智能制造能力成熟度模型白皮書(1.0版)

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CHINAMANUFACTURINGMATURITYMODEL智能制造能力成熟度模型白皮書(1.0版)中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院2016年9月20日發(fā)布

ESI前言當(dāng)前智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革和制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，并成為全球新一輪制造業(yè)競爭的制高點(diǎn)。為了有序推進(jìn)我國智能制造的快速發(fā)展，2015年工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司啟動智能制造標(biāo)準(zhǔn)化專項，將標(biāo)準(zhǔn)化作為推動智能制造發(fā)展的重要內(nèi)容之一，其目的是通過標(biāo)準(zhǔn)化來凝聚行業(yè)共識，引領(lǐng)企業(yè)向標(biāo)準(zhǔn)靠攏，避免方向走偏，降低融合發(fā)展的風(fēng)險?！吨悄苤圃煸u價指標(biāo)體系及成熟度模型標(biāo)準(zhǔn)化與試驗驗證系統(tǒng)》是智能制造標(biāo)準(zhǔn)化專項的研究課題之一，經(jīng)過近一年的努力，現(xiàn)已完成《智能制造能力成熟度模型》標(biāo)準(zhǔn)草案。為了確保對標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確理解與有效應(yīng)用，我們研究提出了《智能制造能力成熟度模型白皮書（1.0）》。本白皮書旨在為企業(yè)實施智能制造提供指導(dǎo)，幫助企業(yè)認(rèn)清自身所處的發(fā)展階段，能夠根據(jù)能力成熟度模型進(jìn)行自我評估與診斷，達(dá)到有針對性的提升和改進(jìn)智能制造能力的目的。智能制造能力成熟度模型是在對國內(nèi)外相關(guān)成熟度模型研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國智能制造的特點(diǎn)和企業(yè)的實踐經(jīng)驗總結(jié)出的一套方法論，它給出了組織實施智能制造要達(dá)到的階梯目標(biāo)和演進(jìn)路徑，提出了實現(xiàn)智能制造的核心要素、特征和要求，為內(nèi)外部相關(guān)利益方提供了一個理解當(dāng)前智能制造狀態(tài)、建立智能制造戰(zhàn)略目標(biāo)和實施規(guī)劃的框架。該模型參考借鑒了《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2015年版）》中智能制造系統(tǒng)架構(gòu)提出的生命周期、系統(tǒng)層級和智能功能3個維度，對智能制造的核心特征和要素進(jìn)行提煉總結(jié)，歸納為“智能+制造”兩個維度，最后展現(xiàn)為一維的形式，即設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)、資源要素、互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成、信息融合、新興業(yè)態(tài)10大類核心能力以及細(xì)化的27個域。模型中對相關(guān)域進(jìn)行從低到高5個等級（規(guī)劃級、規(guī)范級、集成級、優(yōu)化級、引領(lǐng)級）的分級與要求。根據(jù)使用者的不同需求，可分為整體成熟度模型和單項能力模型。智能制造能力成熟度模型及其標(biāo)準(zhǔn)化工作還需不斷的結(jié)合企業(yè)實踐進(jìn)行完善和改進(jìn)，希望通過本白皮書的發(fā)布能夠使更多的企業(yè)、專家了解我們的研究成果。我們也歡迎任何單位和個人對本白皮書的內(nèi)容提出寶貴意見，并共同參與到標(biāo)準(zhǔn)的編制過程中。聯(lián)系單位：中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院通信地址：北京市東城區(qū)安定門東大街1號（100007）聯(lián)系人：楊夢培聯(lián)系電話6電子郵件：yangmp@版權(quán)聲明本白皮書版權(quán)屬于中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院（工業(yè)和信息化部電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究院）。使用說明：未經(jīng)中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院事先的書面授權(quán)，不得以任何方式復(fù)制、抄襲、影印、翻譯本文檔的任何部分。凡轉(zhuǎn)載或引用本文的觀點(diǎn)、數(shù)據(jù)，請注明“來源：中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院”。目錄一、概述二、智能制造能力成熟度模型（一）智能制造能力成熟度模型的提出（二）模型架構(gòu)與能力成熟度矩陣1、維度2、類和域3、等級4、成熟度要求（三）智能制造能力成熟度要求1、設(shè)計2、生產(chǎn)3、物流4、銷售5、服務(wù)6、資源要素7、互聯(lián)互通8、系統(tǒng)集成9、信息融合10、新興業(yè)態(tài)三、模型的應(yīng)用（一）整體成熟度模型分級（二）單項能力模型分級（三）模型的應(yīng)用四、相關(guān)理論的對比分析（一）軟件能力成熟度模型（二）智能制造系統(tǒng)架構(gòu)（三）工業(yè)4.0就緒度（四）制造成熟度模型（五）羅蘭貝格模型五、總結(jié)與展望附錄基于智能制造能力成熟度模型的評價方法（一）模型與評價（二）評價過程1、選擇模型2、選擇評價域3、基于問題的評價4、給出分值與等級（三）評價示例參考文獻(xiàn)致謝

001005005007008008009010011011013017018018020023024025026028028029029031031032032033034035036036036037037038039040ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書一、概述（一）智能制造是當(dāng)前制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必經(jīng)之路制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱，是一國經(jīng)濟(jì)增長的源動力。沒有一個強(qiáng)大而具有創(chuàng)新性的制造業(yè)體系，任何一個經(jīng)濟(jì)體都不可能實現(xiàn)繁榮發(fā)展。然而，自國際金融危機(jī)爆發(fā)以來，世界各國制造業(yè)均面臨著市場需求萎縮、產(chǎn)值下降等困境，客戶個性化需求增加、交貨期要求越來越短、低能耗高資源利用率等挑戰(zhàn)倒逼制造業(yè)要轉(zhuǎn)型升級。與此同時，云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)逐漸興起，給各國制造業(yè)企業(yè)帶來了新的轉(zhuǎn)型思路。因此，主要經(jīng)濟(jì)體紛紛提出了利用信息技術(shù)提升傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展的國家級戰(zhàn)略和規(guī)劃，如美國的“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”、德國的“工業(yè)4.0”、日本的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國的“工業(yè)2050戰(zhàn)略”、中國的“中國制造2025”等，制造業(yè)已成為各國在新一輪技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革中占據(jù)制高點(diǎn)的必爭戰(zhàn)場。2012年2月，美國出臺了“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”，提出建設(shè)“智能”制造技術(shù)平臺以加快智能制造的技術(shù)創(chuàng)新，隨后，大力推動以“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和“新一代機(jī)器人”為特征的智能制造戰(zhàn)略布局。2011年12月，德國通過政府、弗勞恩霍夫研究所和各州政府合作投資于數(shù)控機(jī)床、制造和工程自動化行業(yè)應(yīng)用制造研究，并于2013年正式實施以智能制造為主體的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，鞏固其制造業(yè)領(lǐng)先地位。日本提出通過加快發(fā)展協(xié)同式機(jī)器人、無人化工廠提升制造業(yè)的國際競爭力。英國提

技將在未來與產(chǎn)品和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的融合，極大改變產(chǎn)品的設(shè)計、制造、提供甚至使用方式。2015年5月，我國出臺了制造強(qiáng)國中長期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃《中國制造2025》，全面部署推進(jìn)我國制造強(qiáng)國戰(zhàn)略實施，堅持創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展，加快我國從制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。圖1-1為各國不同的制造業(yè)轉(zhuǎn)型途徑對比圖。智能制造圖1-1各國不同的制造業(yè)轉(zhuǎn)型途徑對比各國關(guān)于制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，我們不難發(fā)現(xiàn)，在這場占據(jù)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)變革制高點(diǎn)的爭奪中，各國都將發(fā)展智能制造作為其戰(zhàn)略核心，不斷推動制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，向綠色化、服務(wù)化轉(zhuǎn)型。在可以預(yù)見的未來，以智能制造為代表的新一輪產(chǎn)業(yè)革命，將是釋放未來競爭力的關(guān)鍵，發(fā)展智能制造是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必經(jīng)之路。出科技改變生產(chǎn)，信息通訊技術(shù)、新材料等科001ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書（二）對智能制造的理解與認(rèn)識針對智能制造內(nèi)涵，各國各機(jī)構(gòu)都有不同的定義，表1-1對不同國家或機(jī)構(gòu)對智能制造的理解做了對比。表1-1智能制造內(nèi)涵對比表本文的研究主要遵循了我國給出的智能制造定義，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步剖析了智能制造的特點(diǎn)：智能+制造：智能技術(shù)應(yīng)用到設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、物流和服務(wù)等制造全過程，實現(xiàn)了從各業(yè)務(wù)單元乃至企業(yè)整體的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化，達(dá)到了感知、執(zhí)行及控制決策的閉環(huán)。集成互聯(lián)：各種設(shè)備、系統(tǒng)以及人等通過有效的集成、互聯(lián)技術(shù)，實現(xiàn)了連接、交互與協(xié)同。數(shù)據(jù)驅(qū)動：制造過程中的各類數(shù)據(jù)經(jīng)過采集、加工及分析，形成可用的知識、模型，用于對各制造環(huán)節(jié)進(jìn)行評價、監(jiān)控、預(yù)測、控制以及決策優(yōu)化。模式創(chuàng)新：智能制造引導(dǎo)個性化定制、協(xié)同制造、遠(yuǎn)程運(yùn)維等新型業(yè)態(tài)，推動企業(yè)轉(zhuǎn)型。002來源定義側(cè)重點(diǎn)德國工業(yè)4.0通過廣泛應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時感知、監(jiān)控生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能分析和決策，生產(chǎn)過程變得更加自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，使智能生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個性化制造成為生產(chǎn)新業(yè)態(tài)。側(cè)重信息物理融合系統(tǒng)來源定義側(cè)重點(diǎn)德國工業(yè)4.0通過廣泛應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時感知、監(jiān)控生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能分析和決策，生產(chǎn)過程變得更加自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，使智能生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個性化制造成為生產(chǎn)新業(yè)態(tài)。側(cè)重信息物理融合系統(tǒng)（CPS）的應(yīng)用以及生產(chǎn)新業(yè)態(tài)美國《智能制造系統(tǒng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系》有以下核心特征：互操作性和增強(qiáng)生產(chǎn)力的全面數(shù)字化制造企業(yè)；通過設(shè)備互聯(lián)和分布式智能來實現(xiàn)實時控制和小批量柔性生產(chǎn)；快速響應(yīng)市場變化和供應(yīng)鏈?zhǔn)д{(diào)的協(xié)同供應(yīng)鏈管理；集成和優(yōu)化的決策支撐用來提升能源和資源使用效率；通過產(chǎn)品全生命周期的高級傳感器和數(shù)據(jù)分析技術(shù)來達(dá)到高速的創(chuàng)新循環(huán)。側(cè)重柔性生產(chǎn)、協(xié)同供應(yīng)鏈、能源和資源利用等智能制造目標(biāo)美國智能制造領(lǐng)導(dǎo)力聯(lián)盟（SMLC）集成了網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息，包括了制造型和供應(yīng)鏈型企業(yè)所涉及的實時分析、推理、設(shè)計、規(guī)劃和管理等各方面，即制造智能，可通過廣泛的、全面的、有目的地使用基于傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、建模、仿真和集成，為企業(yè)提供實時的決策支持。側(cè)重數(shù)據(jù)與信息的獲取、建模、應(yīng)用、分析等中國《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2015年版）》基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)，貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過程、系統(tǒng)與模式的總稱。涵蓋新技術(shù)、制造全過程、智能特征等各方面。ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書（三）我國智能制造的發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)前，以《中國制造2025》為總綱，工信部采取了多項措施推動智能制造工作的落實，包括制定發(fā)布《智能制造工程實施指南（2016－2020年）》、開展智能制造試點(diǎn)示范專項行動、開展智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作等。此外，各省市、企業(yè)也呈現(xiàn)出對智能制造的強(qiáng)烈需求，據(jù)調(diào)研統(tǒng)計，江蘇、廣東、浙江等省年需設(shè)備投資達(dá)10400億元，浙江省有64.2%的被調(diào)研企業(yè)有機(jī)器換人的想法，福建省幾乎所有參與調(diào)研的企業(yè)都希望開展智能制造。由此可見，從國家戰(zhàn)略、地方政策強(qiáng)有力的支撐，到產(chǎn)業(yè)基層積極自發(fā)的原動力，我國智能制造的發(fā)展已形成了自上而下的外部合力，前景可期。

