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文檔簡(jiǎn)介
1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估白皮書 PAGE 40目 錄 HYPERLINK l _bookmark0 一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估提出的原因7 HYPERLINK l _bookmark1 (一)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用浪潮來(lái)襲7 HYPERLINK l _bookmark2 (二)聯(lián)盟需構(gòu)建先導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn)化模型7 HYPERLINK l _bookmark3 (三)為企業(yè)提供一個(gè)便利的自我評(píng)價(jià)工具8 HYPERLINK l _bookmark4 (四)為政產(chǎn)研用搭建一個(gè)持續(xù)透明的信息窗口8 HYPERLINK l _bookmark5 二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估模型9 HYPERLINK l _bookmark6
2、(一)評(píng)估模型的架構(gòu)9 HYPERLINK l _bookmark7 1、三大核心要素9 HYPERLINK l _bookmark9 2、兩大目標(biāo)對(duì)象10 HYPERLINK l _bookmark10 3、十三個(gè)關(guān)鍵能力和能力等級(jí)11 HYPERLINK l _bookmark26 (二)評(píng)估模型的指標(biāo)體系19 HYPERLINK l _bookmark27 1、具體指標(biāo)19 HYPERLINK l _bookmark30 2、權(quán)重設(shè)置21 HYPERLINK l _bookmark33 三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估模型的應(yīng)用和試評(píng)估23 HYPERLINK l _bookmark34 (一)
3、應(yīng)用方法23 HYPERLINK l _bookmark35 1、指標(biāo)量化采集23 HYPERLINK l _bookmark37 2、實(shí)時(shí)結(jié)果計(jì)算23 HYPERLINK l _bookmark38 3、對(duì)應(yīng)星級(jí)評(píng)定24 HYPERLINK l _bookmark41 (二)試評(píng)估結(jié)果分析25 HYPERLINK l _bookmark42 1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度總體能力水平25 HYPERLINK l _bookmark45 2、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度單項(xiàng)能力水平27 HYPERLINK l _bookmark47 3、離散型與流程型行業(yè)成熟度比較28 HYPERLINK l _bookmark5
4、0 四、下一步落地與實(shí)踐30 HYPERLINK l _bookmark51 (一)動(dòng)態(tài)優(yōu)化評(píng)估指標(biāo)和評(píng)估問(wèn)卷30 HYPERLINK l _bookmark53 (二)推進(jìn)在線評(píng)估服務(wù)平臺(tái)建設(shè)31 HYPERLINK l _bookmark54 (三)提供評(píng)估診斷和咨詢服務(wù)32 HYPERLINK l _bookmark55 (四)公開發(fā)布成熟度評(píng)估報(bào)告32 HYPERLINK l _bookmark56 附件 1:術(shù)語(yǔ)和縮略語(yǔ)33 HYPERLINK l _bookmark57 附件 2:國(guó)內(nèi)外相關(guān)成熟度評(píng)估理論研究35 HYPERLINK l _bookmark62 參考文獻(xiàn)39圖 表
5、目 錄 HYPERLINK l _bookmark8 圖表 1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估三大核心要素10 HYPERLINK l _bookmark11 圖表 2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估的關(guān)鍵能力11 HYPERLINK l _bookmark12 圖表 3智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)能力等級(jí)12 HYPERLINK l _bookmark13 圖表 4信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施能力等級(jí)12 HYPERLINK l _bookmark14 圖表 5生產(chǎn)資源連接能力等級(jí)13 HYPERLINK l _bookmark15 圖表 6橫向集成能力等級(jí)13 HYPERLINK l _bookmark16 圖表 7縱向集成能力等級(jí)14 HYP
6、ERLINK l _bookmark17 圖表 8端到端集成能力等級(jí)(離散)15 HYPERLINK l _bookmark18 圖表 9端到端集成能力等級(jí)(流程)15 HYPERLINK l _bookmark19 圖表 10運(yùn)營(yíng)智能決策能力等級(jí)16 HYPERLINK l _bookmark20 圖表 11產(chǎn)品生命周期優(yōu)化能力等級(jí)16 HYPERLINK l _bookmark21 圖表 12生產(chǎn)智能管理能力等級(jí)17 HYPERLINK l _bookmark22 圖表 13供應(yīng)鏈優(yōu)化能力等級(jí)17 HYPERLINK l _bookmark23 圖表 14網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同能力等級(jí)18 HYPER
7、LINK l _bookmark24 圖表 15能耗與安全管理優(yōu)化能力等級(jí)18 HYPERLINK l _bookmark25 圖表 16服務(wù)化延伸能力等級(jí)19 HYPERLINK l _bookmark28 圖表 17離散行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估指標(biāo)體系20 HYPERLINK l _bookmark29 圖表 18流程行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估指標(biāo)體系20 HYPERLINK l _bookmark31 圖表 19權(quán)重設(shè)置的思路和修正方法22 HYPERLINK l _bookmark32 圖表 20二級(jí)指標(biāo)和三級(jí)指標(biāo)的權(quán)重設(shè)置22 HYPERLINK l _bookmark36 圖表 21
8、定量指標(biāo)和定性指標(biāo)的量化采集及打分原則23 HYPERLINK l _bookmark39 圖表 22單項(xiàng)能力評(píng)估分值和星級(jí)對(duì)應(yīng)原則24 HYPERLINK l _bookmark40 圖表 23總體能力評(píng)估分值和星級(jí)對(duì)應(yīng)原則25 HYPERLINK l _bookmark43 圖表 24工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度總體能力試評(píng)估結(jié)果26 HYPERLINK l _bookmark44 圖表 25工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度總體能力星級(jí)分布26 HYPERLINK l _bookmark46 圖表 26工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度單項(xiàng)能力試評(píng)估結(jié)果28 HYPERLINK l _bookmark48 圖表 27離散型和流程型成熟
9、度總體能力星級(jí)分布29 HYPERLINK l _bookmark49 圖表 28離散型和流程型成熟度單項(xiàng)能力星級(jí)分布30 HYPERLINK l _bookmark52 圖表 29權(quán)重配置動(dòng)態(tài)變化示意31 HYPERLINK l _bookmark58 圖表 30軟件能力成熟度模型(CMM)的五個(gè)梯度35 HYPERLINK l _bookmark59 圖表 31德國(guó) VDMA 工業(yè) 4.0 成熟度評(píng)測(cè)模型36 HYPERLINK l _bookmark60 圖表 32美國(guó) NIST 企業(yè) MBE 能力評(píng)估模型37 HYPERLINK l _bookmark61 圖表 33我國(guó) CESI 智
