

6.1管理目標

6.1.1高質量

高端裝備智能制造生產現場管理應以實現產品的高質量交付為核心目標，針對智能制造環境的質量

控制特點，開展質量保證和提升的整體策劃與實施，加強過程質量信息的采集、分析、挖掘與研判，提

高產品一次交驗合格率，質量管理模式由傳統的事后管理向事前預防轉變。

6.1.2高效率

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高端裝備智能制造生產現場管理應以實現制造過程的高效率運轉為重要目標，綜合生產周期、物料

供應及時率、配套計劃按時完成率、設備綜合效率、勞動生產率等指標，評估現場涉及的流程、設備、

物料、人員作業等方面的管理效率和效能結果。

6.1.3高效益

高端裝備智能制造生產現場管理應以實現企業的高效益經營為終極目標，通過有效降低庫存成本和

生產成本，提高生產效率，系統分析“人、機、料、法、環、測”的耦合效能，不斷提高企業的競爭力。

6.2管理導向

6.2.1系統集成

6.2.1.1智能制造生產現場的運行具有柔性化、自適應、自決策等特點，包括生產計劃的智能柔性排

產、物料工具的自動配送、制造指令的即時推送、生產過程中人機的協同。

6.2.1.2智能制造生產現場是物料、人員、設備、工具的集成運行與信息流、物流的融合，現場管理

一方面應考慮物料的配送、裝夾、工序檢驗等這些人工環節與設備自動化生產環節的協同與集成，另一

方面要實現在線檢測、過程管控等工具和方法與車間級信息系統、企業級信息系統的信息交互與集成。

6.2.2綠色節能

6.2.2.1高端裝備智能制造生產現場管理應關注現場的環境保護、節能減排、資源再利用等管理結果，

例如廢水、廢氣、固體廢棄物、噪聲等污染物排放指標達標率、萬元產值能耗等結果。

6.2.2.2加強智能制造生產過程中對污染物和能耗水平的監測、收集、智能分析和處理等管理措施，

推進資源高效循壞利用、積極構建綠色制造體系。

7管理要求

7.1推進要素

7.1.1總則

高端裝備制造現場管理推進要素參照GB/T29590要求，涵蓋領導作用、戰略秉承、組織保證、員工

素質四項。

7.1.2領導作用

高層領導應在提高高端裝備生產現場管理水平中發揮首要作用。應明確現場管理的目標，包括提升

質量、提高效率、降低成本等方面的內容；為現場管理活動提供必要的人力、財力和物資保障；應通過

企業文化建設和相關績效激勵機制，鼓勵員工積極參與高端裝備智能制造生產現場的管理活動。

7.1.3戰略秉承

高端裝備智能制造生產現場管理的目標、導向和具體要求應與企業使命、愿景、發展戰略及數字化

轉型路線協調一致，將戰略目標層層分解到現場管理的具體業務流程中。確保現場關鍵績效指標涵蓋現

場管理的各個方面，包括質量、交期、成本、安全、環保等。

7.1.4組織保證

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為保證相關職能與現場管理需求相匹配，實現作業現場與企業整體運行協調一致，企業應建立系統