國的機(jī)械制造工業(yè)處于工業(yè)4.0的哪一階段；二是要想在企業(yè)中成功實施工業(yè)4.0必須具備的條件以及企業(yè)當(dāng)前哪些情況需要進(jìn)行相應(yīng)的改變。VDMA于2015年4月至8月間對德國雇員在20人以上的234家機(jī)械和裝備工程企業(yè)的工業(yè)4.0就緒度現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，調(diào)研結(jié)果（圖1-2示）顯示德國機(jī)械和裝備工程領(lǐng)域僅有5.6%的企業(yè)處于3級以上，約80%的企業(yè)還處于門外漢或初學(xué)者的水平。德國機(jī)械和裝備工程領(lǐng)域工業(yè)4.0就緒度調(diào)研結(jié)果(%)5級-行業(yè)頂尖級

0然而，當(dāng)前智能制造的發(fā)展仍處于初始階

4級-專家級

1段。企業(yè)對智能制造的理解不統(tǒng)一，對自身智能制造的定位、現(xiàn)狀和發(fā)展路徑不明確，缺少

3級-熟練級2級-中間級1級-初始級0級-未規(guī)劃級

4.6

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37.638.9系統(tǒng)的方法論來指導(dǎo)實施，缺少行業(yè)內(nèi)實施智

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50能制造的經(jīng)驗和做法案例等問題亟待解決。一方面，政府和各類企業(yè)具有推廣和發(fā)展智能制造的強(qiáng)烈愿望；另一方面，企業(yè)對自身到底處于智能制造的什么水平并不清楚，不能明確該如何去分步實施智能制造。這種供需不對等的矛盾極大地影響了智能制造的有效落地。工業(yè)4.0就緒度可以視作是解決此矛盾一個有效的參考方案。工業(yè)4.0就緒度是由德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會（VDMA）提出，旨在

圖1-2德國機(jī)械和裝備工程領(lǐng)域工業(yè)4.0就緒度調(diào)研結(jié)果圖德國制造業(yè)一直領(lǐng)先世界，工業(yè)4.0的評價方法是否適合中國的產(chǎn)業(yè)環(huán)境？其路徑方法能否指導(dǎo)中國的制造企業(yè)？中國企業(yè)該如何建立適合自己的智能制造發(fā)展之路？通過對中國企業(yè)實施智能制造的調(diào)研研究，提出中國智能制造能力成熟度模型、明確智能制造發(fā)展路徑將是我國制造企業(yè)發(fā)展智能制造的有效手段。解決德國制造業(yè)面臨的兩大問題：一是當(dāng)前德003ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書（四）本文的研究目標(biāo)本文旨在歸納總結(jié)智能制造內(nèi)涵及核心要素的基礎(chǔ)上，研究智能制造發(fā)展路徑的基礎(chǔ)上，利用成熟度的理論提出智能制造能力成熟度模型，規(guī)劃智能制造能力等級和發(fā)展路線圖。通過回答以下問題，幫助企業(yè)識別差距、確立目標(biāo)、實施改進(jìn)。中國制造企業(yè)目前處于智能制造的什么水平？企業(yè)該如何確立投資范圍，做出適宜的規(guī)劃？企業(yè)成功實施智能制造的關(guān)鍵點(diǎn)是什么？如何分步實施？004ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書二、智能制造能力成熟度模型（一）智能制造能力成熟度模型的提出成熟度是一套管理方法論，它能夠精煉地描述一個事物的發(fā)展過程，通常將其描述為幾個有限的成熟級別，每個級別有明確的定義、相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)以及實現(xiàn)其的必要條件。從最低級到最高級，各級別之間具有順序性，每個級別都是前一個級別的進(jìn)一步完善，同時也是向下一個級別演進(jìn)的基礎(chǔ)，體現(xiàn)了事物從一個層次到下一個層次層層遞進(jìn)不斷發(fā)展的過程。比較著名的成熟度理論有：軟件能力成熟度模型（SW-CMM）、制造成熟度模型（MRL）和智能電網(wǎng)能力成熟度模型（SGMM）等，表2-1描述了相關(guān)成熟度理論的定義。表2-1相關(guān)成熟度理論定義005成熟度類別定義軟件能力成熟度模型（SW-CMM）對于軟件組織在定義、實施、度量、控制和改善其軟件過程的各個發(fā)展階段的描述。這個模型用于評價軟件組織的現(xiàn)有過程能力，查找出軟件質(zhì)量及過程改進(jìn)方面的最關(guān)鍵的問題，從而為選擇過程改進(jìn)策略提供指南。制造成熟度模型（MRL）用于確定生產(chǎn)過程中制造技術(shù)是否成熟，以及技術(shù)轉(zhuǎn)化過程中是否存在風(fēng)險，從而管理并控制產(chǎn)品生產(chǎn)，使其在質(zhì)量和數(shù)量上實現(xiàn)最佳化，能夠為企業(yè)提高制造水平提供指導(dǎo)依據(jù)。成熟度類別定義軟件能力成熟度模型（SW-CMM）對于軟件組織在定義、實施、度量、控制和改善其軟件過程的各個發(fā)展階段的描述。這個模型用于評價軟件組織的現(xiàn)有過程能力，查找出軟件質(zhì)量及過程改進(jìn)方面的最關(guān)鍵的問題，從而為選擇過程改進(jìn)策略提供指南。制造成熟度模型（MRL）用于確定生產(chǎn)過程中制造技術(shù)是否成熟，以及技術(shù)轉(zhuǎn)化過程中是否存在風(fēng)險，從而管理并控制產(chǎn)品生產(chǎn)，使其在質(zhì)量和數(shù)量上實現(xiàn)最佳化，能夠為企業(yè)提高制造水平提供指導(dǎo)依據(jù)。智能電網(wǎng)能力成熟度模型（SGMM）是一個管理工具，提供了幫助組織了解當(dāng)前智能電網(wǎng)部署和電力基礎(chǔ)設(shè)施性能的框架，并為建立有關(guān)智能電網(wǎng)實施的戰(zhàn)略與工作計劃提供參考。ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書不同領(lǐng)域的成熟度遵循的方法論是一致的，智能制造能力成熟度模型充分借鑒了以往的經(jīng)驗，是成熟度理論在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用。智能制造能力成熟度模型給出了組織實施智能制造要達(dá)到的階梯目標(biāo)和演進(jìn)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，為內(nèi)外部相關(guān)利益方提供了一個理解當(dāng)前智能制造狀態(tài)、建立智能制造戰(zhàn)略目標(biāo)和實施規(guī)劃的框架，幫助企業(yè)識別當(dāng)前不足，引導(dǎo)其科學(xué)地彌補(bǔ)戰(zhàn)略目標(biāo)與現(xiàn)狀之間的差距。本文提出的智能制造能力成熟度模型，是對智能制造內(nèi)涵和核心要素的深入剖析，遵循了《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2015版）》中對智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的定義，從生命周期、系統(tǒng)層級、智能功能3個維度統(tǒng)籌考慮，歸納為“智能+制造”2個維度來解釋智能制造的核心組成，進(jìn)一步分解形成設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)、資源要素、互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成、信息融合、新興業(yè)態(tài)10大類核心能力要素，并對每一類核心要素分解為域以及五級的成熟度要求。如圖2-1示。智能制造系統(tǒng)架構(gòu)立體