10、能制造能力等級(jí)矩陣38一、 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估提出的原因(一)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用浪潮來(lái)襲隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念興起,美德先導(dǎo)應(yīng)用不斷涌現(xiàn),目 前德國(guó)工業(yè) 4.0 平臺(tái)已有 140 多個(gè)應(yīng)用案例,美國(guó) IIC 有接近 50 個(gè)應(yīng)用案例,主要聚焦在生產(chǎn)管理優(yōu)化、物流倉(cāng)儲(chǔ)優(yōu)化、質(zhì)量管理優(yōu)化、產(chǎn)線柔性部署、產(chǎn)品服務(wù)價(jià)值化等領(lǐng)域。 與此同時(shí),我國(guó)產(chǎn)業(yè)界也加快了面向各類場(chǎng)景的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 應(yīng)用探索。2016 年,工信部相關(guān)部門組織實(shí)施了 10 個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范項(xiàng)目,AII 聯(lián)盟也評(píng)選出了首批 12 個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)秀案例。然而,目前我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與發(fā)達(dá)國(guó)家 相比還存在總體發(fā)展水平較低、行業(yè)間企業(yè)間基礎(chǔ)差異較
11、大、大規(guī)模推廣難度巨大、缺乏工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)評(píng)估體系和實(shí)施指南 等問(wèn)題。(二)聯(lián)盟需構(gòu)建先導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn)化模型從國(guó)內(nèi)外已有的主要成熟度模型來(lái)看,德國(guó)構(gòu)建了工業(yè)4.0 成熟度評(píng)級(jí)模型,但因兩國(guó)發(fā)展基礎(chǔ)不同,建設(shè)水平不同, 并不能直接用于我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估。AII 聯(lián)盟作為推進(jìn)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同發(fā)展的公共平臺(tái),需要率先開展研究,針對(duì)我國(guó)自身特點(diǎn),制定一套評(píng)估模型和方法,推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理論與實(shí)踐。(三)為企業(yè)提供一個(gè)便利的自我評(píng)價(jià)工具當(dāng)前產(chǎn)業(yè)界對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的理解不統(tǒng)一,企業(yè)對(duì)自身工 業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的定位、現(xiàn)狀和發(fā)展路徑不明確,缺乏一致的 方法論來(lái)評(píng)判具體實(shí)踐。聯(lián)盟希望通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng) 估體
12、系的制定助力企業(yè)了解自身建設(shè)水平,發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題, 并獲取相關(guān)的診斷建議。該評(píng)估模型并不是為了創(chuàng)造一套復(fù) 雜的理論,而是希望以提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的方式為企業(yè)提供一 個(gè)便利的自我評(píng)價(jià)工具。(四)為政產(chǎn)研用搭建一個(gè)持續(xù)透明的信息窗口工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估模型的制定并不是一蹴而就的, 當(dāng)前的 1.0 版本主要是結(jié)合現(xiàn)階段工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的特點(diǎn)和先進(jìn)實(shí)踐而得出的,將來(lái)還有持續(xù)發(fā)展、反復(fù)迭代的過(guò)程, 需要借助產(chǎn)業(yè)界各類主體的意見和建議深化模型,并結(jié)合企業(yè)對(duì)模型的應(yīng)用結(jié)果和反饋,不斷更替或補(bǔ)充更符合不同階段實(shí)際情況的評(píng)估因素,不斷修正完善評(píng)估指標(biāo)、權(quán)重和評(píng)估問(wèn)卷設(shè)置等。這個(gè)過(guò)程不僅能助力政府部門了解我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
13、的最佳實(shí)踐,也能幫助應(yīng)用企業(yè)和解決方案服務(wù)商建立透明的信息窗口,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。二、 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估模型(一)評(píng)估模型的架構(gòu)1、三大核心要素遵循工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)(版本 1.0)的主體思路。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是基于全面互聯(lián)而形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能, 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)與安全,將構(gòu)建面向工業(yè)智能化發(fā)展的三大優(yōu)化閉環(huán),即面向機(jī)器設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化的閉環(huán)、 面向生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)優(yōu)化的閉環(huán)、面向企業(yè)協(xié)同、用戶交互與產(chǎn)品服務(wù)優(yōu)化的閉環(huán)。三大閉環(huán)并不是簡(jiǎn)單割裂的關(guān)系,而是環(huán)環(huán)相扣、互相貫穿,機(jī)器設(shè)備的互聯(lián)互通、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的綜合集成,為企業(yè)協(xié)同、用戶交互所需的數(shù)據(jù)流動(dòng)和協(xié)作奠定了良好的基礎(chǔ)?;谏鲜鲶w系架構(gòu)的思
14、想,本模型將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估的 3 大核心要素歸納為互聯(lián)互通、綜合集成、數(shù)據(jù)分析利用(如圖表 1 所示)?;ヂ?lián)互通是指企業(yè)內(nèi)部或企業(yè)內(nèi)外部之間的人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與產(chǎn)線、產(chǎn)線與產(chǎn)線、以及服務(wù)與服務(wù)等之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和信息互通。綜合集成是指企業(yè)內(nèi)部或企業(yè)內(nèi)外部之間通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)集成、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)集成、數(shù)據(jù)總線的集成、面向服務(wù)的集成等多種模式, 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理、生產(chǎn)控制執(zhí)行、產(chǎn)品銷售服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的互集成互操作。數(shù)據(jù)分析利用是企業(yè)基于互聯(lián)互通、綜合集成所匯聚的各類數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和深度挖掘,對(duì)企業(yè)智能化決策與生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化轉(zhuǎn)型等提供支撐和土壤。圖表 1
15、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估三大核心要素2、兩大目標(biāo)對(duì)象本評(píng)估模型主要面向離散型和流程型制造企業(yè),在構(gòu)建評(píng)估體系時(shí)著重考慮了兩者不同的行業(yè)特性。在互聯(lián)互通環(huán)節(jié),離散行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中機(jī)床、機(jī)器人、傳感器等占主導(dǎo),而流程行業(yè)中以工藝設(shè)備、閥門、儀器儀表設(shè)備等占主導(dǎo)。在綜合集成環(huán)節(jié),離散和流程行業(yè)除具備現(xiàn)場(chǎng)層、車間層、企業(yè)層縱向集成等共同特性外,離散行業(yè)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)系統(tǒng)建設(shè)與集成有較高的要求,而流程行業(yè)側(cè)重于工藝設(shè)計(jì)、能源安全管理等方面。在數(shù)據(jù)分析利用環(huán)節(jié),離散行業(yè)基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行新業(yè)務(wù)和新模式創(chuàng)新主要體現(xiàn)在產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維、個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同等方面,流程行業(yè)則主要體現(xiàn)在供應(yīng)鏈優(yōu)化、能耗與安全管理優(yōu)化等方