的管理機制并確保其有效運行。

7.1.5員工素質

7.1.5.1員工意識

應采用適當的方法和形式，激發員工主動參與高端裝備智能制造生產現場管理活動的熱情。通過展

板、成果發布會等途徑，展示和分享員工參與現場管理和持續改進與創新的成果，增強員工積極、自主

參與現場管理和改進的意識，提升員工在智能制造環境中發現問題、分析問題和解決問題的能力。

7.1.5.2員工技能

7.1.5.2.1應明確現場管理對不同角色人員能力和技能的要求，包絡技術人員、設備人員、操作人員、

檢驗人員、管理人員等。

7.1.5.2.2應配備必要的培訓資源，根據智能制造生產現場管理的新要求、新特點，有計劃地開展員

工的培訓工作，對員工的崗位技能進行系統評估并建立電子檔案。

7.1.5.2.3為提高現場作業效能，鼓勵員工一專多能。

7.2過程

7.2.1過程策劃

7.2.1.1過程要求確定

7.2.1.1.1運用科學的方法，識別來自客戶以及各相關方的需求，分析各類需求與智能制造生產現場

管理活動之間的關系，將需求轉化為現場管理過程相對應的需求和指標，明確各現場管理指標的監控流

程，形成系統化的現場管理指標體系。

7.2.1.1.2現場管理的指標體系應考慮智能制造過程柔性化和集成化特點，創新應用新技術、新方法

和新手段，涵蓋各項現場管理業務流程并協調一致，包括但不限于人員管理、設備管理、物料及在制品

管理、作業計劃管理、現場環境管理等。

7.2.1.2過程設計

7.2.1.2.1針對高端裝備智能制造生產現場涉及的各項管理活動，對實現各項現場管理目標所涉及的

管理要素和所需資源進行識別。采用適當的方法，設計出完整的現場作業組織結構、管理流程、作業標

準、現場布局和信息管理系統，保證過程運行的穩定、高效、靈活和協調一致。

7.2.1.2.2在現場管理過程的設計中，采用價值流圖、系統仿真等適當的方法，識別并減少流程中的

各種浪費。

7.2.1.2.3在現場管理過程的設計中，采用防差錯分析、失效模式分析等方法，識別過程存在的潛在

風險，并采取相應的措施實現預防性管理，杜絕非預期結果的發生。

7.2.2過程實施

7.2.2.1人員管理

7.2.2.1.1現場操作要求

通過身份自動識別系統記錄現場操作人員在不同工位的操作記錄，應能實時了解車間人員的在崗情

況和操作資質，便于工序計劃的合理分派。

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7.2.2.1.2技術及管理人員的能力要求

技術及管理人員在上崗前應經過智能制造生產操作與現場管理的系統培訓，經考核合格方可上崗。

7.2.2.1.3能力評價

現場作業人員應掌握基本的生產現場管理改進方法，并定期對其崗位技能、主動意識、安全表現等

進行綜合評價。

7.2.2.1.4教育培訓

定期進行崗位的技能培訓，并通過輪崗、換崗、多能力培養方式，增強員工的復合能力，為實現現

場作業的靈活性配置奠定必要基礎。

7.2.2.2基礎設施管理

7.2.2.2.1智能設備管理

智能設備主要包含智能工裝、智能儀表、自動化加工與測量檢驗設備、柔性生產線。應對智能設備

的運行狀態進行監控，通過工業大數據對智能設備的運行趨勢進行分析和預測，識別設備的潛在風險，

制定合理的設備維護計劃和備品備件庫存計劃，降低意外宕機的風險。具體要求包括但不限于：

a)基于智能設備通訊接口和通訊協議，制定設備聯網方案，建立數據采集系統，實時獲取智能設

備的運行狀態信息；

b)采用看板等形式，設備的運行狀態進行可視化展示，包括加工設備生產情況，包括產品信息、

執行進度、預計完成時間等關鍵指標；

c)基于大數據、人工智能等方法，對設備運行狀態進行分析和預測，提前預知設備潛在故障，便

于設備維修保養。

7.2.2.2.2信息系統管理

信息系統按功能劃分主要包括SCADA、MES、ERP、PDM系統等。信息系統管理要求包括但不限于：

a)應建立信息系統與智能設備之間的數據連接，實現智能設備上采集數據的存儲、分析和管理；