智能-制造平面

能力等級類別直線

智能制造能力等級矩陣

圖2-1智能制造能力成熟度要素圖006ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書（二）模型架構(gòu)與能力成熟度矩陣模型由維度、類、域、等級和成熟度要求等內(nèi)容組成。維度、類和域是“智能+制造”兩個維度的展開，是對智能制造核心能力要素的分解。等級是類和域在不同階段水平的表現(xiàn)，成熟度要求是對類和域在不同等級下的特征描述。智能制造能力成熟度矩陣是模型架構(gòu)的具體實例，涵蓋了智能制造能力成熟度模型所涉及的核心內(nèi)容，是模型組成部件的展現(xiàn)。本文在充分研究中國智能制造系統(tǒng)架構(gòu)、工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型（RAMI4.0）、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)，深入挖掘智能制造內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，根據(jù)“智能+制造”兩個核心維度，分解為設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)、資源要素、互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成、信息融合、新興業(yè)態(tài)10大類能力以及細(xì)化的27個要素域，對每個域進(jìn)行分級，每一級別對應(yīng)相應(yīng)的要求，構(gòu)成智能制造能力成熟度矩陣，模型架構(gòu)與能力成熟度矩陣的關(guān)系如圖2-2所示。模型維度

2個

制造維

智能維類

10個

類

設(shè)計

生產(chǎn)

物流銷售

服務(wù)

資源要素

互聯(lián)互通系統(tǒng)集成

信息融合

新興業(yè)態(tài)域

27個

域5級

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5個

4級3級

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2級

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成熟度要求

1級

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圖2-2模型架構(gòu)與能力成熟度矩陣關(guān)系圖007產(chǎn)品設(shè)計采購計劃與調(diào)度工藝設(shè)計工藝優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量控制倉儲與配送安全與環(huán)保物流管理銷售管理客戶服務(wù)產(chǎn)品服務(wù)戰(zhàn)略和組織設(shè)備雇員能源網(wǎng)絡(luò)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)安全應(yīng)用集成數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)安全個性化定制遠(yuǎn)程運(yùn)維協(xié)同制造產(chǎn)品設(shè)計采購計劃與調(diào)度工藝設(shè)計工藝優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量控制倉儲與配送安全與環(huán)保物流管理銷售管理客戶服務(wù)產(chǎn)品服務(wù)戰(zhàn)略和組織設(shè)備雇員能源網(wǎng)絡(luò)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)安全應(yīng)用集成數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)安全個性化定制遠(yuǎn)程運(yùn)維協(xié)同制造ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書1、維度“智能+制造”兩個維度是我們論述智能制造能力成熟度模型的起點(diǎn)，代表了我們對智能制造本質(zhì)的理解，也可以理解為OT（運(yùn)營技術(shù)）+IT（信息技術(shù)）在制造業(yè)的應(yīng)用。制造維體現(xiàn)了面向產(chǎn)品的全生命周期或全過程的智能化提升，包括了設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售和服務(wù)5類，涵蓋了從接收客戶需求

環(huán)節(jié)的智能化應(yīng)用和智能水平的提升。智能維是智能技術(shù)、智能化基礎(chǔ)建設(shè)、智能化結(jié)果的綜合體現(xiàn)，是對信息物理融合的詮釋，完成了感知、通信、執(zhí)行、決策的全過程，包括了資源要素、互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成、信息融合和新興業(yè)態(tài)5大類，引導(dǎo)企業(yè)利用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)向模式創(chuàng)新發(fā)展。到提供產(chǎn)品及服務(wù)的整個過程。與傳統(tǒng)的制造過程相比，智能制造的過程更加側(cè)重于各業(yè)務(wù)2、類和域類和域代表了智能制造關(guān)注的核心要素，是對“智能+制造”兩個維度的深度詮釋。其中，域是對類的進(jìn)一步分解。10大類核心要素相互作用才能達(dá)到智能制造的狀態(tài)，其關(guān)系如圖2-3示。將各種制造資源要素（人、機(jī)器、能源等）與制造過程（設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售和服務(wù)）等物理世界的實體及活動數(shù)字化并接入到互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，對各種數(shù)字化應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)集成，對信息融合中的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘利用并反饋優(yōu)化制造過程和資源要素，推動組織最終達(dá)到個性化定制、遠(yuǎn)程運(yùn)維與協(xié)同制造的新興業(yè)態(tài)。戰(zhàn)略和組織、雇員、設(shè)備、能源設(shè)計、生產(chǎn)物流、銷售、服務(wù)圖2-3核心要素間關(guān)系圖008ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書3、等級等級定義了智能制造的階段水平，描述了一個組織逐步向智能制造最終愿景邁進(jìn)的路徑，代表了當(dāng)前實施智能制造的程度，同時也是智能制造評估活動的結(jié)果。智能制造能力成熟度模型共分為以下5個等級，如圖2-4示：54

實現(xiàn)了預(yù)測、預(yù)警、自適應(yīng)，通過與產(chǎn)業(yè)鏈上下游的橫向集成，帶動產(chǎn)業(yè)模式的創(chuàng)新.能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，實現(xiàn)了對知識、模型等的應(yīng)用，并能反饋優(yōu)化核心業(yè)務(wù)流程，體現(xiàn)了人工智能

引領(lǐng)級優(yōu)化級321

核心業(yè)務(wù)間實現(xiàn)了集成，數(shù)據(jù)在工廠范圍內(nèi)可共享核心業(yè)務(wù)重要環(huán)節(jié)實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化，單一業(yè)務(wù)內(nèi)部開始實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享開始對智能制造進(jìn)行規(guī)劃，部分核心業(yè)務(wù)有信息化基礎(chǔ).

集成級規(guī)范級已規(guī)劃級圖2-4智能制造能力成熟度等級1級：規(guī)劃級在這個級別下，企業(yè)有了實施智能制造的想法，開始進(jìn)行規(guī)劃和投資。部分核心的制造環(huán)節(jié)已實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程信息化，具備部分滿足未來通信和集成需求的基礎(chǔ)設(shè)施，企業(yè)已開始基于IT進(jìn)行制造活動，但只是具備實施智能制造的基礎(chǔ)條件，還未真正進(jìn)入到智能制造的范疇。

2級：規(guī)范級在這個級別下，企業(yè)已形成了智能制造的規(guī)劃，對支撐核心業(yè)務(wù)的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行投資，通過技術(shù)改造，使得主要設(shè)備具備數(shù)據(jù)采集和通信的能力，實現(xiàn)了覆蓋核心業(yè)務(wù)重要環(huán)節(jié)的自動化、數(shù)字化升級。通過制定標(biāo)準(zhǔn)化的接口和數(shù)據(jù)格式，部分支撐生產(chǎn)作業(yè)的信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部集成，數(shù)據(jù)和信息在業(yè)務(wù)內(nèi)部實現(xiàn)共享，企業(yè)開始邁進(jìn)智能制造的門檻。009ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書3級：集成級在這個級別下，企業(yè)對智能制造的投資重點(diǎn)開始從對基礎(chǔ)設(shè)施、生產(chǎn)裝備和信息系統(tǒng)等的單項投入，向集成實施轉(zhuǎn)變，重要的制造業(yè)務(wù)、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)單元完成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、物流、服務(wù)等核心業(yè)務(wù)間的信息系統(tǒng)集成，開始聚焦工廠范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的共享，企業(yè)已完成了智能化提升的準(zhǔn)備工作。4級：優(yōu)化級在這個級別下，企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)以及其他支撐系統(tǒng)已完成全面集成，實現(xiàn)了工廠級的數(shù)字建模，并開始對人員、裝備、產(chǎn)品、環(huán)境所采集到的數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)過程中所形

5級：引領(lǐng)級引領(lǐng)級是智能制造能力建設(shè)的最高程度，在這個級別下，數(shù)據(jù)的分析使用已貫穿企業(yè)的方方面面，各類生產(chǎn)資源都得以最優(yōu)化的利用，設(shè)備之間實現(xiàn)自治的反饋和優(yōu)化，企業(yè)已成為上下游產(chǎn)業(yè)鏈中的重要角色，個性化定制、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、遠(yuǎn)程運(yùn)維已成為企業(yè)開展業(yè)務(wù)的主要模式，企業(yè)成為本行業(yè)智能制造的標(biāo)桿。企業(yè)在實施智能制造時，應(yīng)按照逐級遞進(jìn)的原則，從低級向高級循序演進(jìn)，要注重投資回報率。企業(yè)應(yīng)該根據(jù)自身的業(yè)務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀、市場定位、客戶需求和資金投入情況，來選擇合適的等級確定智能制造的發(fā)展方向。需要注意的是，并非只有最高級才是適合每個企業(yè)的最佳選擇。成的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過知識庫、專家?guī)斓葍?yōu)化生產(chǎn)工藝和業(yè)務(wù)流程，能夠?qū)崿F(xiàn)信息世界與物理世界互動。從3級到4級體現(xiàn)了量變到質(zhì)變的過程，企業(yè)智能制造的能力快速提升。4、成熟度要求成熟度要求描述了為實現(xiàn)域的特征而應(yīng)滿足的各種條件，是判定企業(yè)是否實現(xiàn)該級別的依據(jù)。每個域下分不同級別的成熟度要求（如圖2-2示），其中對制造維及資源要素的要求是從1級到5級，對互聯(lián)互通和系統(tǒng)集成的要求是從3級到5級，對信息融合的要求從4級到5級，對新興業(yè)態(tài)的要求只有第5級。010ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書（三）智能制造能力成熟度要求1、設(shè)計設(shè)計是通過產(chǎn)品及工藝的規(guī)劃、設(shè)計、推理驗證以及仿真優(yōu)化等過程，形成設(shè)計需求的實現(xiàn)方案。設(shè)計能力成熟度的提升是從基于經(jīng)驗設(shè)計與推理驗證，到基于知識庫的參數(shù)化/模塊化、模型化設(shè)計與仿真優(yōu)化，再到設(shè)

產(chǎn)品設(shè)計設(shè)計計、工藝、制造、檢驗、運(yùn)維等產(chǎn)品全生命周期的協(xié)同，體現(xiàn)對個性化需求的快速滿足。構(gòu)

工藝設(shè)計(離散)

