基于成熟度模型的智能制造能力評估診斷

賴冬 劉波濤 胡洋 劉永亮

【摘? 要】智能制造能力成熟度評估模型，旨在推動企業(yè)發(fā)展智能制造過程中識別能力短板，明確發(fā)展方向。論文介紹了智能制造能力成熟度模型、評估診斷內容和成熟度等級劃分，探討了評估診斷的過程和方法，分析了評估診斷為企業(yè)、主管部門、解決方案供應商、第三方機構帶來的價值。

【Abstract】The intelligent manufacturing capability maturity assessment model aims to promote the development of enterprises in the intelligent manufacturing process to identify the short board of capability and define the development direction. This paper introduces the intelligent manufacturing capability maturity model， assessment and diagnosis content and maturity level classification， discusses the process and method of assessment and diagnosis， and analyzes the value brought by assessment and diagnosis to enterprises， competent departments， solution suppliers and third-party institutions.

【關鍵詞】智能制造;成熟度模型;評估診斷

【Keywords】intelligent manufacturing; maturity model; assessment and diagnosis

【中圖分類號】F424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）08-0155-02

1 產(chǎn)生的背景

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用浪潮來襲的背景下，為加快推動制造業(yè)智能化轉型，著力解決企業(yè)面臨的“智能制造是什么，怎么做，做什么，效果怎么樣”等問題，企業(yè)急需開展智能制造能力成熟度評估。2015年5月國務院印發(fā)了《中國制造2025》，強調在智能制造等重點領域開展綜合標準化工作，建立完善智能制造和兩化融合標準體系。2015年和2018年頒發(fā)了2版《國家智能制造標準體系建設指南》，提出：“智能制造、標準先行”，標準化工作是實現(xiàn)智能制造的重要技術基礎。2016年，工信部印發(fā)了《智能制造能力成熟度模型白皮書1.0》。2019年，由中國電子技術標準化研究院牽頭，正式發(fā)布了兩項國家標準：《智能制造能力成熟度模型》和《智能制造能力成熟度評估方法》，為智能制造能力成熟度評估提供了可參考的模型、評估要素、評估方法和評估流程。

2 能力成熟度模型

2.1 能力成熟度模型的概念

成熟度是一套管理方法論，將事物發(fā)展的過程分為不同的成熟級別，并明確定義每個級別，以及標準和實現(xiàn)的條件。各級別之間具有順序性，從最低級到最高級，每個級別是前一級別的進一步完善，也是向下一級別的演進基礎，體現(xiàn)事物從低層次向高層次不斷發(fā)展的過程。

借鑒以往經(jīng)驗，在智能制造領域應用成熟度理論，打造智能制造能力成熟度模型，該模型涉及人員（P）、技術（T）、資源（R）和制造（M）四大類核心能力要素，簡稱PTRM模型，該模型體現(xiàn)以制造能力提升為核心，以人員、技術、資源為保障。該模型給出了實施智能制造的階梯目標和演進路徑，提出了實現(xiàn)智能制造的核心能力及要素、特征和要求，幫助企業(yè)識別當前不足，引導其科學地彌補戰(zhàn)略目標與現(xiàn)狀之間的差距。

2.2 評估診斷的內容

根據(jù)需評估診斷的企業(yè)自身業(yè)務特點，參照《智能制造能力成熟度模型》和《智能制造能力成熟度評估方法》確定所需要評估的內容（評估域）。確定的評估域應兼具人員、技術、資源和制造等要素內容，制造要素所涉及的評估域可根據(jù)企業(yè)的實際情況進行裁剪。根據(jù)離散型和流程型制造的特點，智能制造能力成熟度評估診斷的內容如表1所示。

2.3 成熟度等級劃分

成熟度等級自低向高劃分為五個：分別是已規(guī)劃級（一級）、規(guī)范級（二級）、集成級（三級）、優(yōu)化級（四級）和引領級（五級）。低等級的要求包含于高等級，通過漸進的方式來提升等級。具體等級要求如下：

一級：開始規(guī)劃智能制造實施的基礎條件，可以對設計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務等核心業(yè)務進行流程化管理。

二級：通過數(shù)字化裝備、信息化技術等進行核心業(yè)務的數(shù)字化改造，實現(xiàn)在單一業(yè)務內部的數(shù)據(jù)共享。

三級：具有集成實施方案，對裝備、系統(tǒng)等開展網(wǎng)絡化集成，實現(xiàn)不同業(yè)務間的數(shù)據(jù)共享。

四級：對裝備、產(chǎn)品、人員、環(huán)境和生產(chǎn)過程等進行數(shù)據(jù)挖掘，通過模型和知識庫等，實現(xiàn)對核心業(yè)務的預測分析和部分業(yè)務的優(yōu)化決策。

五級：基于數(shù)據(jù)、模型驅動業(yè)務優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，實現(xiàn)制造、商業(yè)等模式的持續(xù)創(chuàng)新。

3 評估診斷的實施過程

3.1 評估診斷的過程

評估診斷的過程包括但不限于：計劃與準備、現(xiàn)場調研、評估分析、編寫報告、匯報交流等。具體如圖1所示。

3.2 評估診斷的方法

將采集的證據(jù)與其滿足程度進行對比打分，基于不同的滿足程度分為不滿足、部分滿足、大部分滿足和全部滿足，依次得分為0分、0.5分、0.8分和1分。對各評估問題進行加權求和得到該能力子域的得分;對能力子域的加權求和得到該能力域的得分;對能力域求和得到總體分數(shù)，已滿足的級別分值取1，不滿足的級別分值為該等級的實際值。評估診斷的方法如圖2所示。

4 評估診斷帶來的價值

為企業(yè)帶來的價值：現(xiàn)狀分析、成果評估。用于智能制造現(xiàn)狀和項目成果的評估診斷，了解實際情況和項目應用水平，發(fā)現(xiàn)問題、差距和不足，制定改進方向和實施方案。

為主管部門帶來的價值：項目遴選、統(tǒng)計分析。用于主管部門對企業(yè)智能制造項目進行要素分析、水平評估、能力評估、實施路徑和應用效果評估，遴選符合條件的項目組織實施。

為解決方案供應商帶來的價值：企業(yè)需求分析、應用項目評價。用于智能制造項目前期的評估診斷和需求分析，制定目標、整體規(guī)劃和實施重點;智能制造技術應用和實施效果評價。

為第三方機構帶來的價值：評估診斷、等級認證。第三方咨詢服務和評估機構客觀評估驗證企業(yè)智能制造應用的現(xiàn)狀，關鍵問題和實施推進路徑，并頒發(fā)企業(yè)成熟度符合性證書。

5 結語

論文分析了智能制造能力成熟度模型產(chǎn)生的背景，從概念、內容、等級劃分等維度介紹了能力成熟度模型，并說明了評估診斷的過程、方法，以及帶來的價值。下一步將建立具體的評估診斷指標體系，加強智能制造成熟度模型在企業(yè)中的應用實踐，為企業(yè)提供智能制造發(fā)展建議，為主管部門提供輔助決策。

【參考文獻】

【1】高松.智能制造：如何評價企業(yè)的智能制造能力成熟度？[J].智能制造，2019（Z1）：24-29.

【2】智能制造能力成熟度模型白皮書[R].北京：中國電子技術標準化研究院，2016.

【3】丁雪紅.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的智能制造能力成熟度評價研究[J].青島大學學報（自然科學版），2019，32（3）：20-26.