产业与政策丨智能制造和工业互联网环境下产品认证变革的思考
作者简介
李杰强
中国信息通信研究院泰尔认证研究所工程师，主要从事产品认证研究、业务开发工作。
胡越男
中国信息通信研究院泰尔认证研究所技术部主任，主要从事产品认证研究、业务开发管理工作。
凌大兵
中国信息通信研究院泰尔认证研究所副总工程师，主要从事数字化转型研究和相关业务开发工作。
杨 光
中国信息通信研究院泰尔认证研究所助理工程师，主要从事认证数字化工具研究与开发工作。
论文引用格式
李杰强, 胡越男, 凌大兵, 等. 智能制造和工业互联网环境下产品认证变革的思考[J]. 信息通信技术与政策,2021,47(4):43-47.
智能制造和工业互联网环境下产品认证变革的思考
李杰强 胡越男 凌大兵 杨光
（中国信息通信研究院泰尔认证研究所，北京 100088）
摘要：产品认证致力于降低系统性交易成本，其工作模式成型于电气自动化、规模化、标准化生产的工业时代。在信息通信行业与各制造行业融合的大趋势下，产品认证如何在智能制造和工业互联网的新工业环境下发挥认证价值成了一个现实且迫切的课题。回顾了产品认证发展历程，梳理了产品认证发展瓶颈，分析了智能制造与工业互联网环境下以“数据”为核心的质量管理新特征，提出了新工业环境下产品认证应以“数据”为核心，从数据获取、数据处理、数据应用三方面重构产品认证工作方法,实现认证智能化。
关键词：产品认证；智能制造；工业互联网；认证智能化
中图分类号：F424；F49；F203；F426.61 文献标识码：A
引用格式：李杰强, 胡越男, 凌大兵, 等. 智能制造和工业互联网环境下产品认证变革的思考[J]. 信息通信技术与政策,2021,47(4):43-47.
doi：10.12267/j.issn.2096-5931.2021.04.008
0 引言
合格评定作为“国家质量基础设施”（National Quality Infrastructure，NQI）的三大支柱之一，已经成了全球通行的制度化、规范化质量管理手段，对促进国际贸易便利和区域性商品流通、技术交流、产业发展起到了巨大的融通支持性作用[1]。作为合格评定的具体工作形式之一，产品认证依据特定的标准或公认的技术规范，并通过与生产过程互动、对生产管理检查、对成品型式试验等多种确认活动，确保产品质量的合格性和批量化产品的持续一致性，进而降低系统性交易成本、增加社会性质量信任。
随着信息革命从兴起到移动互联网繁荣，再到近几年产业互联网的“下半场”，信息通信行业与制造业各领域垂直融合，以智能制造和工业互联网为关键词的典型趋势对制造业各领域的微观车间级制造形态、宏观产业供应链组织形态的发展打开了广阔的思路和空间。与此同时，质量管理的方法和理念也面临新的冲击，需要进行新的思考，作为外部第三方质量管理服务的产品认证，也必须随着制造业主体的变化而变革。因此，研究在智能制造和工业互联网环境下产品认证的变革，是跟随时代发展、持续配套服务制造业转型升级的必然路径，具有紧迫性和现实意义。
1 产品认证发展历程
近代产品认证制度最早于1903年出现在英国，英国工程标准委员会以“风筝标志”作为符合标准尺寸的铁轨的标志[2]。我国自1978年加入国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO），并于1981年开始建立产品认证制度，特别是随着1993年《中华人民共和国质量法》颁布（明确“推行产品认证制度”）及2003年《中华人民共和国认证认可条例》实施，形成了统一管理、全面规范的认证制度体系。
与此同时，20世纪80年代ISO通过对产品认证工作进行总结，归纳出8种认证模式，并建议以第5种认证模式——型式检验+工厂质量体系评定+认证后监督（质量体系复查+工厂和市场抽样检验）为基础，建立各国的国家认证制度。
可以看出，产品认证与工业发展进程吻合匹配，其发端于电气时代中期，成熟于信息时代早期，伴随着生产规模化逐步发展壮大。规模化大生产时代，产品高度标准化是其典型特征和重要的质量目标，流水线化、设备电气自动化是其生产组织、生产工具的重要特点。产品认证也在这一阶段开始概念明晰、内涵丰富、价值显现。
2 产品认证发展瓶颈
产品认证降低系统化交易成本、消除信息不对称、产生质量增信的价值已成为社会共识。但随着信息时代深化发展，在工业领域融合进程的新起点、新阶段上，原有匹配于电气自动化、规模化制造时代的产品认证工作模式逐渐凸显疲态，面临发展瓶颈。
2.1 认证活动滞后，难以匹配跟随市场节奏
