GB/T 46499-2025 家用电器 生产过程质量状态监测 系统架构

　　ICS 97. 040.20 CCS Y 68

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 46499—2025

　　家用电器 生产过程质量状态监测

　　系统架构

　　Household electricalappliances—Monitoring ofquality statusin the

　　manufacturingprocess—System architecture

　　2025-10-05发布 2026-05-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 46499—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 缩略语 2

　　5 系统架构 2

　　6 基本要求 5

　　附录 A (资料性) 家用电冰箱生产过程质量状态监测系统架构应用示例 7

　　参考文献 9

　　Ⅰ

　　GB/T 46499—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 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》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国轻工业联合会提出 。

　　本文件由全国家用电器标准化技术委员会(SAC/TC46)归 口 。

　　本文件起草单位 :无锡小天鹅电器有限公司 、长虹美菱股份有限公司 、中国家用电器研究院 、青岛海尔智能技术研发有限公司 、广东美的制冷设备有限公司 、浙江爱得沃电子科技有限公司 、浙江天喜厨电股份有限公司 、中家院(北京)检测认证有限公司 、浙江安达电器有限公司 、苏州地贝电器科技有限公司 、慈溪玉龙电器有限公司 、中山市金广家庭电器制造有限公司 、广州建龙电器有限公司 。

　　本文件主要起草人 :王海峰、胡明勇、张艳丽、张显娜、赵爽、徐一、陈华伟、姚彬、杜明辉、郑超、陈海永、李晓娟、胡旭圆、黄后君、罗玉其 。

　　Ⅲ

　　GB/T 46499—2025

　　家用电器 生产过程质量状态监测

　　系统架构

　　1 范围

　　本文件规定了家用电器生产过程质量状态监测系统的架构和基本要求 。

　　本文件适用于家用电器生产过程质量状态监测系统的构建 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　1

　　GB 17859 计算机信息系统GB/T 22239 信息安全技术

　　GB/T 22240 信息安全技术GB/T 38674 信息安全技术

　　

　　安全保护等级划分准则

　　网络安全等级保护基本要求

　　网络安全等级保护定级指南应用软件安全编程指南

　　GB/T 39204—2022 信息安全技术 关键信息基础设施安全保护要求

　　GB/T 39786—2021 信息安全技术 信息系统密码应用基本要求

　　GB/T 41427 家用电器质量安全 生产过程状态监测与评价指南

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　生产过程 manufacturingprocess

　　制造商经过物料检验 、加工 、装配 、测试等环节 ,把合格产品生产制造出来的全部过程 。

　　[来源 :GB/T 41427—2022,3. 1,有修改] 3.2

　　质量状态监测 quality condition monitoring

　　为确保产品在生产过程(3. 1)中符合预定的质量标准和顾客的需求 ,对产品的原材料采购 、生产工艺 、设备运行 、人员操作到最终检验等各个环节的质量进行持续记录 、监督和验证的过程 。

　　3.3

　　数据采集 data acquisition

　　通过传感器或系统监测设备收集和记录生产过程(3. 1)中质量相关数据信息的过程 。

　　注 : 数据信息主要包括产品 、人员 、设备等 。

　　3.4

　　数据处理 data processing

　　对采集的生产过程(3. 1)质量相关数据信息进行处理的过程 。

　　注 : 数据处理主要包括数据清洗 、数据存储 、数据分析和数据可视化 。

　　GB/T 46499—2025

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件 。

　　App:应用程序(Application)

　　BI:商业智能(Business Intelligence)

　　BOM :物料清单(Billof Material)

　　MES:制造执行系统(Manufacturing Execution System)

　　PDA:个人数字助理(PersonalDigitalAssistant)

　　PLC:可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)

　　PON:无源光网络(Passive OpticalNetwork)

　　SCADA:数据采集与监视控制系统(Supervisory ControlAnd Data Acquisition)

　　SOP:标准作业程序(Standard Operating Procedure)

　　WEB:万维网(WorldWide Web)

　　5 系统架构

　　5. 1 参考架构

　　5. 1. 1 家用电器生产过程质量状态监测系统参考架构由设备层 、采集层 、网络层 、执行层 、应用层组成 ,系统参考架构图见图 1。家用电器生产过程质量状态监测系统架构应用示例见附录 A。