工藝優(yōu)化(流程)成設(shè)計類能力的域如圖2-5所示。圖2-5設(shè)計的關(guān)鍵評價域1.1、產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計的目的是解決企業(yè)如何基于客戶需求，利用計算機(jī)輔助工具，根據(jù)經(jīng)驗、知識等快速開展外觀、結(jié)構(gòu)、性能等的設(shè)計、優(yōu)化，以及與工藝設(shè)計的有效對接。其關(guān)注點(diǎn)在于基于知識庫的參數(shù)化/模塊化設(shè)計、產(chǎn)品生命周期不同業(yè)務(wù)域的協(xié)同化、基于三維模型的設(shè)計信息集成、設(shè)計工藝制造一體化仿真。等級及其特征如下：1級2級3級4級5級

基于設(shè)計經(jīng)驗開展計算機(jī)輔助二維設(shè)計，并制定產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；實現(xiàn)計算機(jī)輔助三維設(shè)計及產(chǎn)品設(shè)計內(nèi)部的協(xié)同；構(gòu)建集成產(chǎn)品設(shè)計信息的三維模型，進(jìn)行關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計仿真優(yōu)化，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與工藝設(shè)計的并行協(xié)同；基于知識庫來實現(xiàn)設(shè)計工藝制造全維度仿真與優(yōu)化，并實現(xiàn)基于模型的設(shè)計、制造、檢驗、運(yùn)維等業(yè)務(wù)的協(xié)同；實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)、知識庫的產(chǎn)品設(shè)計云服務(wù)，實現(xiàn)產(chǎn)品個性化設(shè)計、協(xié)同化設(shè)計。

011ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書1.2、工藝設(shè)計（離散）工藝設(shè)計是采用工藝知識積累、挖掘、推理的方法，利用先進(jìn)技術(shù)工具，把設(shè)計設(shè)想轉(zhuǎn)化為工藝流程來指導(dǎo)生產(chǎn)的過程。其關(guān)注點(diǎn)在于工藝知識庫的建立與應(yīng)用、工藝流程的優(yōu)化創(chuàng)新以及與產(chǎn)品設(shè)計、制造等業(yè)務(wù)域的協(xié)同等。本節(jié)的工藝設(shè)計適用于離散行業(yè)，其等級及特征如下。1級2級3級4級5級

實現(xiàn)計算機(jī)輔助工藝規(guī)劃和工藝設(shè)計；實現(xiàn)工藝設(shè)計關(guān)鍵環(huán)節(jié)的仿真以及工藝設(shè)計的內(nèi)部協(xié)同；實現(xiàn)計算機(jī)輔助三維工藝設(shè)計及仿真優(yōu)化，實現(xiàn)工藝設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計間的信息交互、并行協(xié)同；實現(xiàn)基于工藝知識庫的工藝設(shè)計與仿真，并實現(xiàn)工藝設(shè)計與制造間的協(xié)同；基于知識庫輔助工藝創(chuàng)新推理及在線自主優(yōu)化，實現(xiàn)多領(lǐng)域、多區(qū)域、跨平臺的全面協(xié)同，提供即時工藝設(shè)計服務(wù)。1.3、工藝優(yōu)化（流程）工藝優(yōu)化同樣是采用工藝知識積累、挖掘、推理的方法，利用優(yōu)化平臺等技術(shù)實現(xiàn)對工藝路線、參數(shù)等與產(chǎn)量、能耗、物料、設(shè)備等的最優(yōu)匹配，以達(dá)到產(chǎn)量高、功耗低和效益高的生產(chǎn)目標(biāo)。本節(jié)的工藝優(yōu)化適用于流程行業(yè)，其等級及特征如下。012

1級2級3級4級5級

具備符合國家/行業(yè)/企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的工藝流程模型及參數(shù)；工藝模型應(yīng)用于現(xiàn)場，能夠滿足場地、安全、環(huán)境、質(zhì)量要求；能夠利用離線優(yōu)化平臺，建立單元級工藝優(yōu)化模型；基于工藝優(yōu)化模型與知識庫實現(xiàn)全流程工藝優(yōu)化；建立完整的工藝三維數(shù)字化仿真模型，完成生產(chǎn)全過程的數(shù)字化模擬，能夠基于知識庫實現(xiàn)工藝的實時在線優(yōu)化。ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書2、生產(chǎn)生產(chǎn)是通過IT與OT的融合，對人、機(jī)、

計劃與調(diào)度料、法、環(huán)五大生產(chǎn)要素進(jìn)行管控，以實現(xiàn)從前端采購、生產(chǎn)計劃管理到后端倉儲物流等生產(chǎn)全過程的智能調(diào)度及調(diào)整優(yōu)化，達(dá)到柔性生產(chǎn)。生產(chǎn)能力成熟度的提升是從以生產(chǎn)任務(wù)為核心的信息化管理開始，到各項要素和過程的集中管控，最終達(dá)到從采購、生產(chǎn)計劃與排產(chǎn)、生產(chǎn)作業(yè)、倉儲物流、完工反饋等全過程的閉環(huán)與自適應(yīng)。

采購倉儲與配送

生產(chǎn)質(zhì)量控制圖2-6生產(chǎn)的關(guān)鍵評價域

生產(chǎn)作業(yè)安全與環(huán)保構(gòu)成生產(chǎn)類能力的域如圖2-6示。2.1、采購采購是指通過對庫存、生產(chǎn)計劃、銷售量等的自動感知、預(yù)測以及合理控制，使企業(yè)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的庫存量，滿足柔性生產(chǎn)的需求。其關(guān)注點(diǎn)在于采購與生產(chǎn)、倉儲的車間級集成，與供應(yīng)商、分銷商的企業(yè)級集成以及利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行采購預(yù)測等。等級及其特征如下。1級2級3級4級5級

具備一定的信息化基礎(chǔ)來輔助采購業(yè)務(wù)；能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)級的采購信息化管理，包括供應(yīng)商管理、比價采購、合同管理等，實現(xiàn)采購內(nèi)部的數(shù)據(jù)共享；實現(xiàn)采購管理系統(tǒng)與生產(chǎn)、倉儲管理系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)計劃、流水、庫存、單據(jù)的同步；實現(xiàn)采購與供應(yīng)、銷售等過程聯(lián)合，與重要的供應(yīng)商實現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)共享，能夠預(yù)測補(bǔ)貨；實現(xiàn)庫存量可實時感知，通過對銷售預(yù)測和庫存量進(jìn)行分析和決策，形成實時采購計劃；與供應(yīng)鏈合作企業(yè)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

013ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書2.2、計劃與調(diào)度計劃與調(diào)度是實現(xiàn)所有生產(chǎn)活動的核心。通過信息技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理，對于下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行一定程度上的優(yōu)化調(diào)度，最大程度地減少生產(chǎn)過程中的非增值時間，提高生產(chǎn)設(shè)備利用率，從而提高生產(chǎn)效率。關(guān)注生產(chǎn)計劃與調(diào)度的協(xié)同與優(yōu)化、與各種資源要素的匹配等。1級2級3級4級5級

實現(xiàn)主生產(chǎn)計劃的管理，可以從銷售訂單和市場預(yù)測等信息生成主生產(chǎn)計劃及調(diào)度方案；實現(xiàn)物料需求計劃的運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果生成的生產(chǎn)計劃以及采購計劃仍是無限產(chǎn)能計劃，需人工參與調(diào)整和調(diào)度；基于安全庫存、采購提前期、生產(chǎn)提前期等要素實現(xiàn)物料需求運(yùn)算，自動生成生產(chǎn)計劃、采購計劃；實現(xiàn)生產(chǎn)資源計劃運(yùn)算，全面進(jìn)行產(chǎn)能負(fù)荷分析與詳細(xì)能力計劃的平衡，生產(chǎn)計劃顆粒度到天；基于生產(chǎn)調(diào)度算法，基于約束條件（工藝順序、加工資源、工作時間等）建立的標(biāo)準(zhǔn)工時數(shù)據(jù)庫等，實現(xiàn)高級排產(chǎn)與調(diào)度。2.3、生產(chǎn)作業(yè)生產(chǎn)作業(yè)是以最佳的方式將企業(yè)生產(chǎn)的物料、機(jī)器等生產(chǎn)要素以及生產(chǎn)過程等有效的結(jié)合起來，形成聯(lián)動作業(yè)和連續(xù)生產(chǎn)，取得最大的生產(chǎn)成果和經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)注精確的物料配套、生產(chǎn)過程的控制，與生產(chǎn)計劃、倉儲配送等其他業(yè)務(wù)的協(xié)同。014

1級2級3級4級5級

具備自動化和數(shù)字化的設(shè)備及生產(chǎn)線，具備現(xiàn)場控制系統(tǒng)；能夠采用信息化技術(shù)手段將各類工藝、作業(yè)指導(dǎo)書等電子文件下發(fā)到生產(chǎn)單元，實現(xiàn)對人員、機(jī)器、物料等多項資源的數(shù)據(jù)采集；能夠?qū)崿F(xiàn)資源管理、工藝路線、生產(chǎn)作業(yè)、倉儲配送等的業(yè)務(wù)集成，采集生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)信息并存儲，能夠提供實時更新的制造過程的分析結(jié)果并將其可視化；能夠通過生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、產(chǎn)量、質(zhì)量等數(shù)據(jù)來優(yōu)化生產(chǎn)工藝；能夠通過監(jiān)控整個生產(chǎn)作業(yè)過程，自動預(yù)警或修正生產(chǎn)中的異常，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書2.4、倉儲與配送倉儲與配送是指廠內(nèi)物料存儲和物流，利用標(biāo)識與識別技術(shù)、自動化的傳輸線、信息化管理手段等，實現(xiàn)對原材料、半成品等的標(biāo)識與分類、數(shù)據(jù)采集、運(yùn)輸以及庫位管理，自動完成零部件的取送任務(wù)。關(guān)注識別技術(shù)的應(yīng)用、自動化運(yùn)輸線的改造、智能的倉庫管理系統(tǒng)以及與上下游的集成技術(shù)等。1級2級3級4級5級

