《智能制造能力成熟度模型》GB/T 39116-2020（下簡(jiǎn)稱成熟度模型）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)自發(fā)布以來受到業(yè)界廣泛關(guān)注。目前，國(guó)內(nèi)已有近百家企業(yè)通過智能制造能力成熟度符合性現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估，獲得相應(yīng)的二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)成熟度等級(jí)證書，千余家企業(yè)在各地政府指導(dǎo)下利用成熟度模型進(jìn)行制造能力對(duì)標(biāo)診斷提升，20000余家企業(yè)在智能制造評(píng)估評(píng)價(jià)公共服務(wù)平臺(tái)（www.c3mep.cn）進(jìn)行自評(píng)估活動(dòng)。全國(guó)各地通過組織智能制造能力培訓(xùn)班，已累計(jì)培養(yǎng)1900余名學(xué)員，獲得相應(yīng)評(píng)估師資格。江蘇、廣東、浙江、山東、福建、湖南、陜西等多地政府主管部門將成熟度符合性評(píng)估作為推動(dòng)本地企業(yè)智能化建設(shè)，以及建設(shè)成效檢驗(yàn)的重要抓手。

     越來越多的制造企業(yè)希望深入了解成熟度在本行業(yè)、本企業(yè)如何實(shí)施應(yīng)用，企業(yè)處于不同發(fā)展階段如何持續(xù)能力提升，如何規(guī)劃科學(xué)、合理的智能制造建設(shè)路徑實(shí)現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。

     本文從成熟度模型提出的必要性、成熟度模型的應(yīng)用價(jià)值、基于模型的評(píng)估三個(gè)方面，闡述成熟度模型的價(jià)值與指導(dǎo)意義，引導(dǎo)企業(yè)如何利用成熟度模型提升制造能力。

01成熟度模型提出的必要性

企業(yè)開展智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)，本質(zhì)上都是采用先進(jìn)生產(chǎn)力和生產(chǎn)方式提升企業(yè)制造水平。隨著各行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈、新產(chǎn)品迭代速度加快，若企業(yè)安于現(xiàn)狀，有朝一日突然發(fā)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)力不再時(shí)，市場(chǎng)已發(fā)生巨變，且消亡速度如此之快，想著手發(fā)力已為時(shí)晚矣。因此，企業(yè)能力提升不再是可有可無的事情，而是變?yōu)槠髽I(yè)的生存問題，不進(jìn)則退。然而，大部分企業(yè)在前進(jìn)道路上依然迷茫，難于制訂提升路徑，雖然有同行先進(jìn)企業(yè)樹立典型，但每家企業(yè)境況不同，企業(yè)發(fā)展提升無法全盤借鑒模仿。

# 不同發(fā)展階段的路徑指引需要

   一方面，無論是中小企業(yè)還是大企業(yè)，不同規(guī)模的企業(yè)都有智能制造能力提升需求，企業(yè)基礎(chǔ)不同、外部環(huán)境不同，導(dǎo)致其智能化發(fā)展方向、建設(shè)路徑、工作重心也不盡相同。另一方面，企業(yè)從初創(chuàng)成立到步步發(fā)展，也在連續(xù)的經(jīng)歷不同發(fā)展階段，長(zhǎng)期目標(biāo)的達(dá)成，需要企業(yè)規(guī)劃一條適宜、科學(xué)、完整的路徑，同時(shí)路徑需要有一步步的階段性目標(biāo)支撐，并基于各業(yè)務(wù)職能分解，以便明確職責(zé)、跟蹤檢查、鞏固成果、持續(xù)提升。

   還有一部分企業(yè)經(jīng)過大規(guī)模智能化建設(shè)達(dá)到瓶頸期，智能化系統(tǒng)已覆蓋所有核心業(yè)務(wù)，系統(tǒng)間跨業(yè)務(wù)協(xié)同信息流都已打通，生產(chǎn)智能化程度處于行業(yè)領(lǐng)先水平，行業(yè)內(nèi)已無可借鑒參照，但企業(yè)對(duì)下一步建設(shè)規(guī)劃、提升發(fā)力點(diǎn)和提升需求卻日漸迷茫。同時(shí)，這些企業(yè)建設(shè)指引已不滿足于體系方法論、框架性方案、或單點(diǎn)能力建設(shè)，更需要完整、具體的成功實(shí)踐參考與對(duì)照。

# 持續(xù)化縱深性建設(shè)需要

   行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)打造的優(yōu)勢(shì)能力雖然在一段時(shí)期保持了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位，但隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與工業(yè)APP的快速部署應(yīng)用，同行企業(yè)也能夠獲得解決關(guān)鍵短板問題的方法和工具，企業(yè)間能力差距將逐漸縮??；然而企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)最終表現(xiàn)為差異化能力，領(lǐng)先企業(yè)為了保持領(lǐng)先狀態(tài)，會(huì)自發(fā)創(chuàng)新推動(dòng)智能化系統(tǒng)不斷更新迭代，如裝備技術(shù)改造、系統(tǒng)定制化開發(fā)。因此，企業(yè)智能化建設(shè)沒有終點(diǎn)，是一個(gè)持續(xù)化提升過程。