伴随技术发展和个性化消费的时代特征，在标准化、规模化生产时代形成的制造业基础之上，同时能够实现“小批量、多品类、快迭代”的快速响应市场、柔性化生产已经逐渐成为制造业新的核心竞争力。快速的产品设计、供应链系统化、柔性化生产充分释放了需求与供给的匹配弹性。
作为产品走入市场的“看门人”，产品认证的各项确认活动，如型式试验、工厂质量保证能力检查等均发生于产品定型，甚至小批量生产之后，这些确认活动以抽样的原理尽力追溯生产管理的诸多细节过程，通过证据的符合性增强确认的有效性。符合性证据的搜集、追溯、确认本身耗费不确定的时间，且产品研发、生产与认证活动的串行关系，在一定程度上阻碍了产品生命周期的缩短，同时也反过来影响了产品认证尤其是“拉高线”的自愿性产品认证在制造业的广泛应用。
2.2 信息不对称的减少，逐渐弱化认证作用
与柔性生产相配套，供应链协同作为产业内各组织间协作的重要基础，其核心要义就是上下游信任，进而实现信息链互通、价值链共享、生产链同步。产品认证作为增信、减少信息不对称的通用工具，本来是供应链协同中自然而然的重要一环，但前述串行的工作关系，使得供应链协同的效率有所减弱。面对当前依托先进信息技术的生产制造层面的多维协同、市场营销层面的多元营销，特别是各行业龙头企业的辐射性组织作用，产业内上下游、消费者与生产者之间信息的不对称在快速减少，逐渐削弱产品认证的市场作用。
2.3 认证数据碎片化，难以系统化对外应用
产品认证以认证模式为主线的一系列确认活动为工作内容，通过型式试验、工厂质量体系评定等具体认证环节，对企业信息、生产过程信息、产品合格性及一致性信息进行直接或间接的验证，形成规范的检测结果、审核证据、评定结论。
认证是验证真实性的过程，为了达到认证结果，过程数据纷繁复杂。在现代经济环境下，社会各相关方对以第三方认证确保公正的增信功能需求与日俱增，对认证数据的需求场景呈现多元化、定制化特点。虽然当前认证信息在类别上、结构上已呈现结构化、丰富化特点，但认证信息本身并未连续化、数据化，而是碎片化、文本化的。产品认证输出的检测报告、检查报告、认证证书等文件均为书面纸件，已无法满足信息化时代信息与数据的多元融通、定制应用、可数据分析的需求。
2.4 认证机构红海竞争，阻碍行业转型升级
根据中国认证认可协会2020年11月发布的《2019认证机构发展报告》[3]，截止到2019年年底，我国认证机构总数为596 家，比2018年增加115 家，平均每月增加近10 家。在运行模式上，认证机构以人力为核心资源，认证工作量以“人日数”为基本计量单位，且认证项目均有严格的审核人日等要求，因此认证业务效率提升的空间难以扩大。认证机构数量逐渐增多，逐渐陷入“红海”（竞争相当激烈的市场），影响了有效挖掘认证价值、创新工作理念，一定程度上也阻碍了认证行业的转型升级。
综上所述，当前产品认证应尽力通过“黑盒化”质量验证、追溯记录来接近、模拟、还原生产过程的工作理念和方式已逐渐无法适应时代发展要求，以智能制造和工业互联网为关键词的制造业新时代对产品认证的变革提出了新的期望和要求。
3 智能制造与工业互联网环境下质量管理特征
智能制造是基于信息通信技术与现代先进制造业有机结合，在设计研发、采购、生产、服务等各环节，通过采集数据并以数据为核心，实现从工厂到车间、从工艺到生产、从市场到研发方方面面的数字化管理，并辅之以业务流程和组织结构的优化，实现制造全链条各要素的充分互通和价值汇聚。工业互联网在使能范围上则更进一步,通过关键基础设施支撑，实现全产业链人、机、物全面互联，通过标准数据、数据共享，使能全域生产组织重构[4]。
可以说，生产制造从电气时代成熟的自动化生产进化到信息时代，其最显著的趋势就是信息通信与制造业垂直融合。具体而言，生产制造在信息时代的数据显性化，一是体现在以两化融合、智能制造为关键词，实现厂区级生产组织的数据化；二是体现在以工业互联网为关键词，实现产业级生产协作的数据化。数据首次映射到产业层、企业层的全链条中，并带来四方面的特征：标准化、实时化、模型化、网络化。
（1）标准化：数据逐渐成为价值性资产、战略性资源已成为社会共识，信息流动、互联互通、信息资源开发才能实现数据价值，智能制造、工业互联网关注的数据标准化是数据价值从0到1的基础起点。
（2）实时化：数据价值要求时效性，智能制造及工业数字孪生通过实时数据映射过程、跟踪过程、保障过程来满足新时代工业要求的数据实时化。
（3）模型化：在元素级数据的标准化基础之上，数据的有效组织体现为模型化。在智能制造框架下，模型化的数据报表、数据分析结果满足不同管理职能的决策需求，工业孪生体更是直接通过数据实时化、建设动态模型，实现物理世界的数字映射和对象管理。