能夠?qū)崿F(xiàn)基于信息管理系統(tǒng)對原材料、中間件、成品等的庫存、盤點(diǎn)管理；能夠利用RFID/二維碼/標(biāo)簽等技術(shù)實現(xiàn)對原材料、中間件、成品等的數(shù)字化標(biāo)識，并能基于識別技術(shù)實現(xiàn)自動或半自動出入庫管理；能夠?qū)崿F(xiàn)倉儲配送與生產(chǎn)計劃、制造執(zhí)行以及企業(yè)資源管理等業(yè)務(wù)的集成；能夠基于生產(chǎn)線實際生產(chǎn)情況拉動物料配送，能夠基于客戶和產(chǎn)品需求調(diào)整目標(biāo)庫存水平；能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)庫存和即時供貨。2.5、質(zhì)量控制質(zhì)量控制是生產(chǎn)過程中穩(wěn)定提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是生產(chǎn)過程中為確保產(chǎn)品質(zhì)量而進(jìn)行的各種活動。通過信息技術(shù)手段實現(xiàn)工序狀態(tài)的在線檢測，借助于數(shù)理統(tǒng)計方法的過程控制系統(tǒng)，把產(chǎn)品的質(zhì)量控制從“事后檢驗”演變?yōu)椤笆虑翱刂啤?，做到預(yù)防為主，防檢結(jié)合，已達(dá)到全面質(zhì)量管理的目的。015ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書1級2級3級4級5級

建立質(zhì)量檢驗規(guī)范，能通過滿足要求的計量器具進(jìn)行檢驗并形成檢驗數(shù)據(jù)；建立質(zhì)量控制系統(tǒng)，采用信息技術(shù)手段輔助質(zhì)量檢驗，通過對檢驗數(shù)據(jù)的分析、統(tǒng)計實現(xiàn)質(zhì)量控制圖；實現(xiàn)關(guān)鍵工序質(zhì)量在線檢測，通過檢驗規(guī)程與數(shù)字化檢驗設(shè)備\系統(tǒng)的集成，自動對檢驗結(jié)果判斷和預(yù)警；建立產(chǎn)品質(zhì)量問題處置知識庫，依據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量在線檢測結(jié)果預(yù)測未來產(chǎn)品質(zhì)量可能的異常，基于知識庫自動給出生產(chǎn)過程的糾正措施；通過在線監(jiān)測的質(zhì)量數(shù)據(jù)分析和基于數(shù)據(jù)模型的預(yù)判，自動修復(fù)和調(diào)校相關(guān)的生產(chǎn)參數(shù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)穩(wěn)定。2.6、安全與環(huán)保安全與環(huán)保是通過建立有效的管理平臺，對安全、環(huán)保管理過程標(biāo)準(zhǔn)化，對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、監(jiān)控以及分析利用，最終能建立知識庫對安全作業(yè)和環(huán)境治理等進(jìn)行優(yōu)化。關(guān)注數(shù)據(jù)監(jiān)測、應(yīng)急及環(huán)境治理知識庫建立等。1級2級3級4級5級

已采用信息化手段進(jìn)行風(fēng)險、隱患、應(yīng)急等安全管理以及環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)測統(tǒng)計等；能夠?qū)崿F(xiàn)從清潔生產(chǎn)到末端治理的全過程信息化管理；通過建立安全培訓(xùn)、典型隱患管理、應(yīng)急管理等知識庫輔助安全管理；對所有環(huán)境污染點(diǎn)進(jìn)行實時在線監(jiān)控，監(jiān)控數(shù)據(jù)與生產(chǎn)、設(shè)備數(shù)據(jù)集成，對污染源超標(biāo)及時預(yù)警；支持現(xiàn)場多源的信息融合，建立應(yīng)急指揮中心通過專家?guī)扉_展應(yīng)急處置；建立環(huán)保治理模型并實時優(yōu)化，在線生成環(huán)保優(yōu)化方案；基于知識庫，支持安全作業(yè)分析與決策，實現(xiàn)安全作業(yè)與風(fēng)險管控一體化管理；利用大數(shù)據(jù)自動預(yù)測所有污染源的整體環(huán)境情況，根據(jù)實時的治理設(shè)施數(shù)據(jù)、生產(chǎn)、設(shè)備等數(shù)據(jù)，自動制定治理方案并執(zhí)行。016ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書3、物流3.1、物流管理物流管理是將產(chǎn)品運(yùn)送到下游企業(yè)或用戶中的過程，利用條形碼、射頻識別、傳感器以及全球定位系統(tǒng)等先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過信息處理和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)平臺實現(xiàn)運(yùn)輸過程的自動化運(yùn)作、可視化監(jiān)控和對車輛、路徑的優(yōu)化管理等，以提高運(yùn)輸效率、減少能源消耗。物流能力成熟度的提升是從訂單、計劃調(diào)度、信息跟蹤的信息化管理開始，到通過多種策略進(jìn)行管理，最終實現(xiàn)精益化管理和智能物流。其關(guān)注點(diǎn)在于訂單管理，運(yùn)輸計劃與調(diào)度管理、物流信息的跟蹤與反饋，運(yùn)輸路徑的優(yōu)化等。等級及其特征如下。1級2級3級4級5級

通過信息化手段管理物流過程，對信息進(jìn)行簡單跟蹤反饋；通過信息系統(tǒng)實現(xiàn)訂單管理、計劃調(diào)度、信息跟蹤和運(yùn)力資源管理；實現(xiàn)出庫和運(yùn)輸過程的整合，實現(xiàn)多式聯(lián)運(yùn)，物流信息能夠推送給客戶；應(yīng)用知識模型實現(xiàn)訂單精益化管理、路徑優(yōu)化和實時定位跟蹤；實現(xiàn)無人機(jī)運(yùn)輸、物聯(lián)網(wǎng)跟蹤等。

017ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書4、銷售4.1、銷售管理銷售管理是以客戶需求為核心，利用大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，對銷售數(shù)據(jù)、行為進(jìn)行分析和預(yù)測，帶動生產(chǎn)計劃、倉儲、采購、供應(yīng)商管理等業(yè)務(wù)的優(yōu)化調(diào)整。銷售能力成熟度的提升是從銷售計劃、銷售訂單、銷售價格、分銷計劃、客戶關(guān)系的信息化管理開始，到客戶需求預(yù)測/客戶實際需求拉動生產(chǎn)、采購和物流計劃，最終實現(xiàn)通過更加準(zhǔn)確的銷售預(yù)測對企業(yè)客戶管理、供應(yīng)鏈管理與生產(chǎn)管理進(jìn)行優(yōu)化，以及個性化營銷等。其關(guān)注點(diǎn)在于銷售數(shù)據(jù)挖掘、銷售預(yù)測及銷售計劃、銷售業(yè)務(wù)與相關(guān)業(yè)務(wù)的集成以及銷售的新模式。等級及其特征如下。1級2級3級4級5級

通過信息系統(tǒng)對銷售業(yè)務(wù)進(jìn)行簡單管理；通過信息系統(tǒng)實現(xiàn)銷售全過程管理，強(qiáng)化客戶關(guān)系管理；銷售和生產(chǎn)、倉儲等業(yè)務(wù)進(jìn)行集成，實現(xiàn)產(chǎn)品需求預(yù)測/實際需求拉動生產(chǎn)、采購和物流計劃；應(yīng)用知識模型優(yōu)化銷售預(yù)測，制定更為準(zhǔn)確的銷售計劃；通過電子商務(wù)平臺整合所有銷售方式，實現(xiàn)根據(jù)客戶需求變化自動調(diào)整采購、生產(chǎn)、物流計劃；能夠?qū)崿F(xiàn)對電子商務(wù)平臺的大數(shù)據(jù)分析和個性化營銷等功能。5、服務(wù)服務(wù)是通過對客戶滿意度調(diào)查和使用情況跟蹤，對產(chǎn)品的運(yùn)維情況統(tǒng)計分析，反饋給相關(guān)部門，維護(hù)客戶關(guān)系，提升產(chǎn)品過程，達(dá)到從縱向挖掘客戶對產(chǎn)品功能和性能的要求，進(jìn)而從橫向拓展客戶群。服務(wù)能力成熟度的提升是服務(wù)方式從線下、線上、云平臺和移動客戶端、客服機(jī)器人/現(xiàn)場、線上線下遠(yuǎn)程指導(dǎo)、遠(yuǎn)程工具、遠(yuǎn)程平臺、AR/VR的轉(zhuǎn)變，最終能夠提供個性化客戶服務(wù)和基于知識挖掘的創(chuàng)新性產(chǎn)品服務(wù)。構(gòu)成服務(wù)的域如圖2-7所示?？蛻舴?wù)

服務(wù)

產(chǎn)品服務(wù)圖2-7服務(wù)的關(guān)鍵評價域018ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書5.1、客戶服務(wù)客戶服務(wù)是借助云平臺、移動客戶端、知識模型和智能客服機(jī)器人等技術(shù)，多維度的對客戶知識進(jìn)行挖掘，向客戶提供智能服務(wù)和個性化服務(wù)。關(guān)注點(diǎn)在于客戶知識的統(tǒng)計和分析、客服渠道的多樣性和智能客服機(jī)器人的投用情況等。1級2級3級4級5級

設(shè)立客戶服務(wù)部門，通過信息化手段管理客戶服務(wù)信息，并把客戶服務(wù)信息反饋給相關(guān)部門，維護(hù)客戶關(guān)系；具有規(guī)范的服務(wù)體系和客戶服務(wù)制度，通過信息系統(tǒng)進(jìn)行客戶服務(wù)管理，并把客戶服務(wù)信息反饋給相關(guān)部門，維護(hù)客戶關(guān)系；建立客戶服務(wù)知識庫，可通過云平臺提供客戶服務(wù)，并與客戶關(guān)系管理系統(tǒng)集成，提升服務(wù)質(zhì)量和客戶關(guān)系；實現(xiàn)面向客戶的精細(xì)化知識管理，提供移動客服方式；通過智能客服機(jī)器人，提供智能服務(wù)、個性化服務(wù)等。5.2、產(chǎn)品服務(wù)產(chǎn)品服務(wù)是借助云服務(wù)、數(shù)據(jù)挖掘和智能分析等技術(shù)，捕捉、分析用戶信息，更加主動、精準(zhǔn)、高效的給用戶提供服務(wù)，向按需和主動服務(wù)的方向發(fā)展。關(guān)注點(diǎn)在于產(chǎn)品的智能化、遠(yuǎn)程服務(wù)平臺的建立、數(shù)據(jù)挖掘和分析等。019ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書1級2級3級4級5級6、資源要素

