揭秘QIF：品質資訊框架如何重塑製造業的未來？

在工業4.0與智慧製造快速發展的今天，製造工廠已不再是孤島般的系統，而是透過數位螺旋（Digital Thread）緊密串聯，讓設計、製造與量測之間的品質資訊實現即時互通與可追溯性。這樣的轉變，正是由 品質資訊框架（QIF, Quality Information Framework） 所推動。

ISO 23952:2020 QIF 標準作為國際認可的品質資訊整合模型，不僅在2020年正式問世時奠定了重要里程碑，更在2024至2025年間持續影響產業發展，成為智慧製造落地的核心基礎。對於製造業決策者、工程技術人員，甚至關注數位轉型的專業人士而言，理解並應用 QIF，將是邁向高效率、高精度與智慧決策的關鍵一步。

本文將帶你深入剖析 QIF 的起源、核心特色與實際應用價值，並探討它如何成為推動產業數位轉型的關鍵力量。

QIF的誕生：從起源到國際標準的演進

讓我們先來認識什麼是QIF吧！

QIF 是一套基於 XML 的統一框架，專為「製造品質資訊」而設計。它最早由美國國家標準與技術研究院（NIST）於 2007 年提出，並在 2013 年由 數位計量標準協會（DMSC） 發布 QIF 1.0。隨後持續發展，2018 年推出 QIF 3.0，並於 2020 年 7 月正式成為國際標準 ISO 23952:2020。

該標準的完整名稱為：Automation systems and integration - Quality information framework (QIF) - An integrated model for manufacturing quality information。中文翻譯為：自動化眾系統及整合 ‒ 品質資訊基磐 ‒ 整合式製造品質資訊模型 （此名稱由 中華民國品質學會陳文魁會士 所翻譯）。

這份標準長達 498 頁，從整合模型到統計模型全面涵蓋，核心目標就是讓不同自動化系統能夠「說同一種語言」，建立一個真正整合式的製造品質資訊模型。為什麼這麼重要？因為在數位時代，數據不平等是常見痛點：PDF、CSV、STEP等格式林立，CAD、CAM、CMM系統各行其是，導致資訊斷鍊。QIF 就像一座橋，確保從模型基礎定義（MBD）到量測檢驗，全流程資料都能互通且可追溯。所有後設數據都能直接對應回原始 CAD，落實「單一真相來源（Single Source of Truth）」。

此外，QIF 不僅同時獲得 ANSI 與 ISO 的認可，還被聯合國視為能推動 2030 永續發展目標（SDGs） 的標準，因為它大幅提升了資訊整合效率，能幫助全球製造業提升資源利用率與永續性。

至於最新發展，目前 QIF 仍以 3.0（ISO 23952:2020） 為核心版本，但 QIF 4.0 已在規劃中，重點將放在更強大的數據組織與關聯能力，尤其針對測量計畫、檢驗結果與產品製造資訊的整合。在 2024 年的 MBE & QIF 峰會上，NIST 工程師更展示了最新應用案例，證明 QIF 不只是標準，而是一個隨時在進化的產業解方。

QIF的亮點：為什麼它能讓製造業「起飛」？

QIF（Quality Information Framework，品質資訊基礎）並非枯燥的標準文件，而是製造業數位轉型的重要推手。它讓企業在設計、製造到品質管理全流程中，享受十項核心優勢：自動化、互通性、單源性、大數據、搶先上市、低成本、提升效率、過程導向、產品優質、穩健底線。下面挑幾個亮點細說：

1. 結構化數據與現代方法

QIF建置於通用XML架構，內建驗證機制，讓製造資訊（PMI）與幾何尺寸與公差（GD&T）能「人機共讀」，支援工業4.0智能工廠。從設計到製造，每個步驟的後設數據都能完整追溯至原版CAD，實現「單源真相」。

2. DIKW智慧金字塔

QIF提供完整的DIKW（Data→Information→Knowledge→Wisdom）模式，將數據轉化為可行資訊，再萃取成知識，最終形成智慧。透過3D CAD、XML框架、座標轉換與模型模擬等工具，決策可從數據驅動轉向資訊主導，錯誤機率可降低高達80%。

3. 節省時間與成本

在設計階段，3D工程圖可嵌入所有必要資訊；製造階段，CAD到CMM全程自動化，人工減少81%；品質階段，供應鏈無縫傳遞測量成果。整體作業中，標註、加工和檢驗時間可節省約80%，實現快速切換與高效率運作。

4. 資料互通與標準化

QIF是DMSC（數位計量標準協會）管理的ANSI與ISO標準，確保不同系統、Web應用及其他標準間的資料互通。它的結構數據作為製造品質後設數據的根基，配合現代XML技術和內建驗證，形成可追溯且可靠的資訊鏈。

5. 支援MBD與智能工廠

QIF將3D產品定義與PMI整合到標準流程中，對啟動MBD（Model-Based Definition）流程的企業，尤其攸關PLM（產品生命週期管理）和PDM（產品數據管理），成為關鍵對話器，讓數位螺旋（Digital Thread）真正運轉起來。

誰在用QIF？從設計到軍工的實戰應用

QIF並非紙上談兵，它已在多個領域發揮實際效益，成為設計、製造、品質管理與數位化運作的關鍵工具。

• 設計階段：3D CAD + PMI，時間大幅節省

對設計師而言，QIF讓3D CAD模型直接嵌入PMI資訊，文件與模型合而為一。這不僅降低重工與錯誤，也節省大量文檔整理與審核時間。從CATIA、NX到SolidWorks，設計資料都能轉換為QIF中性格式，支援跨平台應用。

• 製造工程：CAD到CMM的自動化

製造工程師讚賞QIF帶來的自動化優勢。CAD設計可直接生成CMM程式，無需手動轉譯，從而縮短工藝流程，提升產能。這種自動化流程，降低人工干預，減少錯誤率，同時加快生產迭代速度。

• 品質控管：數據共享與流程透明

品質管理者可以利用QIF將測量方法、結果和流程標準化，並與供應鏈夥伴無縫共享。這不僅提高了資訊透明度，也確保每個環節可追溯，支援從原料到成品的全生命週期品質管理。

• 資通與數位螺旋：資訊連結核心模型

資訊部門可將QIF納入數位螺旋（Digital Thread），將所有品質資訊直接關聯至主要設計模型。作業層面來看，企業可節省高達80%的流程時間，減少冗餘操作，提高整體運作效率。

• 特定產業的應用亮點

  • 製造業：QIF促成CAD、工具機與量測設備間的對話，支援工業4.0下的無縫流程，從設計、製造到全生命週期追蹤，資料互通與智能決策同步進行。

  • 軍工產業：縮短武器與防衛系統的研發時程，提升可靠度，確保自主平台的人機互動順暢，讓研發過程更可控、精準。

  • 教育界：在工程教育中，學生可以透過QIF學習XML標準、Web /聯網應用及其他正式標準整合及作業互通、3D產品定義與人機共讀文句，接軌教育4.0理念，提前熟悉CAD與量測設備的互動流程，為未來智能製造打下基礎。 

結語

在數位轉型慢半拍的時代，QIF就像一把「快速通行證」，解決各種CAD格式與系統不相容的煩惱，讓資訊流暢跑起來，也讓MBE真正落地。從工業革命到物聯網時代，QIF都在支撐製造業智慧化升級，建立完整的品質模型。

不管你是企業主、工程師，還是對製造科技充滿好奇的學生，現在就是你開始認識QIF的最佳時機，歡迎加入我們，一起把製造業推向更高效率、更智能的未來！