（4）网络化：数据价值的最高组织形式是实现网络化，智能制造趋势要求和工业互联网架构分别从不同侧重维度，对企业级和产业级标准化数据之间的汇聚融通提供了基础和天然的推动作用。
质量管理的目标在不同的工业时代是一致的。但是，随着工业技术升级、工业组织形态重构、工业革命发展，质量管理的方法持续发生变革。传统的质量管理方法受限于静态的、分散的、历史的、不规范的信息记录，不得不采用检查条款、统计分析、事后验证的方式，在工序后端进行验证。
智能制造与工业互联网环境下信息数据化、标准化、实时化、模型化、网络化为质量管理方法的变革带来了扎实的技术基础条件。设备数据、生产数据、管理数据、产品数据，既是过程数据，更是质量数据。质量管理的思维也将从验证产品预期功能符合要求的单一环节，逐渐拓展为新的方法、新的实践体系，不再是工序完成后的收尾、验证步骤，而是与工业过程的时间线、价值线逐渐合二为一。
4 以数据为核心的产品认证变革思考
智能制造与工业互联网环境下，工业质量管理的角色和方法从传统质量管理、维护逐渐转变为与工业过程同时进行的对数据或数据模型的价值挖掘和准确性确认。产品认证作为全球通行的外部质量保障工具，是服务制造业的技术服务业。各行业随着智能制造、工业互联网的推进与深化，生产组织、生产协作不断变革，因此服务于各制造业的产品认证理应随之变革。
产品认证当前的主要工作方式——型式试验、工厂质量保证能力检查，是“事后确认”的“黑盒化”验证，是尽力还原工业过程效果、从质量边界上外部确认质量的合格性。跟随制造业变革的核心——数据的标准化、实时化、模型化、网络化和工厂质量管理方法理念的变革，外部的第三方产品认证也应以数据为核心，重构产品认证工作方式，实现真正的紧随生产过程、复现甚至跟踪生产过程，从而遵循产品认证公正性作用的初心，将公认的、永恒的产品认证价值在新工业环境下进行适配、应用、实践。
在通行的认证原理之下，以数据为核心，围绕数据构建认证服务理念，可将产品认证服务新方法分为以下三方面体系（见图1）。
（1）数据获取：是指在智能制造、工业互联网场景下，改变原有对静态不连续记录的检查，而是以适配的中间件或工业互联网标识解析体系中特许接口，获取满足认证原理和认证范围所需的企业的生产过程参数、产品质量参数、产品一致性参数等。与质量预期的符合性相匹配，被获取的相关参数预期应是逻辑自洽、符合特定要求的质量验证模型。
（2）数据处理：是数据校验—数据加工—数据模型—数据重构—数据价值的连贯动作，是认证机构围绕数据获取方式和数据类别，进行数据清洗、依据质量模型进行自洽性可信度检验、依托外部对认证信息不同需求进行数据重构以产生多元价值的过程，也是认证机构工作方式改变的主要部分。
（3）数据应用：传递真实且有价值的信息是认证的初心，经过数据获取、数据处理，数据化的经过认证的信息，可以通过信息化手段与外部采信方的具体需求进行匹配式结合与嵌入。认证结果的数据化，也可进一步通过数据的天然融通性，形成网络状的可信数据外部采信关系，进而将认证的价值实现高效率引流。
可以看出，以数据为核心的产品认证变革，类似于工业制造领域智能化、互联网化变革，是作为技术服务行业的认证智能化变革。通过认证智能化变革,可以缓解甚至解决当前产品认证发展的诸多瓶颈。一是认证活动的开展不再受到需先到认证对象现场的空间限制，且通过质量数据模型校验可以实现连续化质量验证，实现与工业生产过程同步，匹配市场节奏的目的；二是经认证的信息数据化、系统化,认证结果的应用可定制化、灵活化、嵌入化，强化认证的公信作用，保持并提高认证的价值；三是通过围绕数据的认证智能化工作互动方式的变革，可将传统人力资源为主导的模式逐步交由智能化认证系统，突破当前认证效率天花板的困境，实现产品认证行业转型升级、高质量发展。
5 结束语
产品认证致力于商品交易的系统性成本降低的价值是永恒的，但成型于电气自动化、规模化、标准化生产的工业时代的产品认证工作方式已不能适应智能制造、工业互联网的新工业环境。在围绕数据变革的新工业环境下，作为服务于工业制造的产品认证技术服务业，应该围绕数据进行理念与工作交互方式的变革。当然，以数据为核心的产品认证变革是循序渐进的，无法一蹴而就，当前部分条件尚不成熟，比如信息通信与制造业融合整体上还处于建设、试点的基础阶段，数据获取需要智能制造、工业互联网层面的融合工作延伸到周边技术服务业层次时才能真正推动。但是，以数据为核心的认证智能化是新工业环境下产品认证的必然路径，只有遵循此路径，深化理念共识，从局部数据化到全局数据融通、从单点智能工具建设到逐步打造系统性认证智能化平台，才能实现产品认证价值的永续传承。