設(shè)立產(chǎn)品服務(wù)部門，通過信息化手段管理產(chǎn)品運(yùn)維信息，并把客戶服務(wù)信息反饋給相關(guān)部門，指導(dǎo)產(chǎn)品過程提升；具有規(guī)范的產(chǎn)品服務(wù)制度，通過信息系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品服務(wù)管理，并把產(chǎn)品服務(wù)信息反饋給相關(guān)部門，指導(dǎo)產(chǎn)品過程提升；產(chǎn)品具有存儲、網(wǎng)絡(luò)通信等功能，建立產(chǎn)品故障知識庫，可通過網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程工具提供產(chǎn)品服務(wù)，并把產(chǎn)品故障分析結(jié)果反饋給相關(guān)部門，持續(xù)改進(jìn)老產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)，并為新產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)提供基礎(chǔ)；產(chǎn)品具有數(shù)據(jù)采集、通信和遠(yuǎn)程控制等功能，通過遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)平臺，提供在線檢測、故障預(yù)警、預(yù)測性維護(hù)、運(yùn)行優(yōu)化、遠(yuǎn)程升級等服務(wù)，通過與其他系統(tǒng)的集成，把信息反饋給相關(guān)部門，持續(xù)改進(jìn)老產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)，并為新產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)提供基礎(chǔ)；通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實技術(shù)和云計算、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實現(xiàn)智能運(yùn)維和和創(chuàng)新性應(yīng)用服務(wù)。戰(zhàn)略和組織資源要素是對組織的戰(zhàn)略、組織結(jié)構(gòu)、人員、設(shè)備及能源等要素的策劃、管理及優(yōu)化，為智能制造的實施提供基礎(chǔ)。資源要素能力成熟度的提升體現(xiàn)了從管理愿景的策劃，到運(yùn)用

雇員

資源要素

能源信息化手段進(jìn)行管理、到?jīng)Q策智能化的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)了組織智能化管理水平的提升。構(gòu)成資源

設(shè)備要素類能力的域如圖2-8所示。圖2-8資源要素的關(guān)鍵評價域020ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書6.1、戰(zhàn)略和組織戰(zhàn)略和組織是企業(yè)決策層對實現(xiàn)智能制造目標(biāo)而進(jìn)行的方案策劃、組織優(yōu)化和管理制度的建立等。通過戰(zhàn)略制定、方案策劃和實施、資金投入和使用、組織優(yōu)化和調(diào)整使企業(yè)的智能制造發(fā)展始終保持與企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略相匹配。關(guān)注點(diǎn)在于智能制造戰(zhàn)略部署、組織和資金配備等。等級及特征如下。1級2級3級4級5級

組織有發(fā)展智能制造的愿景，并做出了包括資金投入的承諾；組織已經(jīng)形成發(fā)展智能制造的戰(zhàn)略規(guī)劃，并建立明確的資金管理制度；組織已經(jīng)按照發(fā)展規(guī)劃實施智能制造，已有資金投入，智能制造發(fā)展戰(zhàn)略正在推動組織發(fā)生變革，組織結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化；智能制造已成為組織的核心競爭力，組織的戰(zhàn)略調(diào)整是基于智能制造的發(fā)展；組織的智能制造發(fā)展戰(zhàn)略為組織創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟(jì)效益，創(chuàng)新管理戰(zhàn)略為組織帶來了新的業(yè)務(wù)機(jī)會，產(chǎn)生了新的商業(yè)模式。6.2、雇員雇員是實現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵因素。通過對雇員的培養(yǎng)、技能獲取方式的實現(xiàn)、技能水平的提升，使雇員具備與組織智能制造水平相匹配的能力。關(guān)注點(diǎn)在于雇員技能獲取和提升、雇員持續(xù)教育等。等級及其特征如下。1級2級3級4級5級

能夠確定構(gòu)建智能制造環(huán)境所需要的人員能力；能夠提供雇員獲取相應(yīng)能力的途徑；能夠基于智能發(fā)展需要，對雇員進(jìn)行持續(xù)的教育或培訓(xùn)；能夠通過信息化系統(tǒng)分析現(xiàn)有雇員的能力水平，使雇員技能水平與智能制造發(fā)展水平保持同步提升；能夠激勵雇員，使其在更多領(lǐng)域上獲取智能制造所需要的技能，持續(xù)提升自身能力。

021ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書6.3、設(shè)備設(shè)備數(shù)字化是智能制造的基礎(chǔ)，設(shè)備管理是通過對設(shè)備的數(shù)字化改造以及全生命周期的管理，使物理實體能夠融入到信息世界，并能夠達(dá)到對設(shè)備遠(yuǎn)程在線管理、預(yù)警等。關(guān)注點(diǎn)在于設(shè)備數(shù)字化、全生命周期管理等。等級及其特征如下。1級2級3級4級5級

能夠采用信息化手段實現(xiàn)部分設(shè)備的日常管理，開始考慮設(shè)備的數(shù)字化改造；持續(xù)進(jìn)行設(shè)備數(shù)字化改造，能夠采用信息化手段實現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)管理；能夠采用設(shè)備管理系統(tǒng)實現(xiàn)設(shè)備的生命周期管理，能夠遠(yuǎn)程實時監(jiān)控關(guān)鍵設(shè)備；設(shè)備數(shù)字化改造基本完成，能夠?qū)崿F(xiàn)專家遠(yuǎn)程對設(shè)備進(jìn)行在線診斷，已建立關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行模型；能夠基于知識庫、大數(shù)據(jù)分析對設(shè)備開展預(yù)知維修。6.4、能源能源管理是通過對能源計劃、能源運(yùn)行調(diào)度、能源統(tǒng)計以及碳資產(chǎn)管理等能源管理因素，利用信息化手段規(guī)范組織的能源管理，優(yōu)化能源和資源的使用，旨在降低組織能源消耗、提高能源利用效率。關(guān)注對能源介質(zhì)數(shù)據(jù)的采集及監(jiān)測、能耗量化管理等。022

1級2級3級4級5級

開始能源管理的信息化，實現(xiàn)部分能源數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控；能夠通過信息化管理系統(tǒng)對主要能源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計；能夠?qū)δ茉瓷a(chǎn)、存儲、轉(zhuǎn)換、輸送、消耗等各環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，能夠?qū)⒛茉从媱澟c生產(chǎn)計劃等進(jìn)行融合；能夠?qū)崿F(xiàn)能源動態(tài)監(jiān)控和精細(xì)化管理，分析能源生產(chǎn)、輸送、消耗的薄弱環(huán)節(jié)；能夠基于能源數(shù)據(jù)信息的采集和存儲，對耗能和產(chǎn)能調(diào)度提供優(yōu)化策略和優(yōu)化方案，優(yōu)化能源運(yùn)行方式。ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書7、互聯(lián)互通互聯(lián)互通是現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)等在工廠中的部署和應(yīng)用，使工廠具備將人、機(jī)、物等有機(jī)聯(lián)通的環(huán)境?；ヂ?lián)互通成熟

互聯(lián)互通度的提升是從設(shè)備間，到車間、到工廠以及企業(yè)上下游系統(tǒng)間的互聯(lián)互通，體現(xiàn)了對系統(tǒng)集

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

網(wǎng)絡(luò)安全成、協(xié)同制造等的支撐。構(gòu)成互聯(lián)互通類能力

圖2-9互聯(lián)互通的關(guān)鍵評價域的域如圖2-9所示。7.1、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的目的是解決如何利用現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備、系統(tǒng)間的互聯(lián)與通信。關(guān)注企業(yè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)通信環(huán)境。3級4級5級

能夠?qū)崿F(xiàn)制造環(huán)節(jié)設(shè)備間的互聯(lián)互通與信息采集與發(fā)送；能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)管理與企業(yè)管理系統(tǒng)間的互聯(lián)互通；能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)上下游系統(tǒng)間的互聯(lián)互通，實現(xiàn)生產(chǎn)與經(jīng)營的無縫集成。7.2、網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)安全的目的是解決企業(yè)如何利用專業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，針對接入網(wǎng)絡(luò)的用戶、設(shè)備等進(jìn)行可用性、完整性、保密性檢測與管理。關(guān)注用戶身份的鑒別管理，網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備冗余能力和重要子網(wǎng)的自恢復(fù)能力。3級4級5級

具備網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備冗余能力，開展子網(wǎng)管理，具有入侵檢測、用戶鑒別、訪問控制、完整性檢測等安全功能。確保數(shù)據(jù)傳輸和重要子網(wǎng)的安全性，并具備自恢復(fù)能力，具備網(wǎng)絡(luò)協(xié)議信息過濾和數(shù)據(jù)流量管控功能，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)邊界的完整性進(jìn)行檢查。確保云數(shù)據(jù)中心訪問的安全性，提供專用通信協(xié)議或安全通信協(xié)議服務(wù)，抵御通信協(xié)議的攻擊破壞。

023ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書8、系統(tǒng)集成系統(tǒng)集成的目的是實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)各種業(yè)務(wù)、信息等的互聯(lián)與互操作，最終達(dá)到信息物理完全融合的狀態(tài)。系統(tǒng)集成成熟度的提升是從企

系統(tǒng)集成業(yè)內(nèi)部單項應(yīng)用、系統(tǒng)間互聯(lián)互操作，到企業(yè)內(nèi)全部系統(tǒng)、企業(yè)間上下游集成的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)

應(yīng)用集成

系統(tǒng)安全了對資源充分共享。構(gòu)成系統(tǒng)集成類能力的域

圖2-10系統(tǒng)集成的關(guān)鍵評價域如圖2-10所示。8.1、應(yīng)用集成應(yīng)用集成是通過統(tǒng)一平臺、實時數(shù)據(jù)庫、云服務(wù)等技術(shù)，將不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)有效集成，達(dá)到信息流、數(shù)據(jù)流無縫傳遞的效果。關(guān)注集成技術(shù)的應(yīng)用及效果。3級4級5級