b)應打通各系統間的信息孤島，保障數據和模型的唯一性和一致性；

c)應采用靈活的系統部署方式，可采用微服務架構，將業務功能解耦成微服務，通過前臺靈活組

合；

d)應對信息系統運行狀態進行監測，采用自主修復方式對可能存在的問題進行修復。

7.2.2.3物料及在制品管理

7.2.2.3.1物料數字化編碼

對于不同的材料與零件樣式，應從標識效率、標識識讀質量、最小可讀面積、裝夾定位、標識耐久

性等影響因素綜合考慮物料編碼方式。

在制品應具有一物一碼或一包一碼的唯一性標識。

7.2.2.3.2狀態在線追蹤

通過RFID標簽、二維碼、智能傳感器、視頻前端、定位裝置等感知層設備，將生產現場實際的物料

以及刀具、工裝等低值易耗制造資源與物料管理系統中的信息關聯起來，實現對采購、入庫、領用、配

送、盤點等環節的全周期狀態追蹤。

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7.2.2.3.3出入庫管理

基于條碼技術的信息采集設備自動采集入庫產品的信息，自動存取裝置將產品自動運送至立體貨架

的貨柜中；出庫時根據出庫指令實現自動揀選，進行出庫掃描管理。

物料管理系統能基于各工位的配套需求、生產任務以及庫存狀態信息，按照不同的時間周期自動評

估整個在制品的齊套情況，并生成提醒指令給管理人員。

7.2.2.3.4物料配送

物料配送系統應以精準化配送為指導思想，以物聯網核心技術為支撐，建立生產過程中物料配送調

度模型，實現生產物流智能配送與管理。

7.2.2.3.5防護措施

防護措施要求包括：

a）標識防護。標識的使用環境條件應與在制品或者產品的環境試驗條件相同，應能保證經歷地面

各類環境試驗后仍具有良好的可識別性；

b）在制品防護。在搬運、貯存、安裝和交付過程中，現場應加強對流轉的在制品的主動防護，避

免磕碰、劃傷、腐蝕等影響產品質量的情況發生，秉持“誰用隨運，合理存放”的原則，當日未加工或

安裝完的在制品應入庫保管或派專人看守。

7.2.2.4生產計劃管理

7.2.2.4.1生產計劃的編制應基于與產品工藝相關的資源約束條件，主要包括各工序工時、物料齊套

情況、車間設備可用性、在崗人員情況、當前計劃完成進度等。

7.2.2.4.2生產計劃的編制宜通過智能排產算法，平衡各產品的生產節拍，一般包括不同種類產品的

投產順序和數量的平衡，以減少生產現場在制品的周轉數量。

7.2.2.4.3生產計劃的調整應針對緊急插單、臨時變更等非預期內的計劃擾動，具備快速反應能力，

可基于智能調度算法與人工經驗的結合，動態優化車間的生產任務安排。

7.2.2.4.4在作業現場，應通過數字化看板等系統，實時采集、統計和監測人員配置、物料消耗、設

備使用等生產過程數據，監控生產計劃的實時完成情況。

7.2.2.5作業文件管理

作業文件管理要求包括：

a)生產現場的作業文件應進行數字化管理，便于在生產過程被各系統識別和使用。數字化管理信

息應包含靜態信息和動態信息，其中靜態信息是指一定時間內不變或者緩變的數據，如零件編

號、名稱等；動態信息是指隨生產過程可發生變化的數據，如零件質量信息、狀態信息等；

b)生產現場的作業文件應予以控制，如分發、訪問、檢索、使用、存儲、保護、保留和處置等；

c)生產現場的數控程序等作業文件應定期維護，其中維護周期及維護人員資質等要求，應根據生

產過程的控制要求確定；

d)生產現場的作業文件使用前應得到批準；

e)生產現場的作業文件應為適用版本，其中數控程序等作業文件，使用前應經確認并滿足要求；

f)數控程序在機床終端經操作人員修改后，應及時定版，并回傳到PDM系統，經工藝管理人員確

認和審核后，存入指定的數據庫保存；

g)生產過程采集的作為符合性證據的所有數據，應客觀、準確、完整，能夠與工藝參數自動匹配，

滿足可追溯性要求；

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h)生產過程采集的作為符合性證據的所有數據，應通過結構化格式存儲。需要時，宜通過數字模