16、面。3、十三個(gè)關(guān)鍵能力和能力等級(jí)通過(guò)對(duì)三大核心要素現(xiàn)階段發(fā)展所需具備的關(guān)鍵能力進(jìn)行深入研究,本著化繁為簡(jiǎn)、去粗取精、求同存異的原則, 本模型提取了 13 個(gè)關(guān)鍵能力,其中面向離散行業(yè)的有 11 個(gè),面向流程行業(yè)的有 10 個(gè)(如圖表 2 所示)。圖表 2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估的關(guān)鍵能力參照 CMM 理論思路(在附件 2 中有詳細(xì)介紹),本模型對(duì) 13 個(gè)關(guān)鍵能力分別給出了相應(yīng)的能力等級(jí),等級(jí)越高,表示能力越強(qiáng)?;ヂ?lián)互通要素:智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)L1L2L3L4L5數(shù)字化設(shè)備處數(shù)字化設(shè)備處數(shù)字化設(shè)備開大部分?jǐn)?shù)字化數(shù)字化設(shè)備聯(lián)于孤立狀態(tài),于聯(lián)網(wǎng)改造的始進(jìn)入規(guī)?;O(shè)備實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)建設(shè)或改造僅有不到 20% 的
17、設(shè)備實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息采集初級(jí)階段, 21%-40%的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)建設(shè)或改造,41%-60%的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)建設(shè)或改造,較大規(guī)模實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信基本完成,全面實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息與上傳信息采集與上數(shù)據(jù)信息采集息采集與上傳采集與上傳傳與上傳智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)是指生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)線和工藝裝置、工業(yè)機(jī)器人、傳感設(shè)備等數(shù)字化物理實(shí)體通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信接口、協(xié)議轉(zhuǎn)換等方式將數(shù)據(jù)上傳至車間層、企業(yè)層管理系統(tǒng)或監(jiān)控系統(tǒng)。能力等級(jí)如下:圖表 3 智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)能力等級(jí)互聯(lián)互通要素:信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是指企業(yè)通過(guò)全面的 IT 網(wǎng)絡(luò)和 OT 網(wǎng)絡(luò)L1L2L3L4L5規(guī)劃或開始建初級(jí) 建設(shè)階 實(shí)現(xiàn)了一定規(guī)大部分辦公和信
18、息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施設(shè)期,尚未構(gòu)段,部分辦公模的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施生產(chǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全面建成,信建信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)和生產(chǎn)區(qū)域?qū)嵏采w和信息交了網(wǎng)絡(luò)設(shè)施覆息系統(tǒng)云端統(tǒng)施和信息安全現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)覆蓋互,有安全管蓋和信息系統(tǒng)一部署完成,機(jī)制和信息交互,理和防范機(jī)制統(tǒng)一架構(gòu),管已通過(guò)信息安無(wú)安全管理機(jī)理手段和災(zāi)備全認(rèn)證制措施健全(涉及現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)等)建設(shè)、靈活的信息系統(tǒng)架構(gòu)以及完善的信息安全機(jī)制建立等為制造企業(yè)構(gòu) 建良好的網(wǎng)絡(luò)互通和信息互聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施。能力等級(jí)如下:圖表 4 信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施能力等級(jí)互聯(lián)互通要素:生產(chǎn)資源連接(離散)生產(chǎn)資源連接是指生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器之間通過(guò)電腦、移動(dòng)交互界面、互聯(lián)網(wǎng)、AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))與
19、 VRL1L2L3L4L5人機(jī)之間、機(jī)器之間沒(méi)有信息交換和通訊人機(jī)之間利用電腦連接、機(jī)器之間有總線人對(duì)機(jī)器實(shí)現(xiàn)了分布式監(jiān)控,機(jī)器之間利用手機(jī)和 pad 移動(dòng)端作為人機(jī)交互界AR 和 VR 技術(shù)用于生產(chǎn)過(guò)程人機(jī)交互,連接有工業(yè)以太網(wǎng)面,機(jī)器可以機(jī)器之間可通接口直接連上互聯(lián)過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)互網(wǎng)相訪問(wèn)(虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù)等手段實(shí)現(xiàn)互連接、互感知、互操作。能力等級(jí)如下:圖表 5 生產(chǎn)資源連接能力等級(jí)綜合集成:橫向集成橫向集成主要實(shí)現(xiàn)企業(yè)與企業(yè)之間、企業(yè)與售出產(chǎn)品L1L2L3L4L5企業(yè)與產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)與產(chǎn)業(yè)鏈基于人工拷基于 http 調(diào)用、java 遠(yuǎn)程調(diào)用或 web services 等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)共享與交互協(xié)作
20、基于統(tǒng)一的數(shù)上下游沒(méi)有數(shù)上下游數(shù)據(jù)共貝、郵件等方據(jù)處理平臺(tái)進(jìn)據(jù)共享與交互享與交互協(xié)作式進(jìn)行日常數(shù)行實(shí)時(shí)共享與協(xié)作次數(shù)非常有限據(jù)共享與交互交互協(xié)作協(xié)作(客戶)之間的協(xié)同,將企業(yè)內(nèi)部的業(yè)務(wù)信息向企業(yè)以外的供應(yīng)商、經(jīng)銷商、用戶進(jìn)行延伸,實(shí)現(xiàn)企業(yè)與產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間的集成。能力等級(jí)如下:圖表 6 橫向集成能力等級(jí)綜合集成:縱向集成L1L2L3L4L5設(shè)備層、車間企業(yè)內(nèi)部各層基于人工拷采用文件傳 采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)層和企業(yè)管理級(jí)之間數(shù)據(jù)傳貝、郵件等方輸、共享數(shù)據(jù)模型框架構(gòu)建層之間無(wú)數(shù)據(jù)輸和共享程度式進(jìn)行日常數(shù)庫(kù)、數(shù)據(jù)接口、企業(yè)級(jí)共享服傳輸和共享非常有限據(jù)傳輸和共享消息隊(duì)列等方務(wù)平臺(tái)式進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸和共享縱向集