　　图 1 家用电器生产过程质量状态监测系统参考架构图

　　5. 1.2 系统各层级架构的功能设置与生产过程质量状态监测 ,应符合 GB/T 41427中的相关规定 。

　　5.2 各层级架构

　　5.2. 1 设备层

　　5.2. 1. 1 设备层可包含 PDA、检测设备 、工控设备等在内的质量监测设备 ,用于采集并输出家用电器生

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　　产过程质量数据 。

　　5.2. 1.2 设备层应具备对各类设备的协议解析能力 ,并通过无线 、有线等方式进行质量数据传输 ,确保各类采集数据能转换为同格式数据 。

　　5.2.2 采集层

　　5.2.2. 1 采集层应具备对各类设备实现数据采集 、数据存储的能力 ,具体如下 。

　　a) 数据采集 ,实现对 PDA、检测设备 、工控设备 、检测系统等设备层的数据采集 。采集数据示例见表 1。

　　b) 数据存储 ,实现对生产过程的工艺数据 、设备数据 、物料数据及质量结果数据的实时保存 。

　　表 1 家用电器生产过程中数据采集示例

　　数据类别

　　数据名称

　　示例

　　原材料数据

　　物料信息

　　供应商名称 、规格型号 、数量 、物料批次 、物料质量信息 、物料

　　库存编码 、物料调度等

　　材料性能数据

　　板材力学性能 、材料组分等

　　电器件数据

　　额定电压 、额定电流 、额定功率等

　　工艺参数数据

　　工艺参数配置信息

　　注塑成型温度(如 180 ℃ ±5 ℃) 、焊接压力(如 0. 5 MPa)等

　　工艺参数实时数据

　　发泡温度 、板材挤出压力等

　　在线监测数据

　　物流数据

　　发货时间 、到货时间 、库存数量 、库位位置等

　　冲压设备数据

　　油温 、冲压速度 、冲压压力 、模具间隙等

　　注塑设备数据

　　油温 、注射压力 、合模力 、顶出力等

　　设备运行状态

　　电流 、电压 、油压 、开机时间等

　　设备维护记录

　　维保记录 、故障记录等

　　总装过程数据

　　总产量 、返修量 、螺钉枪参数等

　　报警信息

　　缺料 、故障报警 、质量预警 、故障代码等

　　产品特征数据

　　产品特征信息

　　型号名称 、产品尺寸 、外观图像 、生产条码 、工作单号等

　　环境与人员数据

　　废弃物分类记录

　　料边角料重量 、回收率等

　　能耗数据

　　用电量 、用水量等

　　环境数据

　　水体重金属含量 、气体氨氮含量 、空气 PM2. 5、产品碳排放量等

　　人员数据

　　员工班次 、上下岗记录等

　　质量检测数据

　　批次合格率

　　出厂合格率等

　　返工记录

　　返工原因 、返工记录 、生产条码等

　　过程检验数据

　　检测数值 、检测结论 、SPC控制图数据等

　　缺陷数据

　　缺陷种类 、缺陷数量 、发生时间 、对应条码等

　　5.2.3 网络层

　　5.2.3. 1 网络层应包含有线 、无线两种网络方式在内的工业网络 ,用于家用电器生产过程质量监测采集的数据上传 ,具体如下 。

　　a) 有线网络主要包括传统工业接入交换机 、工业 PON 等 ,用于关键生产设备控制 、MES系统交

　　3

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　　互 、传感器数据采集 、跨车间数据传输等场景 。

　　b) 无线网络主要包括 5G工业级网络 、2. 4G无线网络等 ,用于实时监控(如设备运行参数监控) 、低功耗传感器网络运行(如车间温湿度 、能耗) 、近距离设备互联(如手持终端)等 。

　　5.2.3.2 网络层应具备数据安全防护能力 ,具有工业网闸 、防火墙等安全管理措施 。 系统网络安全防护等级划分 应 符 合 GB 17859 和 GB/T 22240 的 规 定 , 并 应 符 合 GB/T 22239 中 规 定 的 相 应 等 级 保 护要求 。

　　5.2.4 执行层

　　5.2.4. 1 执行层可包含家用电器生产过程质量状态监测功能的 MES系统或具有类似功能的其他平台或系统 。 系统宜具有良好的互联性 、互通性及互操作性 , 以便后续新增设备或功能时 , 能便捷地进行系统升级和扩展 。

　　5.2.4.2 将采集的数据传输至执行层后 ,进行家用电器生产过程检验(测) 、过程防错 、状态监测 、质量追溯及信息合规监测 ,并将数据信息与其他相关系统进行交互 、计算和处理 ,具体如下 。

　　a) 过程检验(测)主要包括 :