能夠圍繞核心生產(chǎn)流程，部分實現(xiàn)生產(chǎn)、資源調(diào)度、供應(yīng)鏈、研發(fā)設(shè)計等不同系統(tǒng)間的互操作；能夠全面實現(xiàn)生產(chǎn)、資源調(diào)度、供應(yīng)鏈、研發(fā)設(shè)計等不同系統(tǒng)間的互操作；能夠基于云平臺實現(xiàn)企業(yè)間業(yè)務(wù)的集成。8.2、系統(tǒng)安全系統(tǒng)安全的目的是解決企業(yè)如何利用系統(tǒng)安全工程和系統(tǒng)安全管理方法等，對工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全進(jìn)行監(jiān)控、管理與評估。關(guān)注安全風(fēng)險的評估、系統(tǒng)安全的監(jiān)控、工業(yè)控制系統(tǒng)的主動防御等。024

3級4級5級

應(yīng)制定針對工業(yè)控制系統(tǒng)的安全管理要求、事件管理和相應(yīng)制度等，并定期開展主要系統(tǒng)的安全風(fēng)險評估；能夠?qū)Ψ潜镜剡M(jìn)程進(jìn)行監(jiān)控，能夠在系統(tǒng)投產(chǎn)前開展安全檢測，能夠根據(jù)應(yīng)急計劃定期開展培訓(xùn)、測試與演練；能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)控制系統(tǒng)安全的主動防御與漏洞掃描安全防護(hù)。ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書9、信息融合信息融合的核心在于對數(shù)據(jù)的開發(fā)利用，通過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用等，實現(xiàn)對設(shè)計、生產(chǎn)、服務(wù)等流程的優(yōu)化，提升預(yù)測預(yù)警、自主決策的能力。信息融合成熟度的提升是從數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模到?jīng)Q策優(yōu)化的過程。

數(shù)據(jù)融合信息融合構(gòu)成信息融合類能力的域如圖2-11所示。

數(shù)據(jù)應(yīng)用

數(shù)據(jù)安全圖2-11系統(tǒng)集成的關(guān)鍵評價域9.1、數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)融合的目的是解決數(shù)據(jù)集成的問題，實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)、不同數(shù)據(jù)庫間數(shù)據(jù)的交換，體現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部到企業(yè)外部數(shù)據(jù)交換的過程。關(guān)注企業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一平臺的搭建、數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)化集成與應(yīng)用等。等級及其特征如下。4級5級

企業(yè)搭建數(shù)據(jù)統(tǒng)一模型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫間、與研發(fā)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)集成與傳遞；企業(yè)實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)化集成與應(yīng)用（云數(shù)據(jù)庫），可根據(jù)數(shù)據(jù)的自適應(yīng)傳遞構(gòu)建多功能數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時浮動傳遞。9.2、數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)應(yīng)用是通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，形成數(shù)據(jù)模型來優(yōu)化指導(dǎo)業(yè)務(wù)的調(diào)整，最終能達(dá)到在線優(yōu)化、最少減少人工干預(yù)的狀態(tài)。關(guān)注數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用、對業(yè)務(wù)的優(yōu)化等。4級5級

能夠?qū)ρ邪l(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品服務(wù)等各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析、建模，輸出企業(yè)相關(guān)策略；能夠利用模型實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程在線優(yōu)化。

025ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書9.3、數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)安全的目的是解決企業(yè)如何利用數(shù)據(jù)密碼算法、數(shù)據(jù)備份等，保障大數(shù)據(jù)、云計算數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。關(guān)注融合和備份技術(shù)的應(yīng)用、存儲數(shù)據(jù)的保密性、專用通信通道的應(yīng)用等。等級及其特征如下。4級5級

能夠確保存儲信息的保密性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的可用性；建立異地災(zāi)備中心、專用通信通道確保數(shù)據(jù)安全、完整性與保密性，能夠?qū)ο到y(tǒng)管理數(shù)據(jù)、鑒別信息和重要業(yè)務(wù)提供完整性校驗和恢復(fù)功能。10、新興業(yè)態(tài)新興業(yè)態(tài)是企業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)的推動下，采用信息化手段以及智能化管理措施，重新思考和構(gòu)建制造業(yè)的生產(chǎn)模式和組織方式，進(jìn)而形成的新型商業(yè)模式。新興業(yè)態(tài)能力成熟度主要體現(xiàn)在智能制造高級階段，實現(xiàn)了快速、低成本滿足用戶個性化需求，對設(shè)備遠(yuǎn)程控制，信息

個性化定制新型業(yè)態(tài)資源交互共享的目的，實現(xiàn)企業(yè)間、部門間各

協(xié)同制造

遠(yuǎn)程運(yùn)維環(huán)節(jié)的協(xié)同優(yōu)化。構(gòu)成新興業(yè)態(tài)類能力的域如圖2-12新興業(yè)態(tài)的關(guān)鍵評價域圖2-12所示。10.1、個性化定制個性化定制是在當(dāng)前個性化需求日益旺盛的環(huán)境下，將用戶提前引入到產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，通過差異化的定制參數(shù)、柔性化的生產(chǎn)，使個性化需求得到快速實現(xiàn)。等級及其特征如下。5級

能夠通過個性化定制平臺實現(xiàn)與用戶的個性化需求對接；能夠應(yīng)用工業(yè)云和大數(shù)據(jù)技術(shù)對用戶的個性化需求特征進(jìn)行挖掘和分析，并反饋到設(shè)計環(huán)節(jié)，進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化；個性化定制平臺能夠?qū)崿F(xiàn)與企業(yè)研發(fā)設(shè)計、計劃排產(chǎn)、柔性制造、營銷管理、供應(yīng)鏈管理和售后服務(wù)等信息系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)同與集成。026ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書10.2、遠(yuǎn)程運(yùn)維遠(yuǎn)程運(yùn)維是指智能設(shè)備、智能產(chǎn)品具備數(shù)據(jù)采集、通信和遠(yuǎn)程控制等功能，能夠通過網(wǎng)絡(luò)與平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警、運(yùn)行優(yōu)化等，是制造企業(yè)服務(wù)模式的創(chuàng)新。等級及其特征如下。5級

能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、在線監(jiān)控等，并通過數(shù)據(jù)挖掘和建模實現(xiàn)預(yù)警及優(yōu)化等。10.3、協(xié)同制造協(xié)同制造是通過建立網(wǎng)絡(luò)化制造資源協(xié)同云平臺，實現(xiàn)企業(yè)間研發(fā)系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、運(yùn)營管理系統(tǒng)的協(xié)同與集成，實現(xiàn)資源共享、協(xié)作創(chuàng)新的目標(biāo)。等級及其特征如下。5級

能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)間、部門間創(chuàng)新資源、設(shè)計能力、生產(chǎn)能力等的共享以及上下游企業(yè)在設(shè)計、供應(yīng)、制造和服務(wù)等環(huán)節(jié)的并行組織和協(xié)同優(yōu)化。

027ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書三、模型的應(yīng)用根據(jù)使用者的不同，智能制造能力成熟度模型分為兩種表現(xiàn)形式-整體成熟度模型和單項能力模型，整體成熟度模型提供了使組織能夠通過改進(jìn)某一些關(guān)鍵域集合來遞進(jìn)式的提升智能制造整體水平的一種路徑，單項能力模型提供了使組織能夠針對其選定的某一類關(guān)鍵域進(jìn)行逐步連續(xù)式改進(jìn)的一種路徑。（一）整體成熟度模型分級整體成熟度模型用于衡量企業(yè)智能制造的綜合能力，主要面向大型企業(yè)等，兼顧了制造和智能兩方面。在模型中，將企業(yè)智能制造能力成熟度劃分為5個等級，數(shù)字越大成熟度等

造水平是由低到高逐步遞進(jìn)的，不能放棄比較低的等級直接越級提升到比較高的等級，每個等級向下兼容下一個等級。隨著等級的提升，要實現(xiàn)的類的數(shù)量是增加的，如圖3-1示。級越高。高成熟度等級代表比較強(qiáng)的智能制造能力，反之亦然。按照本模型提升企業(yè)智能制引領(lǐng)級優(yōu)化級

5

新興業(yè)態(tài)集成級

4

信息融合規(guī)范級

3

互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成已規(guī)劃級

1

2

生產(chǎn)、設(shè)計、物流、銷售、服務(wù)、資源要素圖3-1整體能力成熟度等級028ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書（二）單項能力模型分級單項能力模型主要面向中小企業(yè)或者只在制造的某些環(huán)節(jié)有智能化提升需求的企業(yè)，用于衡量企業(yè)在制造的某一關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的智能化能力，側(cè)重制造維的實施。模型中，將每一制造環(huán)節(jié)的智能制造能力分為5級，數(shù)字越大能力等級越高，選擇一個類進(jìn)行改進(jìn)后，必須嚴(yán)格按照等級遞進(jìn)提升，如圖3-2示。5級：1級：實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程化和初步

2級：重要制造環(huán)節(jié)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化

3級：重要制造環(huán)節(jié)間實現(xiàn)內(nèi)外部協(xié)同

4級：利用知識或模型進(jìn)行業(yè)務(wù)優(yōu)化優(yōu)化級

實現(xiàn)預(yù)測、預(yù)警、自適應(yīng)，體現(xiàn)人工智能引領(lǐng)級

設(shè)計生產(chǎn)銷售物流的信息化已規(guī)劃級

規(guī)范級

集成級圖3-2單項能力成熟度模型

服務(wù)（三）模型的應(yīng)用智能制造能力成熟度模型可用于診斷評估、統(tǒng)計分析以及改進(jìn)提升，可供產(chǎn)業(yè)主管部門、制造企業(yè)、解決方案提供商、第三方機(jī)構(gòu)等四類主體使用，適用于所有制造企業(yè)，不受行業(yè)限制。詳見圖3-3所示。圖3-3展示了應(yīng)用主體、模式與相關(guān)產(chǎn)品的對應(yīng)關(guān)系，以下對智能制造能力成熟度模型的功能進(jìn)一步說明：診斷評估改進(jìn)提升