型進行可視化表達；

i)需要時，作業文件應進行評審和更新，并再次批準，更改和現行修訂狀態應得到識別；

j)對所保留的、作為符合性證據的所有數據應予以保護，建立備份過程，包括遠程儲存和災難恢

復等，防止丟失、未授權更改、非預期更改、損壞或物理損毀等。

7.2.2.6現場環境管理

7.2.2.6.1應識別智能制造現場產品、工藝、生產設備、檢測設備、以及各類智能設備，如：機器人、

智能傳感器（圖像識別傳感器、高精度接觸式數字傳感器等）、智能儀器儀表等對環境的控制要求，并

在智能化控制系統內制定現場環境控制策略，保證所需的溫度、熱量、濕度、光照度、潔凈度、空氣流

通、衛生、噪聲、振動、鹽霧，以及靜電、電磁輻射等環境得到有效控制。

7.2.2.6.2配置相應的硬件和軟件設施，建立現場環境智能監測及控制系統，以實現現場環境的實時

查詢、記錄、報警及自動調節等功能。具體要求包括：

a)應配置現場環境監測所需的各類傳感器和數據采集、傳輸裝置，通過適宜的方式（如：分布式

采樣和集中監控方式等），將現場環境數據傳輸至中央控制系統，控制系統根據現場環境的控

制策略調節現場的環境；

b)應有獨立的或嵌入式的環境監控軟件或程序，用以監測、記錄及控制現場的環境。

7.2.2.7過程質量控制

7.2.2.7.1產品質量檢查

制定產品質量檢查方案，包括：成品、在制品質量檢查方案、不合格品處置方案、在制品監控方案

等。

7.2.2.7.2過程質量控制方案制定

制定過程質量控制方案，包括：定義關鍵工序和質量監控參數，利用在線測量、關鍵點影像記錄、

關鍵點質量數據自動上傳等手段，建立基于單臺或單套設備歸集的關鍵質量數據包采集系統，實現全周

期質量數據的全景追溯，建立過程異常處理方案及預防機制。

7.2.2.7.3分析、決策和處理

通過異構系統信息化集成手段，依托數據包采集系統，建立實時的高端裝備制造過程質量監控系統，

通過產品質量分析關聯模型，分析和診斷質量問題發生的高置信度原因，大幅度縮短質量問題處置和改

進的周期。具體要求包括：

a)對具有獨立質量指標的數據進行監控分析；

b)對經匯總測算得到的綜合質量指標進行動態監控；

c)通過設定關鍵指標參數的閾值，對超出界限的數據及時報警，經質量管理人員確認工序/產品

不合格后觸發不合格審理流程，并及時處理；

d)以產品標識作為追溯條件，基于產品質量數據包中的文字、圖片和視頻等，追溯產品生產過程

中的關鍵信息，實現多維度、快速的質量數據追溯。

7.2.2.8安全管理

7.2.2.8.1智能裝備安全

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針對熔煉、噴涂、焊接、理化等特殊工藝環節，必須按照裝備防護要求，建立相應的防護欄、隔離