　　1) 线体流程路径配置 ,用于检漏 、箱体总装检验等岗位规划 , 以及过站管控规则制定 ;

　　2) 工序过站管控 ,用于生产过程中过站检验监测及数据收集 ;

　　3) 过程抽检翻包 ,用于生产过程中的产品抽检 ;

　　4) 设备检验采集 ,用于对设备检验的数据进行采集 。

　　b) 过程防错主要包括 :

　　1) 必过属性防错 ,用于生产过程中整机外观检验 、整机性能检验 、噪声检验等必过岗位的质量阈值防错 ;

　　2) 关键件防错 ,用于压缩机 、电脑板 、包装附件等关键零部件生产过程中安装防错 ;

　　3) 提示防错 ,用于生产过程中异常质量数据预警提示防错 ;

　　4) 防错检验闭环 ,用于生产过程中防错环节的问题处理及再检验闭环 。

　　c) 状态监测主要包括 :

　　1) 工艺参数配置 ,用于零件尺寸 、克重 、发泡温度 、检漏时长等工艺标准的制定 ;

　　2) 工艺执行状态监测 ,用于生产过程中的工艺状态监控 ;

　　3) 质量执行状态监测 ,用于生产过程中的质量状态监控 ;

　　4) 设备运行状态监测 ,用于生产过程中质量检测设备运行状态监控 。

　　d) 质量追溯主要包括 :

　　1) 缺陷检验返修 ,用于不良产品问题处理记录 ;

　　2) 特殊品质追溯 ,用于关键零部件批次信息 、产品安全认证信息等质量数据记录和预警 ,便于后期质量问题追溯 ;

　　3) 客户码校准 ,用于不同产品对应的不同客户码校准 ;

　　4) 实时参数预警 ,用于关键工艺参数 、检验测试数据 、检验结果等关键质量数据的实时预警推送 。

　　e) 信息合规监测主要包括 :

　　对质量状态信息进行监测 ,包括但不限于信息类别 、信息格式等 ,确保质量状态监测信息符合相应产品取得市场准入资格的一致性管理和过程控制要求 。

　　5.2.4.2 执行层配置生产过程质量状态监测数据存储器及服务器等设备设施 ,具体如下 :

　　a) 存储设备设施包含但不限于双板卡 、双光交及必要的磁盘阵列 ;

　　b) 服务器基于系统架构高可靠性要求 ,具备容灾 、线性扩容等能力 。

　　5.2.4.3 执行层可具备质量监测系统与其他系统的交互能力 ,便于实现与相关系统之间数据信息共享

　　4

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　　和协同 。

　　5.2.4.4 执行层交互数据平台主要包括高级计划调度系统 、供应商管理系统 、产品全生命周期管理系统 、工艺管理系统 ,具体如下 。

　　a) 通过高级计划调度系统获取实时生产任务和质量数据 ,实现基于质量约束的智能排产 ,在关键工序异常时自动调整生产计划 ,平衡质量与效率 ,指导生产执行计划 。

　　b) 通过供应商管理系统共享来料检验和产线质量数据 ,实现供应商质量问题的快速追溯 ,建立评分体系并推动持续改进 ,提高供应链响应速度以及过程质量水平 。

　　c) 通过产品全生命周期管理系统同步设计变更信息 ,将生产质量数据反馈设计端 ,形成质量闭环 ,提高产品可制造性 。

　　d) 通过工艺管理系统制定工艺路线 、下发 SOP和标准工艺参数 ,作为 MES系统质量监测过程的流程执行 、阈值判定依据 ,实现生产过程实时监控(如焊接温度 、注塑压力等) ,根据质量数据动态优化工艺 ,提升质量稳定性 。

　　5.2.5 应用层

　　5.2.5. 1 执行层数据与应用层程序进行交互 、计算和处理 ,通过 WEB端 、BI、App等方式用于生产过程质量状态监测和管控 。

　　5.2.5.2 应用层功能主要包括以下内容 。

　　a) WEB端 ,生产过程质量体系和标准管理的网页端 。WEB端具有质量体系文件在线编制及审核发布 、标准参数库(如工艺参数要求 、不良品管理要求 、检验标准等) 维护 、基础数据(如型号基础数据 、线体基础数据等)维护 、过站记录查询 、质量分析报表等功能 。

　　b) 客户端 ,用于生产过程质量现场透明化管理的工业 App。客户端可提供产线质量数据实时采集 、现场工单派发与执行反馈 、质量巡检数字化记录 、缺陷快速上报与闭环处理等功能 。