21、成主要解決企業(yè)內(nèi)部的集成,即解決信息孤島的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)層、車間層、企業(yè)層等所有層次,研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等所有環(huán)節(jié)的信息無(wú)縫鏈接,包括一個(gè)環(huán)節(jié)上的集成(如研發(fā)設(shè)計(jì)內(nèi)部信息集成),也包括跨環(huán)節(jié)集成(如研發(fā)和制造環(huán)節(jié)的集成)。能力等級(jí)如下:圖表 7 縱向集成能力等級(jí)綜合集成:端到端集成端對(duì)端集成是指貫穿整個(gè)價(jià)值鏈的工程化數(shù)字集成,在 所有終端(點(diǎn))數(shù)字化的前提下實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間基 于價(jià)值鏈的一種整合,目前各界對(duì)端到端集成有不同的理解, 本模型中主要是指基于模型的數(shù)字化工程(MBD)和基于模 型的企業(yè)(MBE)/虛擬企業(yè)構(gòu)建。離散行業(yè)能力等級(jí)如下:L1L2L3L4L5尚未開展基于MBD 技術(shù)的產(chǎn)
22、品定義工作以 MBD 為核心的產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)工作處三維數(shù)字化模型已經(jīng)貫穿于整個(gè)產(chǎn)品數(shù)字MBD 模型可以在產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)順暢流通MBD 模型以及相關(guān)數(shù)據(jù)在企業(yè)內(nèi)外能夠于試點(diǎn)或局部化制造過(guò)程和直接重用,順暢流通、可應(yīng)用階段中,并開始構(gòu)實(shí)現(xiàn)基于模型直接重用,支建 MBE 先進(jìn)制造體系的制造(MBM)撐企業(yè)實(shí)現(xiàn)跨供應(yīng)鏈的產(chǎn)品生命周 期的MBE 業(yè)務(wù)圖表 8 端到端集成能力等級(jí)(離散)流程行業(yè)能力等級(jí)如下:L1L2L3L4L5尚未規(guī)劃開始規(guī)劃,尚開始嘗試建立工廠、生產(chǎn)車在虛擬企業(yè)中未建立模型庫(kù)工廠、生產(chǎn)車間、生產(chǎn)單建立起了各層間、生產(chǎn)單元、工作站和次仿真的信息元、工作站和生產(chǎn)裝置等多交互,并能和生產(chǎn)裝置等
23、多個(gè)層次的仿真現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行個(gè)層次的仿真模型基本建立實(shí)時(shí)映射模型完成圖表 9 端到端集成能力等級(jí)(流程)數(shù)據(jù)分析利用:運(yùn)營(yíng)智能決策運(yùn)營(yíng)智能決策是指通過(guò)企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)和知識(shí)庫(kù)的建立,將行業(yè)領(lǐng)域?qū)<宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn)積累固化到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,進(jìn)而充分應(yīng)用人類專家的知識(shí)和解決問(wèn)題的方法來(lái)幫助企業(yè)解決在運(yùn)營(yíng)管理中遇到的復(fù)雜的決策問(wèn)題。能力等級(jí)如下:L1L2L3L4L5尚未規(guī)劃開始規(guī)劃,尚建立了決策支建立了決策支建立了 基于未建立決策支持模型庫(kù)和知持系統(tǒng)的基礎(chǔ)關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫(kù),持系統(tǒng),在模型和知識(shí)管理Web 的智能決策支持系統(tǒng),識(shí)庫(kù)即用于檢索問(wèn)的基礎(chǔ)上,增充分調(diào)用企業(yè)題可能解決方加了專家系 內(nèi)部、外部的案的模型
24、庫(kù)和統(tǒng),數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)資源,輔知識(shí)庫(kù)技術(shù)、知識(shí)發(fā)助決策現(xiàn)技術(shù)圖表 10運(yùn)營(yíng)智能決策能力等級(jí)數(shù)據(jù)分析利用:產(chǎn)品生命周期優(yōu)化(離散)L1L2L3L4L5尚未規(guī)劃開始規(guī)劃,嘗建立了產(chǎn)品設(shè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處基于數(shù)據(jù)反饋試建立產(chǎn)品全計(jì)、原材料、理和分析,實(shí)結(jié)果在設(shè)計(jì)階生命周期數(shù)據(jù)生產(chǎn)、在制品現(xiàn)可追溯的產(chǎn)段進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)庫(kù)和產(chǎn)品服務(wù)/ 維護(hù)數(shù)據(jù)的一品譜系,實(shí)現(xiàn)后端數(shù)據(jù)向前化,進(jìn)行從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)可行體化數(shù)據(jù)庫(kù)端數(shù)據(jù)的及時(shí)性的預(yù)測(cè)和優(yōu)反饋化產(chǎn)品全生命周期優(yōu)化是指從客戶對(duì)產(chǎn)品的需求開始,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)品淘汰報(bào)廢的全部生命歷程中,企業(yè)通過(guò)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的采集、分析、建模、仿真、反饋等預(yù)測(cè)產(chǎn)品生產(chǎn)可行性、實(shí)時(shí)跟蹤產(chǎn)品質(zhì)量、有效進(jìn)行產(chǎn)
25、品功能和性能創(chuàng)新。 能力等級(jí)如下:圖表 11產(chǎn)品生命周期優(yōu)化能力等級(jí)數(shù)據(jù)分析利用:生產(chǎn)智能管理(流程)生產(chǎn)智能管理是指在產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)、原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)裝置運(yùn)行的過(guò)程中,企業(yè)通過(guò)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的采集、分析、 建模、仿真、反饋等預(yù)測(cè)加工工藝的可行性、實(shí)時(shí)監(jiān)控與追L1L2L3L4L5尚未規(guī)劃開始規(guī)劃,嘗已經(jīng)采集整合對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處基于數(shù)據(jù)反饋試建立生產(chǎn)過(guò)了裝置運(yùn)行數(shù)理和分析,提結(jié)果在設(shè)計(jì)階程數(shù)據(jù)庫(kù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)前驗(yàn)證生產(chǎn)過(guò)段進(jìn)行工藝優(yōu)和環(huán)境數(shù)據(jù)程的可行性、化、生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化和生產(chǎn)設(shè)實(shí)時(shí)監(jiān)控與追備遠(yuǎn)程診斷維溯護(hù)服務(wù)溯生產(chǎn)過(guò)程、實(shí)現(xiàn)異常工況提前診斷與自愈控制。能力等級(jí)如下:圖表 12生產(chǎn)智能管理能力等
26、級(jí)數(shù)據(jù)分析利用:供應(yīng)鏈優(yōu)化L1L2L3L4L5尚未規(guī)劃開始規(guī)劃,嘗已經(jīng)采集整合對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)基于數(shù)據(jù)分析試建立供應(yīng)鏈了上游物料流行處理和分 結(jié)果實(shí)現(xiàn)了生上下游數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)和下游析,使得企業(yè)產(chǎn)與供應(yīng)計(jì)劃客戶需求數(shù)據(jù)內(nèi)部物料供應(yīng)的無(wú)縫對(duì)接,管理實(shí)現(xiàn)了有實(shí)現(xiàn)了與上游效協(xié)同企業(yè)的及時(shí)數(shù)據(jù)共享與反饋協(xié)作供應(yīng)鏈優(yōu)化是指對(duì)供應(yīng)鏈上游物料流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈下游客戶需求數(shù)據(jù)(包括個(gè)性化需求)進(jìn)行采集和分析,并將分析結(jié)果及時(shí)反饋給供應(yīng)鏈上游企業(yè),實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上下游數(shù)據(jù)共享和反饋協(xié)作。能力等級(jí)如下:圖表 13供應(yīng)鏈優(yōu)化能力等級(jí)數(shù)據(jù)分析利用:網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同(離散)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同是指基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同平臺(tái),將訂單信息、設(shè)計(jì)任務(wù)、制造任務(wù)等