   縱深性建設(shè)表現(xiàn)為企業(yè)對(duì)優(yōu)勢(shì)能力的打造，從業(yè)務(wù)數(shù)字化管控轉(zhuǎn)向知識(shí)沉淀與模型應(yīng)用。企業(yè)發(fā)展最離不開的是各類人才，然而企業(yè)經(jīng)常抱怨，好不容易培養(yǎng)的人才被其他公司挖走，導(dǎo)致公司發(fā)展受阻。這種現(xiàn)象就是典型的企業(yè)缺少知識(shí)積累機(jī)制，人才最重要的是其具備的技能、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)，如果能把這些人才腦子里的知識(shí)、模型固化到系統(tǒng)中，存儲(chǔ)起來，并能為產(chǎn)品制造過程其他人所用；即使人才離開了但知識(shí)留下來，以此形成知識(shí)驅(qū)動(dòng)的企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)能力，這才是企業(yè)最有價(jià)值的財(cái)富。

    針對(duì)持續(xù)化和縱深性建設(shè)，一般通用系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商只能提供框架平臺(tái)，這也是一部分解決方案供應(yīng)商的局限，未能形成行業(yè)深挖的解決方案。而更深層次的應(yīng)用，需要制造企業(yè)導(dǎo)入平臺(tái)后自身發(fā)掘、構(gòu)建模型。但即便如此，企業(yè)也需要一套完整的體系，明確哪些知識(shí)、模型需要沉淀，用于沉淀知識(shí)的信息如何通過智能收集，沉淀后的知識(shí)、模型又如何在后續(xù)生產(chǎn)過程進(jìn)行復(fù)用，由此獲得差異化提升。

# 跨行業(yè)制造優(yōu)勢(shì)借鑒需要

   中國(guó)制造業(yè)門類齊全，但各行業(yè)的智能化水平卻不盡相同，比如汽車、電子等行業(yè)生產(chǎn)智能化程度相對(duì)較高，本身產(chǎn)品的迭代速度快、市場(chǎng)需求量大，對(duì)生產(chǎn)智能化程度提出較高要求，且這些行業(yè)的利潤(rùn)率較高，企業(yè)愿意持續(xù)投入。然而，其他行業(yè)部分龍頭企業(yè)卻認(rèn)為自己已經(jīng)是行業(yè)頂尖水平，市場(chǎng)占有率、品牌影響力最高，智能化建設(shè)已經(jīng)沒有提升空間了，這種想法其實(shí)是沒有跳出本行業(yè)的視覺。

   產(chǎn)品復(fù)雜程度不同、工藝復(fù)雜程度不同、生產(chǎn)組織方式不同、外部市場(chǎng)環(huán)境影響導(dǎo)致各行業(yè)的制造特點(diǎn)不同，智能化發(fā)展各有優(yōu)勢(shì)。比如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)的智能化建設(shè)，其他行業(yè)需要向航空、航天等大型復(fù)雜裝備制造業(yè)學(xué)習(xí)，而對(duì)于能源管理、安全環(huán)保業(yè)務(wù)的智能化管理，離散制造行業(yè)需要向高耗能的流程制造行業(yè)學(xué)習(xí)。因此，當(dāng)龍頭企業(yè)的某一業(yè)務(wù)領(lǐng)域發(fā)展出現(xiàn)瓶頸時(shí)，可以跨行業(yè)觸類旁通，借鑒其他行業(yè)的優(yōu)勢(shì)。借鑒的前提，就是需要一套綜合體系，將各行業(yè)的優(yōu)秀智能化經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、提煉，指引其他制造行業(yè)建設(shè)方向。

# 同行企業(yè)能力對(duì)比需要

   企業(yè)一直在競(jìng)爭(zhēng)中求生存，行業(yè)內(nèi)的比較一直存在。企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不應(yīng)僅看其產(chǎn)品市場(chǎng)占有率，更應(yīng)關(guān)注其制造能力，即能否高質(zhì)量、高效率、低成本的完成產(chǎn)品交付，并持續(xù)迭代研發(fā)出新產(chǎn)品。對(duì)于企業(yè)制造能力的評(píng)價(jià)，智能化是重要方向，智能制造能力水平是反映企業(yè)能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定、高質(zhì)量發(fā)展的重要指標(biāo)，而衡量這些企業(yè)的智能制造水平需要統(tǒng)一的量化評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。

   目前國(guó)內(nèi)部分省市已開展各類智能化建設(shè)評(píng)選活動(dòng)，如智能工廠、智能車間、數(shù)字化車間遴選等，一方面鼓勵(lì)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)智能化能力提升，一方面形成行業(yè)示范帶動(dòng)效應(yīng)。然而，由于各地評(píng)價(jià)準(zhǔn)則不同，即使同行業(yè)企業(yè)無法進(jìn)行跨地域的能力比較，比如某企業(yè)獲得浙江省數(shù)字化車間，另一企業(yè)獲得江蘇省智能車間，兩者能力高低難以比較。即使兩企業(yè)都獲得同一省份智能車間榮譽(yù)，其能力細(xì)節(jié)差異也無從得知。