　　c) BI用于生产过程中质量状态监测的数据监控展示及改善分析 ,通过 BI展示 ,可了解产品缺陷分布 、缺陷占比分析 、达成率 、异常数量等实时信息 ,用于生产制造运营分析及改善 。

　　d) 预警平台 ,用于生产过程中质量状态监测数据阈值实时推送的平台 。通过预警平台 ,设定质量特性值阈值 、工艺参数偏离度规则 ,实现质量异常自动触发声光/短信/邮件预警 ,并推送至相关责任人 , 同步关联工艺调整预案与风险拦截机制 。

　　e) 移动应用 ,用于手机端安装的 App。移动应用具有支持质量待办处理 、巡检任务执行 、不良品处置审批 、质量数据看板调阅及跨部门协作工单流转等功能 。

　　f) 数据决策平台 ,用于各平台数据采集 、统计分析 、结果输出和共享访问 ,实现生产过程质量管理的绩效评价和决策支持 。

　　6 基本要求

　　6. 1 硬件要求

　　6. 1. 1 硬件环境设施

　　硬件环境设施要求包括 :

　　a) 应支持并配置系统运行的基础硬件环境设施 ,包含但不限于数据采集设备 、网络通信设备 、服务存储设备等 ;

　　b) 系统硬件应具备防止数据非法访问 、数据泄露和恶意攻击等环境设施 ,确保数据信息安全 。

　　6. 1.2 数据采集

　　数据采集设备应具有实时性 、准确性 、稳定性 、扩展性 、兼容性 ,便于对使用不同采集接口的设备实

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　　现数据采集 。数据采集设备应根据不同的应用场景进行适配选型 ,能支持主流工业通信协议 。

　　6. 1.3 数据传输

　　数据传输过程中应确保数据的完整性 、准确性 、可靠性 、实时性和稳定性 ,避免出现采集数据延时 、数据丢失等情况 。数据传输在延迟时间 、响应速度等方面 ,应能满足企业实际需求 。

　　6. 1.4 数据存储

　　服务存储设备应确保存储容量满足数据信息收集需求 ,并确保数据存储的可靠性 。

　　6.2 软件要求

　　6.2. 1 数据监测

　　应能实时 、准确地监测生产过程质量相关的参数 ,包含但不限于工序检验 、产品性能测试 、防差错 、工艺执行及设备状态等过程及结果信息 ,并确保数据的及时性 、准确性和完整性 。

　　6.2.2 软件性能

　　6.2.2. 1 软件性能应稳定 、可靠 ,能在制造商自身复杂的生产环境中长时间运行 。软件运行过程中如遇到停电 、断网的情况 ,能实现断电传输 ,确保生产过程质量监测数据的连续性和安全性 。

　　6.2.2.2 软件应具有灵活性和可扩展性 ,软件集成接口与数据交互格式等具有通用性 、兼容性 ,支持并实现与其他工艺 、品质 、研发等管理系统集成 ,实现数据的共享和交互 。

　　6.2.3 报警功能

　　软件应具有自动分析 、预警 、报警功能 ,按设定的阈值自动触发预警 、报警 ,提醒检验及相关人员关注生产过程质量的异常情况并及时处理 。

　　6.2.4 软件安全

　　软件应具有高稳定性 、高可靠性 ,支持并实现加密 、防护质量监测数据分权限访问 、限制非法访问 、防护数据篡改及泄露等 。软件安全应符合 GB/T 38674的要求 。

　　6.3 系统网络安全要求

　　6.3. 1 家用电器生产过程质量状态监测系统的网络安全应满足 GB/T 22239中网络层 、数据存储 、工业控制系统等安全防护措施的要求 。在网络层实施如 VPN、数据加密 、备份机制 、灾难恢复 、访问控制等安全举措 ,在工业控制系统实施如工业防火墙 、入侵检测系统等安全举措 ,实现数据存储和传输安全性 。

　　6.3.2 家用电器生产过程质量状态监测系统及设施应满足 GB/T 39204—2022中第 9章、GB/T 39786— 2021中第 6章、第 7章的关键信息基础设施监测预警、安全扩展等相关要求 。

　　6

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　　附 录 A

　　(资料性)

　　家用电冰箱生产过程质量状态监测系统架构应用示例

　　A. 1 设备层数据采集

　　对家用电冰箱压缩机抽真空设备需自动采集抽空数据 , 当网络中断时 , 能实现断电传输 ,保持数据传输的连续性 。

　　对家用电冰箱检漏等检测设备 ,设备检测结果(OK、NG)数据存储于终端设备中 ,且通信协议无法解析 ,设备中数据无法自动 采 集 , 该 部 分 设 备 需 定 期 手 动 将 设 备 中 检 测 结 果(OK、NG) 数 据 上 传 至 系统中 。