27、分配給不同地域、不同規(guī)模的企業(yè),將社L1L2L3L4L5尚未規(guī)劃開始規(guī)劃,尚企業(yè)內(nèi)部不同企業(yè)內(nèi)部不同企業(yè)內(nèi)部與外未實(shí)現(xiàn)部門之間、不部門之間、不部企業(yè)間實(shí)現(xiàn)同工廠之間實(shí)同工廠之間實(shí)了跨區(qū)域的網(wǎng)現(xiàn)了本地協(xié)同現(xiàn)了跨區(qū)域的絡(luò)化設(shè)計(jì)和制設(shè)計(jì)和制造網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)和造制造會(huì)分散的資源、制造能力在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行集聚共享,形成網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同的組織模式。能力等級(jí)如下:圖表 14網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同能力等級(jí)數(shù)據(jù)分析利用:能耗與安全管理優(yōu)化(流程)L1L2L3L4L5尚未規(guī)劃開始規(guī)劃,采能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)基于統(tǒng)一平臺(tái)基于數(shù)據(jù)挖掘集了少量能耗各種檢測(cè)儀表整合了實(shí)時(shí)和反饋結(jié)果優(yōu)化數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)或傳感器,采歷史數(shù)據(jù),對(duì)能耗和安全管據(jù)集絕大部分能數(shù)據(jù)進(jìn)
28、行處理理耗數(shù)據(jù)、環(huán)境和分析數(shù)據(jù)能耗與安全管理優(yōu)化是指通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)各種儀器儀表、傳感器等采集和上傳能耗數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等,然后基于大量實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)的分析優(yōu)化能耗效率、降低安全生產(chǎn)事故概率。 能力等級(jí)如下:圖表 15能耗與安全管理優(yōu)化能力等級(jí)數(shù)據(jù)分析利用:服務(wù)化延伸服務(wù)化延伸主要指通過(guò)自建或利用第三方統(tǒng)一云平臺(tái), 整合企業(yè)設(shè)備、產(chǎn)線、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、產(chǎn)品以及企業(yè)內(nèi)外部?jī)r(jià) 值鏈上各類數(shù)據(jù),并基于大數(shù)據(jù)建模分析提供數(shù)據(jù)增值服務(wù), 如產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維等,且正在形成或已經(jīng)按照一定的商業(yè)模式來(lái)經(jīng)營(yíng)。能力等級(jí)如下:L1L2L3L4L5尚未規(guī)劃開始規(guī)劃,尚對(duì)企業(yè)內(nèi)部數(shù)對(duì)企業(yè)內(nèi)部和已形成商業(yè)模未實(shí)現(xiàn)據(jù)構(gòu)建了統(tǒng)一外部數(shù)據(jù)構(gòu)建式
29、,且開始產(chǎn)的工業(yè)數(shù)據(jù)平了統(tǒng)一的工業(yè)生收益臺(tái),并基于數(shù)數(shù)據(jù)平臺(tái),并據(jù)分析挖掘提基于數(shù)據(jù)分析供新型工業(yè)應(yīng)挖掘提供新型用服務(wù)工業(yè)應(yīng)用服務(wù)圖表 16服務(wù)化延伸能力等級(jí)(二)評(píng)估模型的指標(biāo)體系1、具體指標(biāo)堅(jiān)持易評(píng)估可量化的構(gòu)建原則。為便于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估體系的快速應(yīng)用推廣,在選擇評(píng)估指標(biāo)時(shí)既要避免指標(biāo)信息遺漏,又不能過(guò)于繁瑣,需要從廣度和深度兩方面進(jìn)行平衡。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度模型采用三層指標(biāo)評(píng)估體系,3 大核心要素、13 個(gè)核心能力分別作為一級(jí)指標(biāo)、二級(jí)指標(biāo)。三級(jí)指標(biāo)充分考慮了評(píng)估的簡(jiǎn)單易行,力求突出重點(diǎn),從近百個(gè)評(píng)估指標(biāo)中分別選取了 28 個(gè)和 23 個(gè),形成了離散行業(yè)和流程行業(yè)的評(píng)估指標(biāo)體系。離散
30、行業(yè)包括 3 個(gè)一級(jí)指標(biāo)、11 個(gè)二級(jí)指標(biāo)、28 個(gè)三級(jí)指標(biāo)(如圖表 17 所示):圖表 17離散行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估指標(biāo)體系流程行業(yè)包括 3 個(gè)一級(jí)指標(biāo)、10 個(gè)二級(jí)指標(biāo)、23 個(gè)三級(jí)指標(biāo)(如圖表 18 所示):圖表 18流程行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估指標(biāo)體系在互聯(lián)互通要素中,主要評(píng)估機(jī)床設(shè)備、工藝裝置、工業(yè)機(jī)器人、傳感設(shè)備、智能產(chǎn)線等生產(chǎn)要素的聯(lián)網(wǎng)能力及網(wǎng)絡(luò)、信息和安全基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平。在綜合集成要素中,主要評(píng)估企業(yè)從現(xiàn)場(chǎng)層、車間層到企業(yè)層的縱向集成能力,企業(yè)和供應(yīng)鏈上下游協(xié)同的橫向集成水平,以及基于產(chǎn)品全生命周期、工藝和產(chǎn)線等模型的MBE 構(gòu)建的端到端集成能力。在數(shù)據(jù)分析利用要素中,主
31、要評(píng)估企業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)建設(shè)情況,以及企業(yè)基于數(shù)據(jù)建模、分析和挖掘是否形成了自反饋、自優(yōu)化、自決策的機(jī)制,是否衍生出了創(chuàng)新的業(yè)務(wù)模式。2、權(quán)重設(shè)置權(quán)重設(shè)置將直接影響企業(yè)的評(píng)估結(jié)果,在整套評(píng)估體系中至關(guān)重要。本模型主要結(jié)合專家法、問(wèn)卷調(diào)查法和試評(píng)估結(jié)果反向調(diào)整法(如圖表 19 所示),確定了一級(jí)和二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重。首先,在評(píng)估指標(biāo)體系制定初期,在聯(lián)盟內(nèi)部和全社會(huì)廣泛征集業(yè)界專家和企業(yè)意見;然后,在線上試評(píng)估過(guò)程中,設(shè)置開放題,邀請(qǐng)應(yīng)答企業(yè)選擇其認(rèn)為最重要的 5 個(gè)指標(biāo)并進(jìn)行排序。最后,結(jié)合收集上來(lái)的問(wèn)卷結(jié)果對(duì)權(quán)重進(jìn)行調(diào)整,主要是為了避免出現(xiàn)少數(shù)指標(biāo)分值很高而決定整體評(píng)估結(jié)果的情況。圖表 19權(quán)重
32、設(shè)置的思路和修正方法根據(jù)專家和企業(yè)意見的反饋統(tǒng)計(jì),各三級(jí)指標(biāo)重要性被排在前 5 名的次數(shù)相當(dāng)。說(shuō)明整體而言,各三級(jí)指標(biāo)的重要性并無(wú)明顯差異,即權(quán)重配置基本相同,因此本模型對(duì)各二級(jí)指標(biāo)下三級(jí)指標(biāo)的權(quán)重采取了均值處理。經(jīng)過(guò)三輪修正,確定一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重值如下:一級(jí)指標(biāo)權(quán)重二級(jí)指標(biāo)離散型企業(yè)權(quán)重流程型企業(yè)權(quán)重互聯(lián)互通0.35智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)0.32智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)0.40信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施0.48信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施0.60生產(chǎn)資源連接0.20綜合集成0.33橫向集成0.28橫向集成0.32縱向集成0.48縱向集成0.50端到端集成0.24端到端集成0.18數(shù)據(jù)分析利用0.32運(yùn)營(yíng)智能決策0.20運(yùn)營(yíng)智能決策0.