   不僅行業(yè)領(lǐng)先的企業(yè)間需要對(duì)比，行業(yè)內(nèi)的中小企業(yè)為了發(fā)展壯大，也需要知道自己與領(lǐng)先企業(yè)的差距在哪里，這樣才會(huì)有針對(duì)性的追趕提升。因此，中國(guó)制造企業(yè)迫切需要一套統(tǒng)一的、不受地域限制的，能夠衡量各方制造能力水平的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

02成熟度模型對(duì)制造企業(yè)的應(yīng)用價(jià)值

成熟度模型對(duì)企業(yè)的應(yīng)用價(jià)值表現(xiàn)在對(duì)企業(yè)智能化建設(shè)方式、建設(shè)思路、建設(shè)路徑的指引，以及可供借鑒的最佳成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，能夠伴隨企業(yè)不斷成長(zhǎng)、持續(xù)化設(shè)定建設(shè)目標(biāo)。具體表現(xiàn)為如下方面：

# 引導(dǎo)企業(yè)全方位能力均衡發(fā)展

   智能制造能力成熟度模型不僅關(guān)注產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的制造環(huán)節(jié)（設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)），還包括組織、資源、技術(shù)等環(huán)節(jié)，模型的20個(gè)能力子域?qū)ζ髽I(yè)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的智能化管控都提出建設(shè)要求，這不同于單項(xiàng)、亮點(diǎn)能力打造，更注重企業(yè)多方位能力均衡發(fā)展，每個(gè)等級(jí)都包含20個(gè)能力子域的相應(yīng)建設(shè)要求。

企業(yè)組織構(gòu)成是一個(gè)有機(jī)體，各職能業(yè)務(wù)間存在相互關(guān)聯(lián)，單點(diǎn)的智能化建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)單一能力快速提升，獲得短期效益，但從企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來看，建設(shè)不均衡導(dǎo)致的短板最終會(huì)成為企業(yè)的瓶頸，也就是“木桶效應(yīng)”，個(gè)別能力提升帶來的價(jià)值效益也難以充分顯現(xiàn)。

   成熟度模型“等級(jí)”的內(nèi)涵，就是引導(dǎo)企業(yè)處于某一發(fā)展階段時(shí)，既要有優(yōu)先重點(diǎn)建設(shè)，又要均衡發(fā)展，還要關(guān)注其短板能力。如果同一等級(jí)下，各能力子域發(fā)展不平衡，甚至各能力間差距較大，個(gè)別優(yōu)勢(shì)能力發(fā)展太快反倒會(huì)急功近利的影響整個(gè)企業(yè)發(fā)展。這就好比某企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)智能化達(dá)到四級(jí)水平，短期內(nèi)企業(yè)獲得生產(chǎn)效益，產(chǎn)量飛速提升，但是安全環(huán)保因?yàn)闆]有直接效益忽視智能化管理，安全風(fēng)險(xiǎn)隱患沒有及時(shí)監(jiān)控，只達(dá)到二級(jí)水平，一旦出現(xiàn)重大安全事故，終將會(huì)導(dǎo)致企業(yè)停產(chǎn)，甚至倒閉。

 再比如，有些企業(yè)為滿足規(guī)?；a(chǎn)需要，引進(jìn)了很多智能化裝備，“裝備”能力域建設(shè)水平較高，裝備智能化在同行業(yè)處于領(lǐng)先，但后期設(shè)備使用中不注重“設(shè)備管理”能力建設(shè)，雖然使用初期大部分設(shè)備都能正常工作，但隨著設(shè)備日久磨損，后期維護(hù)工作量加大，設(shè)備故障處理時(shí)效低，生產(chǎn)進(jìn)度就會(huì)受到影響。因此，企業(yè)應(yīng)在早期通過智能化手段積累設(shè)備故障歷史數(shù)據(jù)，建立故障知識(shí)庫，為快速解決設(shè)備故障打下基礎(chǔ)，并通過定期維保盡可能減少設(shè)備非計(jì)劃性停機(jī)。

# 引導(dǎo)企業(yè)全方位能力均衡發(fā)展

   成熟度模型的等級(jí)特性不僅有助于企業(yè)識(shí)別所處的發(fā)展階段，同時(shí)針對(duì)同一業(yè)務(wù)能力子域的不同等級(jí)，提出逐級(jí)提升要求，這種逐級(jí)提升反映在階段性、有序性、縱深性幾方面：

   階段性建設(shè)。強(qiáng)調(diào)企業(yè)智能化建設(shè)不要想著一步到位、變革過猛、跨度太大，造成與企業(yè)生產(chǎn)管理水平、人員配置、應(yīng)用環(huán)境不相適應(yīng)，不同發(fā)展階段應(yīng)有建設(shè)重點(diǎn)，取得階段性目標(biāo)和適用成果，再持續(xù)化改進(jìn)。企業(yè)可通過各級(jí)條款要求判斷所達(dá)到的能力（當(dāng)前等級(jí)），以及后續(xù)提升的方向（下一等級(jí)）。