　　A.2 网络层数据传输

　　对于人工检验家用电冰箱外观结果(OK、NG)数据需使用 PDA 实时操作判定并对数据进行记录 ,通过无线 AP将人工检验数据上传至系统中 , 网络延迟时间小于或等于 20 ms,对于设备检验家用电冰箱制冷结果数据需通过有线网络连接至接入交换机 , 网络延迟时间小于或等于 1 ms,并通过采集软件采集数据上传至系统 。

　　家用电冰箱人工检验结果(OK、NG)数据使用 PDA 进行实时操作记录数据 ,并通过无线 AP上传至 MES系统中 , 网络延迟时间小于或等于 20 ms。

　　家用电冰箱设备检验存储在本地数据库 ,如灌注设备 ,其中灌注类型 、灌注量 、灌注温度 、灌注压力 、灌注结果 、测试时间 、测试结果等数据需通过有线网络接入至系统 ,延迟时间小于或等于 1 ms,并通过TCP/IP接口协议进行采集 。

　　对于设备层数据采集中的数据均通过有线网络传输至 MES系统数据库中 。

　　A.3 设备层采集软件

　　家用电冰箱发泡设备 PLC,通过 SCADA进行协议解析 ,基于有线网络及 TCP/IP、Modbus、PPI等协议对发泡料类型(ISO) 、发泡充注量(12 000 g) 、发泡压力(130 Pa) 、发泡料温(20 ℃) 、模温(50 ℃) 、发泡流量(500g/s) 、料比(1/2)等设备数据进行实时数据采集 ,数据采集响应时间小于或等于 1 s,并将采集数据转存至 MES系统数据库中 。

　　A.4 执行层数据存储及其他

　　工业生产制造业务需要保持连续性 , 当 MES服务器出现宕机或者系统崩溃 ,无法及时恢复 , 在硬件层面应采用冗余设计 ,在软件层面应采用 HA(负载均衡) 方式部署 , 确保在单个服务器宕机或故障时 ,业务无感知 ,生产不中断 。

　　A.5 执行层客户端软件

　　能够实现生产过程质量状态监测的流程控制 、追溯 、预警 、闭环等功能的软件 。 软件采集家用电冰箱压机岗位产品一维码(HDJ90560385R937H04100129) 、压机二维码(890389652197172025032350349) 、边缘端校验防错结果(OK)数据后 , 上传至 MES系统进行流 程 控 制 , 同 时 在 工 控 MES客 户 端 显 示 及 计算 ,将计算结果下 发 指 令 至 PLC 进 行 产 线 运 行 控 制 。 或 者 采 集 家 用 电 冰 箱 灌 注 设 备 检 测 结 果 数 据(OK)后 ,上传至 MES系统进行流程控制 , 同时在工控 MES客户端显示及计算 ,通过语音播报提醒灌注成功 。

　　7

　　GB/T 46499—2025

　　A.6 执行层 MES系统

　　MES系统生产过程质量监测功能模块 ,记录生产过程质量信息并对超阈值信息进行预警 ,对不合格产品与 SAP、WMS等系统交互 ,完工状态检查 、发货冻结处理 , 实现生产过程质量闭环控制 。 MES系统过程质量溯源数据 ,如过站管控结果(OK) 、SN 码 、QR码 、过站管控记录在 MES系统中形成过站记录 、质量报表 ,用于生产过程质量追溯 。

　　A.7 执行层系统集成及扩展

　　SQL数据库要求满足与高级排程系统 、产品全生产周期管理系统 、供应商系统等数据库的无缝连接 ,采用标准的 API接口 、webservice等方式进行系统互联 ,实现各系统间数据交互 、共享 ,实现生产过程质量监测系统的数据计算 、智能决策 。

　　A. 8 应用层数据可视化及运营

　　例如使用 BI系统 、可视化看板等工具 ,实时将过程质量监测的结果数据(NG/OK) 、缺陷类型 、不良数量 、设备参数 、工艺参数以及实际执行数据等进行分析 、汇总 、呈现 。

　　8

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　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 23031. 1—2022 工业互联网平台 应用实施指南 第 1 部分 :总则

　　[2] GB/T 39102 定制消费品设计与生产质量控制指南

　　[3] GB/T 41432—2022 家用电器产品个性化定制指南

　　9