33、20產(chǎn)品生命周期優(yōu)化0.30生產(chǎn)智能管理0.30供應(yīng)鏈優(yōu)化0.25供應(yīng)鏈優(yōu)化0.24網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同0.15能耗與安全管理優(yōu)化0.16服務(wù)化延伸0.10服務(wù)化延伸0.10圖表 20二級(jí)指標(biāo)和三級(jí)指標(biāo)的權(quán)重設(shè)置三、 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估模型的應(yīng)用和試評(píng)估(一)應(yīng)用方法1、指標(biāo)量化采集依照評(píng)估指標(biāo)體系,本模型設(shè)置了對(duì)應(yīng)的評(píng)估問(wèn)卷,問(wèn) 卷題目包括定量和定性兩種,定量指標(biāo)可以直接采集數(shù)值對(duì) 應(yīng)不同分值,定性指標(biāo)通過(guò)對(duì)不同發(fā)展程度給出階段性描述, 然后根據(jù)企業(yè)具體實(shí)踐情況對(duì)應(yīng)不同分值。定量題均設(shè)置 5 個(gè)層級(jí),定性題設(shè)置 3-5 個(gè)層級(jí),設(shè)置方法主要依據(jù)上文中關(guān)鍵能力的能力等級(jí)。每個(gè)層級(jí)對(duì)應(yīng)一定的分值,以下各
34、舉一例(如圖表 21 所示)。圖表 21定量指標(biāo)和定性指標(biāo)的量化采集及打分原則2、實(shí)時(shí)結(jié)果計(jì)算各選項(xiàng)均對(duì)應(yīng) 100 分內(nèi)的不同分值,而且是分值越高越好,因此不需要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理,可直接應(yīng)用如下公式中的加權(quán)平均模型來(lái)計(jì)算具體的評(píng)價(jià)得分情況。其中,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)水平的綜合評(píng)價(jià)得分,為第i 個(gè)一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),為第 j 個(gè)二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),第 k 個(gè)三級(jí)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),為該企業(yè)第 k 個(gè)三級(jí)指標(biāo)的得分;i= (1m) ,j= (1n) ,k= (1l) 。當(dāng)前在線評(píng)估網(wǎng)站正在啟動(dòng)建設(shè)中,系統(tǒng)后臺(tái)將配置好權(quán)重和計(jì)算模型,企業(yè)在進(jìn)行線上自評(píng)后,系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)計(jì)算分值并顯示評(píng)估結(jié)果。3、對(duì)應(yīng)星級(jí)
35、評(píng)定評(píng)估問(wèn)卷中每道題的選項(xiàng)設(shè)置均依照梯次遞進(jìn)的思路, 一定程度上反映了企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程。該模型可以對(duì)一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)中的單項(xiàng)能力進(jìn)行評(píng)估,也可以對(duì)總體能力進(jìn)行評(píng)估,最終評(píng)估結(jié)果采取星級(jí)制。1 星2 星3 星4 星5 星一級(jí)/二級(jí)指標(biāo)能力0-20 分21-40 分41-60 分61-80 分81-100 分一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)的單項(xiàng)能力評(píng)估分值和星級(jí)對(duì)應(yīng) 原則如下:圖表 22單項(xiàng)能力評(píng)估分值和星級(jí)對(duì)應(yīng)原則總體能力評(píng)估分值和星級(jí)對(duì)應(yīng)時(shí)不僅要求總體分值達(dá)標(biāo),也對(duì)單項(xiàng)能力分值設(shè)置了門檻,避免了單項(xiàng)能力過(guò)于薄弱而總分達(dá)標(biāo)的企業(yè)獲取較高星級(jí)的情況,如果總體分值達(dá)標(biāo),但某一單項(xiàng)能力分值未達(dá)標(biāo),則做降
36、級(jí)處理,如 A 企業(yè)總體分值達(dá)到了 3 星,但其中一個(gè)單項(xiàng)能力低于 35 分,則只能評(píng)定 2 星。對(duì)應(yīng)原則如下:1 星2 星3 星4 星5 星綜合能力總體分值0-20 分21-40 分41-60 分61-80 分81-100 分互聯(lián)互通能力分值10 分30 分50 分70 分綜合集成能力分值10 分30 分50 分70 分?jǐn)?shù)據(jù)分析利用能力分值10 分30 分50 分70 分圖表 23總體能力評(píng)估分值和星級(jí)對(duì)應(yīng)原則(二)試評(píng)估結(jié)果分析為了保證該評(píng)估模型的適用性和科學(xué)性,聯(lián)盟上線了在線評(píng)估調(diào)查問(wèn)卷簡(jiǎn)版,并邀請(qǐng)聯(lián)盟成員結(jié)合自身實(shí)際情況進(jìn)行問(wèn)卷填寫,并反饋對(duì)問(wèn)卷的意見和建議。歷時(shí) 2 周,聯(lián)盟共收到了
37、有效問(wèn)卷 22 份,其中包括離散型制造企業(yè) 12 個(gè),流程型制造企業(yè) 10 個(gè),雖然樣本數(shù)量有限,但也一定程度上代表了當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)水平和發(fā)展特點(diǎn),能夠?yàn)槠髽I(yè)、研究機(jī)構(gòu)、政府部門等提供一定的參考。1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度總體能力水平基于本成熟度評(píng)估模型,22 份有效樣本中,1 星企業(yè) 1 家,2 星企業(yè) 5 家,3 星企業(yè) 9 家,4 星企業(yè) 6 家,5 星企業(yè)1 家,其中有 4 家企業(yè)因單項(xiàng)能力弱被降級(jí)(如圖表 24 所示)。圖表 24工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度總體能力試評(píng)估結(jié)果以上評(píng)估結(jié)果顯示現(xiàn)階段我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度水平 呈現(xiàn)如下特點(diǎn):N=22圖表 25工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度總體能力星級(jí)分布4.5%的
38、企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)尚未啟動(dòng),設(shè)備和系統(tǒng)孤島問(wèn)題明顯,數(shù)據(jù)采集工作尚未起步,數(shù)據(jù)價(jià)值意識(shí)薄弱。22.7%的企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)剛剛開始,互聯(lián)互通基礎(chǔ)設(shè)施具備一定基礎(chǔ),系統(tǒng)集成工作覆蓋部分環(huán)節(jié),數(shù)據(jù)采集和分析尚處于探索階段。40.9%的企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)逐步推進(jìn),互聯(lián)互通能力不斷提升,縱向集成基本完成,端到端集成和橫向集成具備一定基礎(chǔ),數(shù)據(jù)采集工作已經(jīng)啟動(dòng)。27.3%的企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)比較完善,基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通和系統(tǒng)集成度較高,數(shù)據(jù)流已經(jīng)基本貫通,對(duì)新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛,數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘意識(shí)較強(qiáng)。4.5%的企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)水平領(lǐng)先,基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián) 互通和系統(tǒng)集成度高,企業(yè)