   有序性建設(shè)。表現(xiàn)在同一業(yè)務(wù)在發(fā)展等級(jí)之間的關(guān)聯(lián)性，企業(yè)具備了一定的建設(shè)基礎(chǔ)，才有利于開展后續(xù)的智能化建設(shè)，建設(shè)重點(diǎn)具有先后順序。比如，模型中“生產(chǎn)作業(yè)”質(zhì)量檢驗(yàn)業(yè)務(wù)方面要求，“二級(jí)c”條款僅要求關(guān)鍵工序采用數(shù)字化質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，這階段企業(yè)重點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)關(guān)鍵工序質(zhì)量嚴(yán)格把控；但隨著企業(yè)發(fā)展，產(chǎn)品產(chǎn)量規(guī)模變大，質(zhì)量檢驗(yàn)效率要求變高，“三級(jí)c”條款要求質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備集成于產(chǎn)線中，實(shí)現(xiàn)“在線檢測(cè)”，并于信息系統(tǒng)檢驗(yàn)指標(biāo)比對(duì)實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)判讀”，收集質(zhì)量信息總結(jié)“質(zhì)量問題知識(shí)庫”；企業(yè)繼續(xù)發(fā)展，需要進(jìn)一步降低質(zhì)量不合格率，能夠?qū)|(zhì)量異常進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，因此“四級(jí)c”條款要求，質(zhì)量預(yù)測(cè)基于三級(jí)的“在線檢測(cè)”，并通過一段時(shí)間知識(shí)庫數(shù)據(jù)積累，通過監(jiān)控這些檢驗(yàn)指標(biāo)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)進(jìn)行潛在超差分析預(yù)測(cè)。

   縱深性建設(shè)。表現(xiàn)在對(duì)同一業(yè)務(wù)的智能化應(yīng)用能力不斷增強(qiáng)。比如對(duì)于“生產(chǎn)作業(yè)”能力的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管控要求，“二級(jí)b”條款僅要求收集關(guān)鍵生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，通過信息系統(tǒng)有效管控，“三級(jí)b”增強(qiáng)了數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性并能夠?qū)?shù)據(jù)異常進(jìn)行監(jiān)控。通常企業(yè)達(dá)到這個(gè)階段容易遇到瓶頸，以為做到異常監(jiān)控就達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)管控目標(biāo)，而對(duì)于異常情況處理，還是依靠人工調(diào)度解決。通過成熟度模型的導(dǎo)向作用，企業(yè)此時(shí)應(yīng)繼續(xù)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)數(shù)據(jù)的深層次應(yīng)用方面能力提升，所以“四級(jí)b”條款要求通過構(gòu)建分析模型，基于采集的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化生產(chǎn)過程，以敏捷響應(yīng)生產(chǎn)過程中存在的異常情況，保證生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)刻處于最佳狀態(tài)。

# 各行業(yè)智能化最佳實(shí)踐總結(jié)

   成熟度模型作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提煉了各制造行業(yè)智能化建設(shè)要點(diǎn)，通過總結(jié)的各行業(yè)應(yīng)用最佳實(shí)踐，形成了企業(yè)智能化提升的實(shí)施路徑和能力建設(shè)要求，涵蓋的智能制造知識(shí)點(diǎn)較多，清晰的條款要求有助于企業(yè)把握智能化建設(shè)關(guān)鍵要點(diǎn)，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目提出明確需求，并對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)智能化建設(shè)達(dá)成目標(biāo)通盤考慮，有效指導(dǎo)企業(yè)項(xiàng)目落地實(shí)施以及成果檢驗(yàn)。

   此外，企業(yè)經(jīng)常在面對(duì)眾多智能制造解決方案供應(yīng)商選擇困難，利用成熟度模型可以辨識(shí)解決方案供應(yīng)商提供的產(chǎn)品是否滿足企業(yè)需求，成熟度模型里提及的管理要點(diǎn)，供應(yīng)商是否提供了相應(yīng)的解決方案。比如“設(shè)備管理”能力子域，從二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)條款對(duì)企業(yè)設(shè)備管理系統(tǒng)或設(shè)備管理模塊提出了建設(shè)要求。

   對(duì)于“二級(jí)/規(guī)范級(jí)”能力建設(shè)，部分建設(shè)要點(diǎn)企業(yè)容易忽視。設(shè)備管理系統(tǒng)中雖然有設(shè)備維保計(jì)劃編制功能，但由于企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備較多，維保周期時(shí)間點(diǎn)不同，維保人員較容易遺忘每天保養(yǎng)任務(wù)，這就需要“保養(yǎng)任務(wù)提醒”功能，以便捷化提醒維保人員作業(yè)。此外，每臺(tái)設(shè)備保養(yǎng)計(jì)劃并不是一成不變，每臺(tái)設(shè)備加工產(chǎn)品不同、使用工況發(fā)揮性能不同，需要結(jié)合設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果適時(shí)對(duì)“保養(yǎng)計(jì)劃變更”調(diào)整，保證設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)。此外，對(duì)于“設(shè)備點(diǎn)巡檢”，部分企業(yè)還是采用紙質(zhì)點(diǎn)檢表，這就難以收集設(shè)備的狀態(tài)信息，而用電腦錄入點(diǎn)檢結(jié)果還需要部署較多終端，成本高，這就需要系統(tǒng)支持移動(dòng)終端掃描設(shè)備條碼進(jìn)行點(diǎn)巡檢功能。