参考文献
[1] 肖建华. 关于发挥认可作用服务市场监管的几点思考[J]. 中国市场监管研究, 2018(11):21-24+32.[2] 胡燕. 产品认证——值得重视的国际规则[J]. 信息技术与标准化, 2004(11):12-13.[3] 中国认证认可协会. 2019认证机构发展报告[R], 2020.[4] 工业互联网产业联盟. 工业互联网体系架构(版本2.0)[EB/OL]. (2020-04-23)[2020-04-25]. http://www.aii-alliance.org/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=23&id=1489.
Product certification reform with intelligent manufacturing and Industrial Internet
LI Jieqiang, HU Yuenan, LING Dabing, YANG Guang
(Institute of TL Certification, China Academy of Information and Communications Technology, Beijing 100088, China)
Abstract: Product certification is committed to reducing systemic transaction costs, and its working model is formed in the industrial era of electrical automation, large-scale and standardized production. Under the general trend of the integration of the information communication industry and various manufacturing industries, how to exert the advantage of product certification has become a realistic and urgent issue with intelligent manufacturing and Industrial Internet. This paper reviews the development process of product certification, analyzes the development bottleneck, and analyzes the new characteristics of data-centric quality management with intelligent manufacturing and Industrial Internet. Afterwards, this paper proposes to reconstruct product certification working methods from data acquisition, data processing, and data application in the new industrial environment with data as the core, so as to achieve certification intelligence.Keywords: product certification; intelligent manufacturing; Industrial Internet; intelligent certification
本文刊于《信息通信技术与政策》2021年 第4期
主办：中国信息通信研究院
《信息通信技术与政策》是工业和信息化部主管、中国信息通信研究院主办的专业学术期刊。本刊定位于“信息通信技术前沿的风向标，信息社会政策探究的思想库”，聚焦信息通信领域技术趋势、公共政策、国家/产业/企业战略，发布前沿研究成果、焦点问题分析、热点政策解读等，推动5G、工业互联网、数字经济、人工智能、区块链、大数据、云计算等技术产业的创新与发展，引导国家技术战略选择与产业政策制定，搭建产、学、研、用的高端学术交流平台。
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