39、內(nèi)部數(shù)據(jù)流和供應(yīng)鏈上下游價(jià)值流已經(jīng)全線打通,新技術(shù)應(yīng)用比較成熟,數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘比較充分。2、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度單項(xiàng)能力水平就三個(gè)核心要素的單項(xiàng)能力成熟度而言,22 份有效樣本反映出的差異比較明顯(如圖表 26 所示):互聯(lián)互通:成熟度水平比較接近,86.4%的企業(yè)基礎(chǔ)設(shè) 施互聯(lián)互通能力達(dá)到了 3-4 星水平,即基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通已經(jīng)具備一定基礎(chǔ),并逐步提升完善。綜合集成:成熟度水平分布均衡,22.7%的企業(yè)仍停留在孤島和個(gè)別環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)集成的狀態(tài),68.2%的企業(yè)達(dá)到了 3-4 星水平,即縱向集成已部分完成或基本完成,橫向集成和端到端集成處于逐步推進(jìn)和完善狀態(tài)。數(shù)據(jù)分析利用:成熟度水平差異較大,企業(yè)的數(shù)
40、據(jù)價(jià)值意識(shí)存在較大差距,27.3%的企業(yè)低于 2 星,數(shù)據(jù)采集和分析尚處于未起步和探索前期;30.8%的企業(yè)達(dá)到 3 星水平,正在推進(jìn)數(shù)據(jù)采集工作;30.8%的企業(yè)達(dá)到 4 星水平,正不斷增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析和價(jià)值挖掘能力,9.1%的企業(yè)數(shù)據(jù)分析利用已經(jīng)處于領(lǐng)先水平。圖表 26工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度單項(xiàng)能力試評(píng)估結(jié)果3、離散型與流程型行業(yè)成熟度比較就總體能力水平來(lái)看,離散型和流程型制造在工業(yè)互 聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方面差異明顯(如圖表 27 所示)。離散行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度水平呈現(xiàn)分化局面,部分 企業(yè)基礎(chǔ)非常薄弱,但也有不少先鋒型企業(yè)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 建設(shè)進(jìn)行了積極探索和實(shí)踐,已經(jīng)達(dá)到了不錯(cuò)的水平,特別是在綜合集成和數(shù)據(jù)分
41、析利用方面已經(jīng)發(fā)展比較成熟。流程行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度呈現(xiàn)“中間高,兩邊低”的 特點(diǎn),60%的企業(yè)正在逐步推進(jìn),但達(dá)到 4-5 星水平的企業(yè)較少,說(shuō)明流程型企業(yè)大多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)基礎(chǔ)較好,但有待完善和提升,企業(yè)對(duì)先進(jìn)技術(shù)和應(yīng)用的探索相對(duì)滯后。圖表 27離散型和流程型成熟度總體能力星級(jí)分布就單項(xiàng)能力來(lái)看,流程行業(yè)的互聯(lián)互通基礎(chǔ)設(shè)施和綜合集成水平方面已經(jīng)具備比較良好的基礎(chǔ),幾乎全部達(dá)到了 3-4 星水平(如圖表 28 所示),而離散行業(yè)兩極分化現(xiàn)象明顯,特別是在綜合集成能力方面,部分企業(yè)剛剛起步低于 2 星水平,但也有相當(dāng)一部分已經(jīng)達(dá)到 4-5 星的較高水平。在數(shù)據(jù)分析利用能力方面,離散行業(yè)的探索和
42、實(shí)踐更為積極,已經(jīng)出現(xiàn)了少數(shù)達(dá)到領(lǐng)先水平的企業(yè)。圖表 28離散型和流程型成熟度單項(xiàng)能力星級(jí)分布四、 下一步落地與實(shí)踐(一) 動(dòng)態(tài)優(yōu)化評(píng)估指標(biāo)和評(píng)估問(wèn)卷在成熟度模型不斷落地實(shí)踐的過(guò)程中,會(huì)根據(jù)獲得的評(píng)估統(tǒng)計(jì)結(jié)果考慮評(píng)估指標(biāo)的新增和取舍,舉例來(lái)說(shuō),如果絕大多數(shù)企業(yè)在某一指標(biāo)上都達(dá)到了最高水平,說(shuō)明該指標(biāo)已經(jīng)成為基本能力,無(wú)需再評(píng)估。如果發(fā)現(xiàn)企業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方面有新的創(chuàng)新點(diǎn)和新模式,將被作為新指標(biāo)納入。權(quán)重配置是成熟度模型中的一個(gè)重要決定因素,考慮到當(dāng)前實(shí)際發(fā)展情況,現(xiàn)階段對(duì)數(shù)據(jù)分析利用要素設(shè)定的權(quán)重最低,就遠(yuǎn)期來(lái)看,互聯(lián)互通和綜合集成要素作為基礎(chǔ)能力將逐漸完備,權(quán)重配比可能會(huì)稍有下降,數(shù)據(jù)分析
43、利用要素的權(quán)重會(huì)相應(yīng)上升(如圖表 29 所示)。圖表 29權(quán)重配置動(dòng)態(tài)變化示意在試評(píng)估階段,評(píng)估問(wèn)卷設(shè)置比較簡(jiǎn)單,針對(duì)每一個(gè)三級(jí)指標(biāo)均僅設(shè)立了一道問(wèn)題,因此在數(shù)據(jù)采集上難免不夠全面,對(duì)很多細(xì)節(jié)性問(wèn)題的考慮也有所欠缺。下一步聯(lián)盟將不斷充實(shí)和完善評(píng)估問(wèn)卷,增強(qiáng)評(píng)估問(wèn)卷的普適性,更加細(xì)化問(wèn)題的選項(xiàng)設(shè)置,提升評(píng)估結(jié)果對(duì)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和政府部 門的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。(二)推進(jìn)在線評(píng)估服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用當(dāng)前聯(lián)盟已經(jīng)基本建成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)評(píng)估服務(wù)平臺(tái)( HYPERLINK / /),平臺(tái)面向流程和離散兩類企業(yè)免費(fèi)開放評(píng)估服務(wù),企業(yè)在完成自評(píng)估后可以實(shí)時(shí)獲取評(píng)估結(jié)果,對(duì)照統(tǒng)計(jì)分析了解自身實(shí)踐水平和存在差距,也能及時(shí)了
44、解業(yè)界工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的總體水平和發(fā)展方向。評(píng)估服務(wù)平臺(tái)包括業(yè)界動(dòng)態(tài)、評(píng)估服務(wù)、評(píng)估結(jié)果可視化、評(píng)估報(bào)告等模塊。(三)提供評(píng)估診斷和咨詢服務(wù)在評(píng)估服務(wù)推進(jìn)過(guò)程中,聯(lián)盟將不斷加強(qiáng)與業(yè)界專家、解決方案商的溝通交流,構(gòu)建從需求側(cè)到供給側(cè)的生態(tài)體系。在經(jīng)過(guò)一定數(shù)量的診斷和咨詢服務(wù)驗(yàn)證后,會(huì)將專家診斷經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)固化到評(píng)估服務(wù)平臺(tái)中,當(dāng)企業(yè)參與評(píng)估完成后, 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)各項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)代表的關(guān)鍵能力給出反饋診斷結(jié)果和改進(jìn)建議。此外,評(píng)估服務(wù)平臺(tái)將設(shè)立診斷服務(wù)專區(qū), 制造企業(yè)和解決方案商可以在該平臺(tái)上進(jìn)行答疑解惑和供需對(duì)接。(四)公開發(fā)布成熟度評(píng)估報(bào)告工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度模型除用于評(píng)估診斷、改進(jìn)提升外, 其統(tǒng)計(jì)分析結(jié)