   對(duì)于“三級(jí)/集成級(jí)”能力建設(shè)，企業(yè)通過設(shè)備機(jī)聯(lián)集成實(shí)現(xiàn)狀態(tài)采集監(jiān)控，而實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程診斷”不僅限于采集設(shè)備開停機(jī)信號(hào)，更需要收集設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)的故障代碼及各類指標(biāo)參數(shù)?！霸O(shè)備故障知識(shí)庫”要求企業(yè)對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的設(shè)備故障日志進(jìn)行總結(jié)歸納，分析設(shè)備故障原因，提出排故方案，對(duì)于復(fù)雜設(shè)備故障問題，即使有經(jīng)驗(yàn)的老師傅不在班，新進(jìn)設(shè)備維修人員也可以查看故障知識(shí)庫快速解決故障?！霸O(shè)備報(bào)維修閉環(huán)”更是著力解決部分企業(yè)設(shè)備維修效率不高、維修懈怠問題，要求設(shè)備故障出現(xiàn)時(shí)刻與維修人員響應(yīng)時(shí)刻進(jìn)行關(guān)聯(lián)記錄，考核機(jī)修人員響應(yīng)報(bào)修的時(shí)長(zhǎng)，此外要求報(bào)修和維修記錄關(guān)聯(lián)，并在生產(chǎn)人員確認(rèn)下完成“維修閉環(huán)”，以此考核設(shè)備維修人員的維修時(shí)長(zhǎng)。不僅實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)備維修過程的信息記錄、閉環(huán)管理，也對(duì)績(jī)效提升。

   對(duì)于“四級(jí)/優(yōu)化級(jí)”能力建設(shè)，更是希望能提前預(yù)測(cè)設(shè)備故障，避免非計(jì)劃性異常停機(jī)對(duì)企業(yè)正常生產(chǎn)帶來影響。預(yù)測(cè)設(shè)備故障首先需要不斷積累歷史故障信息，以及故障產(chǎn)生與哪些因素相關(guān)，這就是三級(jí)“故障知識(shí)庫”的意義，影響設(shè)備故障的因素可能很多，正向、逆向關(guān)聯(lián)分析，同時(shí)對(duì)這些可能影響的因素實(shí)時(shí)設(shè)備采集，監(jiān)控因素指標(biāo)趨勢(shì)最終預(yù)測(cè)出設(shè)備故障。這就像企業(yè)內(nèi)有些設(shè)備維修的老師傅，從設(shè)備旁邊一走過，就能通過設(shè)備響聲判斷設(shè)備異常，企業(yè)需要把老師傅聽到的這種“經(jīng)驗(yàn)”，通過聲音傳感器進(jìn)行聲波采集并構(gòu)建設(shè)備可能出現(xiàn)異常的判斷模型。

   此外，四級(jí)要求通過生產(chǎn)設(shè)備綜合效率分析對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化，通過設(shè)備數(shù)據(jù)采集發(fā)現(xiàn)設(shè)備綜合效率較低的設(shè)備，并分析其影響設(shè)備效率較低的因素，如是否停機(jī)待料時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間影響；是否前道工序未加工完成或節(jié)拍不平衡，導(dǎo)致當(dāng)前工序長(zhǎng)時(shí)間等待，影響實(shí)際加工時(shí)間；是否訂單產(chǎn)品加工順序未合理調(diào)整，導(dǎo)致設(shè)備頻繁換型，反復(fù)調(diào)整機(jī)臺(tái)參數(shù)和切換工裝，導(dǎo)致實(shí)際機(jī)臺(tái)加工時(shí)間變短；是否設(shè)備維保計(jì)劃不合理，未與生產(chǎn)計(jì)劃配合，導(dǎo)致未能安排生產(chǎn)任務(wù)，或因?yàn)殄e(cuò)過保養(yǎng)出現(xiàn)設(shè)備故障與非預(yù)見性停機(jī)；是否設(shè)備未處于最佳的運(yùn)行工控，導(dǎo)致產(chǎn)出不足等等。通過設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確識(shí)別影響設(shè)備綜合效率的因素，然后基于這些影響因素對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行計(jì)劃調(diào)整、調(diào)度與工藝優(yōu)化。

# 支撐企業(yè)向多品種、小批量、柔性化制造模式發(fā)展

   很多企業(yè)為了滿足市場(chǎng)大批量產(chǎn)品需求，通過構(gòu)建自動(dòng)化流水線實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高效生產(chǎn)，以為實(shí)現(xiàn)了智能制造，然而這些產(chǎn)線由于缺少柔性化適配，剛性有余、柔性不足，僅適合幾種單一型號(hào)的產(chǎn)品制造，幾年后產(chǎn)品過時(shí)，產(chǎn)線面臨淘汰。此外，單一產(chǎn)品很難長(zhǎng)時(shí)間與同行對(duì)手拉開差距，雖然部分企業(yè)僅靠幾種產(chǎn)品、可靠的客戶源就能正常經(jīng)營(yíng)，但企業(yè)需要避免同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，需要拓寬市場(chǎng)不斷研發(fā)新產(chǎn)品，這就為企業(yè)能夠適應(yīng)多品種產(chǎn)品制造提出需求。