帶或獨立操作間，確保裝備運行安全。

7.2.2.8.2制造過程安全

現場操作者必須熟悉設備性能和操作方法，并能按使用說明或操作規章進行正確操作，確保智能制

造生產現場加工、裝配、搬運、上下料等過程安全管理等。

7.2.2.8.3職業健康

創造符合人體工學的作業條件，減少安全隱患，提高勞動效率；對智能制造生產現場危險源進行識

別、監測、報警和防護管理。

7.2.2.8.4信息系統安全

建立完善的信息系統安全防護措施，包括防火墻、防病毒網關等，定期對信息系統進行查殺，對安

全隱患進行隔離和防護。

7.2.2.8.5數據安全

對數據進行安全加密，采用防泄密措施對數據進行保護，定期對數據進行備份，防止數據丟失。

7.2.2.9能源與環保管理

7.2.2.9.1建立能源使用消耗全覆蓋的能源管理系統，利用工業物聯等手段，科學真實統計生產現場

水、電、氣、油等能源消耗數據。

7.2.2.9.2強化預警管理能力，避免能源損失，最終實現萬元增加值能耗的逐年下降。

7.2.2.9.3應定期對智能制造生產過程中產生的各類污染物進行監測、收集和處理，營造綠色的制造

環境。

7.2.2.9.4宜使用太陽能、風能等綠色能源，對生產現場輔助功能系統進行能源供應。

7.2.2.10過程測量與監控

7.2.2.10.1應對現場管理過程進行測量與監控，有效收集系統運行的相關數據和信息，監測過程運作

的結果，通過分析與評價用于支持企業對現場管理的決策、改進和創新，企業應妥善保存測量與監控的

結果。

7.2.2.10.2應確定需要測量與監控的過程，包括但不限于：

a)計劃過程；

b)工藝過程；

c)制造過程；

d)質量過程；

e)安環過程；

f)其他應納入測量與監控的過程。

7.2.2.10.3應確定需要用什么方法、何時進行測量與監控。通過使用合理有效的方法，收集現場管理

過程中產生的數據。

7.2.2.10.4應使用現場管理過程中產生的數據進行分析，使用數據分析的結果進行決策、改進和創新

以提升現場管理過程的效率和績效。

7.2.2.10.5應建立現場管理過程中的異常處理程序，當測量與監控結果出現異常時運用異常處理程序

對異常問題進行處理和管控。

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7.2.2.10.6應將現場管理過程中的數據可視化，現場管理過程中的相關方可以通過具象信息獲取所需

的數據，測量與監控現場管理運行的過程與結果。

7.2.3過程改進與創新

7.2.3.1應建立系統的高端裝備智能制造生產現場管理過程改進與創新機制，導入精益理念，運用與

企業管理實際相協調的技術和方法，對面向智能制造場景的現場管理效率和效能進行評估、分析與改進，

確保過程持續優化。

7.2.3.2應重視基于生產現場數據的管理改進與創新，包括工藝數據、生產數據、質量數據和管理數

據，應建立“數據-信息-模型”遞進挖掘分析的生產現場管理改進決策支撐機制。

7.2.3.3應針對智能制造生產過程柔性化和集成化的特點，識別現場管理創新機會，確定創新目標，

實施創新活動，評價和固化創新成果。

7.3結果

7.3.1總則

高端裝備智能制造生產現場管理的實施衡量結果包括質量效率、柔性集成、綠色節能等方面的內容，

具體指標依據現場實際的特點設定，以證實現場管理的適宜性和有效性，并為評價和改進現場管理的手

段和措施提供信息。建議具備條件的企業引入標桿管理，通過不斷分析與行業標桿或競爭對手的對比數

據，借鑒、學習和吸收他人的先進經驗，改善自身不足，達到持續的良性循環。

7.3.2質量效率與效益結果

質量效率與效益結果包括：

a)高端裝備制造高質量保證結果。推廣先進質量管理技術和方法、加快提升產品質量、完善質量

監管體系，其主要指標可包括：過程檢驗合格率、產品一次合格率、不良品率、質量問題追溯

周期等；

b)高端裝備制造高效率生產結果。緊扣關鍵工序智能化、關鍵崗位機器人替代、生產過程智能優

化控制、供應鏈優化等環節現場改進，其主要指標可包括：綜合生產周期、物料供應及時率、

配套計劃按時完成率、設備綜合效率、勞動生產率、合同履約情況等；

c)高端裝備制造高效益經營結果。其主要指標可包括：企業運營成本、產品生產周期、客戶綜合

滿意度、產品訂單增長率、產業鏈推廣結果等。

7.3.3系統集成結果

系統集成結果包括：

a)高端裝備制造柔性化生產結果。具備多品種小批量混線柔性化生產特征，其主要指標可包括：

生產計劃自動排產準確率、工序調度及時率、產線可適應產品種類、物料