45、果也具備較高的參考價(jià)值。聯(lián)盟將根據(jù)評(píng)估服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)采集結(jié)果不定期公開發(fā)布我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度水平報(bào)告,可以科學(xué)地、連續(xù)地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需求、建設(shè)進(jìn)展和先進(jìn)性水平,供所有制造企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)主管部門、解決方案服務(wù)商等使用借鑒。附件 1:術(shù)語(yǔ)和縮略語(yǔ)序號(hào)詞匯定義1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)與工業(yè)系統(tǒng)全方位深度融合所形成的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用生 態(tài),是工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵綜合信息基礎(chǔ)設(shè)施2IT 網(wǎng)絡(luò)IT Technology Network,用于連接信息系統(tǒng)與終端的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)3OT 網(wǎng)絡(luò)Operation Technology Network,用于連接生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制
46、的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)4現(xiàn)場(chǎng)總線連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)5工業(yè)以太網(wǎng)基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議,用于工業(yè)自動(dòng)化或過(guò)程控制中連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)6基于模型的設(shè)計(jì)(MBD)Model Based Definition,用集成的三維實(shí)體模型來(lái)表達(dá)完整產(chǎn)品定義信息的方法體,它在三維實(shí)體模型上附加了產(chǎn)品的尺寸、公差信息,是一種更便于用戶理解且更具效率的產(chǎn)品信息定義方法7基于模型的企業(yè)(MBE)Model Based Enterprise,采用建模與仿真技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)、制造、產(chǎn)品支持的全部技術(shù)的和業(yè)務(wù)的流程進(jìn)行徹底的改進(jìn)、無(wú)縫的集成以及戰(zhàn)略的管理,利用產(chǎn)品和過(guò)程模型來(lái)定義、
47、執(zhí)行、控制和管理企業(yè)的全部過(guò)程8可制造性預(yù)測(cè)(離散型制造)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)能夠?qū)ζ渲圃爝^(guò)程進(jìn)行仿真模擬,驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的可生產(chǎn)性,并能基于驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)可行性的預(yù)測(cè)、優(yōu)化和調(diào)整9可制造性預(yù)測(cè)在工藝設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真模(流程型制造)擬,驗(yàn)證生產(chǎn)過(guò)程的可行性,并基于驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行加工工藝和路線的優(yōu)化和調(diào)整10產(chǎn)品譜系追溯采集整合原材料、在制品和產(chǎn)品服務(wù)/維護(hù)數(shù)據(jù),基于統(tǒng)一編碼標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)完整的可追溯的產(chǎn)品譜系11產(chǎn)品優(yōu)化創(chuàng)新對(duì)制造過(guò)程的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和服務(wù)/維護(hù)過(guò)程的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理,然后反饋到產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段優(yōu)化產(chǎn)品性能、創(chuàng)新產(chǎn)品功能12生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控與追溯實(shí)時(shí)采集原料生產(chǎn)轉(zhuǎn)
48、化中的裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù),并基于采集數(shù)據(jù)分析挖掘,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程、工藝流程等的優(yōu)化和調(diào)整13異常工況診斷與自愈控制基于生產(chǎn)裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)提供故障預(yù)警、遠(yuǎn)程診斷等服務(wù),并基于診斷結(jié)果提供遠(yuǎn)程參數(shù)配置、遠(yuǎn)程維護(hù)操作等服務(wù)14協(xié)同設(shè)計(jì)企業(yè)與企業(yè)之間,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計(jì)平臺(tái),分工并行開展的產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式,可有效縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期15協(xié)同制造基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同平臺(tái),將制造任務(wù)、訂單信息分配給不同地域、不同規(guī)模的制造企業(yè),將社會(huì)分散的制造資源、制造能力在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行集聚共享,形成網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同的生產(chǎn)組織模式附件 2:國(guó)內(nèi)外相關(guān)成熟度評(píng)估理論研究在制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估體系之前,聯(lián)盟大量研究和參考了國(guó)內(nèi)外相關(guān)理論和實(shí)踐方法。1987 年,美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué)提出能力成熟度模型(Capability Maturity Model for Software,CMM)(如圖表 30 所示)。該方法最早是用于探索軟件過(guò)程成熟度的一個(gè)工具,以持續(xù)改進(jìn)為根本思想,以發(fā)展過(guò)程和目標(biāo)管理為手段,
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