   企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品種類變多后，已不是追加生產(chǎn)設(shè)備能夠解決的問題，企業(yè)的生產(chǎn)組織管理成為關(guān)鍵，然而管理最難的是“人”，人與人之間最難的是協(xié)同。人雖然能夠很好處理柔性化問題，但人變多，協(xié)同成了難點(diǎn)。如何保證企業(yè)跨業(yè)務(wù)之間、人與人之間、人與設(shè)備間的高效協(xié)同，就成為智能化建設(shè)解決的核心問題。

   成熟度模型從“三級(jí)/集成級(jí)”開始就是通過系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)敏捷協(xié)同與信息同步共享，滿足生產(chǎn)多品種、柔性化需要。比如“生產(chǎn)作業(yè)三級(jí)a”條款，要求根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃自動(dòng)將工藝文件下發(fā)到生產(chǎn)單元，這就是通過工藝系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)集成方式隨生產(chǎn)任務(wù)下達(dá)將技術(shù)文件準(zhǔn)確下發(fā)給生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，防止同一產(chǎn)線或工位混線生產(chǎn)不同產(chǎn)品時(shí)作業(yè)人員選錯(cuò)工藝參數(shù)，以此提高作業(yè)指令下達(dá)的精準(zhǔn)度。此外，三級(jí)要求在多個(gè)業(yè)務(wù)能力域構(gòu)建“知識(shí)庫”，利用知識(shí)固化管理流程和管理經(jīng)驗(yàn)，通過已有知識(shí)的快速?gòu)?fù)用實(shí)現(xiàn)多樣化問題的敏捷處理。而對(duì)于四級(jí)、五級(jí)的條款要求，更是為了企業(yè)滿足柔性化、大規(guī)模個(gè)性化定制生產(chǎn)需要，以及實(shí)現(xiàn)與供應(yīng)鏈上下游企業(yè)的業(yè)務(wù)協(xié)同。

   此外，企業(yè)對(duì)于制造環(huán)節(jié)的管控是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，成熟度模型四級(jí)、五級(jí)條款更是要求企業(yè)面對(duì)外部需求變化、制造異常變動(dòng)、潛在失效風(fēng)險(xiǎn)，需要做出敏捷響應(yīng)，需將企業(yè)知識(shí)封裝為分析模型，并通過模型驅(qū)動(dòng)逐漸代替人工判斷決策，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)輔助決策和優(yōu)化。因此，在“采購(gòu)”四級(jí)能力，要求基于采購(gòu)執(zhí)行、生產(chǎn)消耗和庫存等數(shù)據(jù)建立采購(gòu)模型，實(shí)時(shí)監(jiān)控采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)并及時(shí)預(yù)警，要求根據(jù)供應(yīng)商供貨歷史表現(xiàn)數(shù)據(jù)，適時(shí)調(diào)整供應(yīng)商量化評(píng)價(jià)模型；在“計(jì)劃調(diào)度”四級(jí)能力，對(duì)生產(chǎn)異常情況進(jìn)行自動(dòng)決策優(yōu)化調(diào)度。

   然而，部分企業(yè)在對(duì)標(biāo)成熟度模型三級(jí)以上能力要求時(shí)，發(fā)現(xiàn)條款要求對(duì)其不完全適用。究其原因，是某些企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品種類不多、工藝不復(fù)雜、個(gè)性化需求不高，對(duì)生產(chǎn)組織、業(yè)務(wù)協(xié)同與敏捷響應(yīng)無較高要求，這樣對(duì)高階的智能化應(yīng)用沒有迫切需求，也就不會(huì)開展能力建設(shè)，達(dá)不到高等級(jí)要求。當(dāng)然這些企業(yè)的生存也面臨危險(xiǎn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、工藝簡(jiǎn)單，僅靠生產(chǎn)裝備幾年的先進(jìn)性，容易逐步被同行效仿，甚至超越。由此，企業(yè)為擴(kuò)大生存空間，為了突出差異化競(jìng)爭(zhēng)力，會(huì)不自覺的將主營(yíng)業(yè)務(wù)向多品種產(chǎn)品、多工序覆蓋、工藝優(yōu)化改進(jìn)、新材料應(yīng)用、滿足個(gè)性化需求等維度拓展延伸，這就促進(jìn)了企業(yè)智能化建設(shè)進(jìn)一步提升需求。

03智能制造能力成熟度評(píng)估的價(jià)值

成熟度模型的重要應(yīng)用之一就是基于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智能制造能力成熟度評(píng)估方法》GB/T 39117-2020進(jìn)行企業(yè)制造能力水平量化評(píng)估。成熟度評(píng)估的價(jià)值表現(xiàn)為如下方面：

# 將評(píng)估作為企業(yè)自身制造能力梳理

   企業(yè)想要發(fā)展，首先需要認(rèn)清自我。部分企業(yè)原以為對(duì)自身制造水平很了解，但其實(shí)了解的較為片面，“當(dāng)局者迷”，忽視了相關(guān)能力建設(shè)。很多職能人員已習(xí)慣目前的工作方式，并認(rèn)為就應(yīng)該是這樣的，比如利用EXCEL文件制訂生產(chǎn)計(jì)劃、物料需求計(jì)劃，但對(duì)于為何企業(yè)沒有啟用ERP系統(tǒng)制訂計(jì)劃，人員就消極回避，沒將潛在問題徹底解決，而企業(yè)高層對(duì)某些短板能力情況未知或未引起足夠重視，導(dǎo)致企業(yè)制造管理水平提升遇到瓶頸。

   成熟度評(píng)估工作正是通過企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)舉證、對(duì)標(biāo)核查方式，將企業(yè)問題得到充分暴露、徹底解決，將能力優(yōu)勢(shì)和弱勢(shì)全面梳理，針對(duì)能力短板給出提升建議，以保證企業(yè)及時(shí)糾正錯(cuò)誤，持續(xù)健康發(fā)展。同時(shí)，評(píng)估引發(fā)高層對(duì)于企業(yè)制造水平的把握和關(guān)注，并對(duì)后續(xù)的智能化建設(shè)提供資源保障，因此能力梳理過程及意義遠(yuǎn)比評(píng)估結(jié)果更重要。

   這也要求企業(yè)在申請(qǐng)成熟度評(píng)估時(shí)，不要盲目追求高等級(jí)結(jié)果，或者認(rèn)為“家丑不可外揚(yáng)”，評(píng)估中故意回避存在的問題，這樣失去了認(rèn)清自我的機(jī)會(huì)，失去企業(yè)高層對(duì)能力薄弱環(huán)節(jié)的重視，以及對(duì)后續(xù)建設(shè)的投入支持，也未能體現(xiàn)評(píng)估對(duì)企業(yè)能力提升的價(jià)值所在。

# 企業(yè)向外界的制造能力展現(xiàn)

   成熟度評(píng)估以采集企業(yè)實(shí)際智能化建設(shè)效果作為打分依據(jù)，不同于文件體系審核或框架規(guī)劃方案審核，評(píng)估涉及的智能化條款要求必須已經(jīng)上線應(yīng)用，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)打開信息系統(tǒng)一一核驗(yàn)，并根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)有效歷史數(shù)據(jù)做出評(píng)價(jià)，此種評(píng)估方式能夠判斷企業(yè)真實(shí)具備的智能化能力。

    由于所有企業(yè)基于統(tǒng)一的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，有助于企業(yè)間橫向能力對(duì)比，通過系統(tǒng)性的量化評(píng)估報(bào)告有助于投資方、客戶對(duì)企業(yè)進(jìn)行全方位了解，也有助于企業(yè)識(shí)別、選擇優(yōu)秀供應(yīng)商與合作伙伴，成熟度評(píng)估成為企業(yè)制造能力的展現(xiàn)。如下圖所示，為某企業(yè)成熟度評(píng)估報(bào)告中各級(jí)條款的打分情況。

   報(bào)告打分表中，每個(gè)顏色塊代表某等級(jí)某能力子域的1個(gè)條款，即四級(jí)的生產(chǎn)作業(yè)有4個(gè)條款，四級(jí)的計(jì)劃調(diào)度有2個(gè)條款。打分結(jié)果，綠色代表滿分，黃色代表及格，藍(lán)色代表弱項(xiàng)。由此可見，該企業(yè)在計(jì)劃調(diào)度四級(jí)b條款和設(shè)備管理四級(jí)b條款出現(xiàn)弱項(xiàng)，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，企業(yè)對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)異常情況的自動(dòng)優(yōu)化調(diào)度，以及基于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)化生產(chǎn)過程的建設(shè)能力偏弱；而四級(jí)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)4個(gè)條款、工藝設(shè)計(jì)4個(gè)條款都是滿分，可見其產(chǎn)品研發(fā)能力較強(qiáng)。通過評(píng)估報(bào)告可以清晰了解企業(yè)每項(xiàng)業(yè)務(wù)的智能化水平。

   目前，國(guó)內(nèi)某家電集團(tuán)已將成熟度評(píng)估作為其合格供應(yīng)商準(zhǔn)入的評(píng)價(jià)參考，達(dá)到成熟度二級(jí)以上的企業(yè)有資格進(jìn)入合格供應(yīng)商名錄，相比以往對(duì)于供應(yīng)商現(xiàn)場(chǎng)審核費(fèi)時(shí)費(fèi)力，由第三方進(jìn)行成熟度評(píng)估，對(duì)供應(yīng)商產(chǎn)品制造交付全過程業(yè)務(wù)能力進(jìn)行審核，從源頭上考察供應(yīng)商產(chǎn)品交付的可達(dá)性，同時(shí)也大幅降低企業(yè)對(duì)供應(yīng)商準(zhǔn)入評(píng)價(jià)的工作量與成本。

# 企業(yè)智能化人才培養(yǎng)與素質(zhì)提升

   成熟度評(píng)估要求被評(píng)估企業(yè)各職能人員親自操作信息系統(tǒng)，演示智能化應(yīng)用成果，企業(yè)人員評(píng)估參與度高，每個(gè)能力子域評(píng)估答辯人員一般為各職能負(fù)責(zé)人或技術(shù)骨干。據(jù)統(tǒng)計(jì)，申請(qǐng)二級(jí)評(píng)估的企業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)參與答辯人員15人左右，三級(jí)評(píng)估時(shí)40人左右，隨著企業(yè)規(guī)模變大、職能分工越加細(xì)化，申請(qǐng)四級(jí)評(píng)估的答辯人員多達(dá)60余人，有時(shí)某個(gè)子域的1個(gè)條款答辯就需要3人配合。

   這些骨干人員參與評(píng)估答辯，通過評(píng)估老師的指導(dǎo)與建議，能夠?qū)ξ磥肀韭毠ぷ髂芰μ嵘?，有更深刻的理解與認(rèn)識(shí)，明確后續(xù)建設(shè)方向。特別對(duì)于一些轉(zhuǎn)型乏力、遇到瓶頸的企業(yè)，成熟度評(píng)估有助于打開各職能人員思路，了解智能化技術(shù)應(yīng)用及未來可能的智能化工作場(chǎng)景，明確改進(jìn)提升需求，清晰制訂后續(xù)智能化建設(shè)規(guī)劃。

# 遴選優(yōu)秀企業(yè)，行業(yè)示范帶動(dòng)

   成熟度模型是目前國(guó)內(nèi)智能制造領(lǐng)域首要的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，基于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)估工作具有嚴(yán)謹(jǐn)性、權(quán)威性、公正性。因此，評(píng)估工作有利于協(xié)助各級(jí)政府遴選各類智能化示范標(biāo)桿企業(yè)、工廠、車間，評(píng)估工作更為細(xì)致充分，能保證政府公信力。企業(yè)全年隨時(shí)準(zhǔn)備就緒，隨時(shí)評(píng)估，評(píng)估工作不受時(shí)間節(jié)點(diǎn)限制。由于所有企業(yè)基于統(tǒng)一模型進(jìn)行評(píng)估，有助于對(duì)比分析不同行業(yè)能力優(yōu)勢(shì)和弱勢(shì)，從而認(rèn)識(shí)本地不同行業(yè)的智能化建設(shè)重點(diǎn)與需求，政府可引導(dǎo)企業(yè)跨行業(yè)借鑒、交流學(xué)習(xí)，引進(jìn)適宜的解決方案供應(yīng)商。

   各行業(yè)龍頭企業(yè)參與評(píng)估后，也將帶動(dòng)行業(yè)內(nèi)企業(yè)積極對(duì)標(biāo)評(píng)估，識(shí)別差距，針對(duì)性提升，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)地區(qū)、整個(gè)行業(yè)制造能力全面提升。目前，深圳、無錫、常州等地主管部門，已積極制訂成熟度推廣政策，以評(píng)促建，促進(jìn)本地優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)制造水平提升。

   此外，成熟度模型與德國(guó)“工業(yè)4.0”就緒度等評(píng)價(jià)模型具有互參照性，通過國(guó)內(nèi)制造企業(yè)能力評(píng)估有助于衡量企業(yè)制造能力的國(guó)際水平，從而發(fā)揮本地優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，開展國(guó)際貿(mào)易合作。

04結(jié)語

隨著工信部出臺(tái)《智能制造“十四五”規(guī)劃》，“中國(guó)制造2025”進(jìn)入最后發(fā)力時(shí)刻，未來國(guó)家對(duì)智能制造建設(shè)目標(biāo)和成效都提升到新高度，成熟度模型作為指導(dǎo)并檢驗(yàn)企業(yè)智能制造能力建設(shè)成果的重要抓手，將得到企業(yè)、政府的廣泛應(yīng)用。同時(shí)，成熟度模型作為一項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，部分內(nèi)容表述還較為概括，需要進(jìn)行行業(yè)適用性擴(kuò)展解讀，并在不同行業(yè)應(yīng)用中體現(xiàn)出落地性，還需結(jié)合企業(yè)建設(shè)成功案例系統(tǒng)性解讀與不斷完善。

專家介紹 楊卓峰

● 工學(xué)博士，CMMM?高成熟主任評(píng)估師、培訓(xùn)講師 

●《智能制造能力成熟度模型》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要起草人之一

● 江蘇赫瑪信息科技有限公司創(chuàng)始人

● 美國(guó)德克薩斯A&M大學(xué)訪問學(xué)者

● 曾主持航空航天、工程機(jī)械、壓力容器、汽車、電子等行業(yè)多家企業(yè)信息化整體規(guī)劃與智能制造解決方案設(shè)計(jì)工作

● 豐富的業(yè)務(wù)分析、流程優(yōu)化及企業(yè)兩化融合工作經(jīng)驗(yàn)，精通企業(yè)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施