統(tǒng)計分析診斷報告

改進(jìn)提升

診斷評估圖3-3應(yīng)用主體、模式、相關(guān)產(chǎn)品的對應(yīng)關(guān)系029主體應(yīng)用模式主體應(yīng)用模式ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書診斷評估包括如下2項內(nèi)容與模型要求對標(biāo)，判斷智能制造當(dāng)前水平；與設(shè)定的目標(biāo)比較，了解并分析差距，發(fā)現(xiàn)問題，可與自身、同行業(yè)、同區(qū)域的情況進(jìn)行比較。統(tǒng)計分析包括如下2項內(nèi)容形成量化數(shù)據(jù)，摸清區(qū)域或行業(yè)智能制造整體現(xiàn)狀；形成關(guān)鍵指數(shù)，了解重要指標(biāo)的實現(xiàn)情況。改進(jìn)提升包括如下4項內(nèi)容明確未來發(fā)展方向，設(shè)計智能制造戰(zhàn)略目標(biāo)以及行動規(guī)劃；掌握實施方法，提升自身能力；對癥下藥，選擇適宜的解決方案和服務(wù)；不同主體根據(jù)自身目的，可采用不同的應(yīng)用模式。030ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書四、相關(guān)理論的對比分析本文的研究借鑒了國內(nèi)外先進(jìn)的智能制造以及成熟度方面的理論，以下重點(diǎn)介紹軟件能力成熟度模型、智能制造系統(tǒng)架構(gòu)以及工業(yè)4.0就緒度三個最主要的參考，分析了與我們提出的智能制造成熟度模型的區(qū)別和聯(lián)系。（一）軟件能力成熟度模型軟件能力成熟度模型是為開發(fā)軟件產(chǎn)品而提出的過程改進(jìn)成熟度模型，歸納了業(yè)界關(guān)于產(chǎn)品開發(fā)管理活動的普遍認(rèn)可的實踐經(jīng)驗,覆蓋產(chǎn)品從概念提出到交付的整個生存周期。其目的是幫助軟件企業(yè)對軟件工程過程進(jìn)行管理和改進(jìn)，增強(qiáng)開發(fā)與改進(jìn)能力，從而能按時地、不超預(yù)算地開發(fā)出高質(zhì)量的軟件。過程管理是SW-CMM的核心，它認(rèn)為只有過程質(zhì)量得到控制，產(chǎn)品最終質(zhì)量才能保障。SW-CMM從過程管理、項目管理、工程管理和支持管理四方面提出了軟件開發(fā)過程中需要關(guān)注并持續(xù)改進(jìn)的18個過程域，包括組織過程定義、組織過程改進(jìn)、需求管理、技術(shù)方案、配置管理、項目計劃等。根據(jù)組織軟件開發(fā)能力成熟度的情況，分為5級，為初始級、受管理級、已定義級、定量管理級和持續(xù)優(yōu)化級，如圖4-1所示。

本文提出的智能制造能力成熟度模型，充分借鑒了軟件能力成熟度模型以過程為核心的管理思想，提出了以“產(chǎn)品是過程的結(jié)果”為原則，通過深度剖析智能制造涉及的制造過程和智能提升過程，將智能制造拆分為可管理的最小單元，有利于指導(dǎo)企業(yè)分階段的逐步提升自身的智能制造能力。此外，能力改進(jìn)是本研究的另一核心思想，智能制造評價是結(jié)果更是手段，“以評促建”，通過評價來引導(dǎo)和推動企業(yè)關(guān)注自身的能力建設(shè)，而本項目提出的等級水平能夠給出企業(yè)智能制造能力提升的方法和路徑，幫助企業(yè)解決當(dāng)前智能制造路上遇到的難題。持續(xù)提升可預(yù)測的

的過程

持續(xù)優(yōu)化級（5）過程定量管理級（4）標(biāo)準(zhǔn)化，持續(xù)嚴(yán)格化的

的過程

已定義級（3）過程

受管理級（2）初始級（1）圖4-1SW-CMM五級模型031ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書（二）智能制造系統(tǒng)架構(gòu)2015年12月，工信部、國標(biāo)委根據(jù)《中國制造2025》的戰(zhàn)略部署，聯(lián)合發(fā)布了《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2015年版）》，提出從生命周期、系統(tǒng)層級、智能功能3個維度建立智能制造系統(tǒng)架構(gòu)。系統(tǒng)架構(gòu)是對智能制造的核心特征和要素的總結(jié)，其中，生命周期是由設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)等一系列相互聯(lián)系的價值創(chuàng)造活動組成的鏈?zhǔn)郊希幌到y(tǒng)層包括設(shè)備層、控制層、車間

能化和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)化，以及網(wǎng)絡(luò)的扁平化趨勢；智能功能包括資源要素、互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成、信息融合和新興業(yè)態(tài)五層。本文提出的智能制造能力成熟度模型，參考借鑒上述系統(tǒng)架構(gòu)，最終形成“智能+制造”2個維度，以及設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)、資源要素、互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成、信息融合、新興業(yè)態(tài)10大類和細(xì)化的27個域，來進(jìn)一步詮釋智能制造的內(nèi)涵，如圖4-2示。層、企業(yè)層和協(xié)同層共五層，體現(xiàn)了裝備的智圖4-2系統(tǒng)架構(gòu)與“智能+制造”維的關(guān)系（三）工業(yè)4.0就緒度工業(yè)4.0就緒度是由德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會（VerbandDeutscherMaschinenundAnlagenbau，VDMA）于2015年10月提出，主要為了解決兩大問題：一是當(dāng)前德國的機(jī)械制造工業(yè)處于工業(yè)4.0的哪一階段，二是要想在企業(yè)中成功實施工業(yè)4.0必須具備的條件以及企業(yè)當(dāng)前哪些情況需要進(jìn)行相應(yīng)的改變。VDMA根據(jù)調(diào)查問卷分析并提煉出具有6個級別、6個維度以及18個域的就緒度模型。6個級別分別是未規(guī)劃級、初始級、中間級、熟練級、專家級、頂級示范級,032ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書6個維度是：戰(zhàn)略和組織智能工廠高效運(yùn)營智能產(chǎn)品數(shù)據(jù)驅(qū)動服務(wù)員工

施工業(yè)4.0的戰(zhàn)略和組織文化分布式、高度自動化生產(chǎn)智能生產(chǎn)流程體系用ICT技術(shù)裝備物理產(chǎn)品數(shù)據(jù)服務(wù)作為內(nèi)嵌的商業(yè)模式合格的知識工作者是成功實施工業(yè)4.0的關(guān)鍵本文提出的智能制造能力成熟度模型與工業(yè)4.0就緒度在思路與方法上是一致的，在維度與域的劃分方法上，都是先通過分析其核心要素、歸類的方式歸納總結(jié)，然后通過分級的方式來劃分等級。而工業(yè)4.0的維度和域更多體現(xiàn)了智能技術(shù)的特點(diǎn)，智能制造能力成熟度模型是綜合了“智能+制造”兩方面要素，體現(xiàn)技術(shù)與業(yè)務(wù)的融合。在技術(shù)應(yīng)用方面，我們充分參考了工業(yè)4.0就緒度的戰(zhàn)略、數(shù)據(jù)應(yīng)用、云的應(yīng)用、IT安全、設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施、信息共享等內(nèi)容，吸收并發(fā)展其成為智能制造成熟度模型中的資源要素、信息融合、新興業(yè)態(tài)、生產(chǎn)類的一部分指標(biāo)。（四）制造成熟度模型上世紀(jì)80年代美國航空航天局（NASA）提出了度量技術(shù)風(fēng)險的工具——技術(shù)成熟度（TRL），主要是為了更好地開展技術(shù)和風(fēng)險管理。目前技術(shù)成熟度已經(jīng)廣泛應(yīng)用于美國及歐洲國家的裝備采辦項目管理過程中。TRL能夠準(zhǔn)確地度量技術(shù)和設(shè)計的成熟狀況，發(fā)現(xiàn)潛在的問題，從而降低采辦風(fēng)險，有效地減少裝備采辦“拖、降、漲”的現(xiàn)象。但在關(guān)鍵決策

科學(xué)度量制造風(fēng)險的工具。因此，美國國防部推出了制造成熟度（MRL），以提升采辦過程中科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化的效率，使新技術(shù)能更快地應(yīng)用到武器系統(tǒng)中，形成完整的成熟度評估體系，對產(chǎn)品生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)有效性進(jìn)行定量化評價。2001年，美國三軍聯(lián)合制造技術(shù)委員會在技術(shù)成熟度的基礎(chǔ)上構(gòu)建了制造成熟度評價模型。點(diǎn)處以及在采辦的主要流程中，還缺乏一個能033ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書制造成熟度是美軍用于控制制造風(fēng)險的項目管理工具。它基于技術(shù)成熟度，同時是技術(shù)成熟度的擴(kuò)展。它加強(qiáng)了對裝備生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)有效性的評估?！吨圃斐墒於鹊燃壥謨浴肥敲绹鴩啦?011年7月提供的2.01最佳實踐版本，其中對MRL各級的定義如下：制造成熟度的10個等級包括：MRL1：確定制造的基本含義；MRL2：識別制造的概念；MRL3：制造概念得到驗證；MRL4：具備在實驗室環(huán)境下的制造技術(shù)能力；MRL5：具備在相關(guān)生產(chǎn)環(huán)境下制造零部件原型的能力；MRL6：具備在相關(guān)生產(chǎn)環(huán)境下生產(chǎn)原型系統(tǒng)或子系統(tǒng)的能力；MRL7：具備在典型生產(chǎn)環(huán)境下生產(chǎn)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或部件的能力；MRL8：試生產(chǎn)線能力得到驗證；準(zhǔn)備開始小批量生產(chǎn)；MRL9：小批量生產(chǎn)得到驗證；開始大批量生產(chǎn)的能力到位；MRL10：大批量生產(chǎn)得到驗證和轉(zhuǎn)向精益生產(chǎn)。（五）羅蘭貝格模型羅蘭貝格工業(yè)4.0就緒度指數(shù)（RolandBergerIndustry4.0ReadinessIndex，RBIndustry4.0）是由歐盟委員會委托羅蘭貝格咨詢公司對工業(yè)4.0就緒度進(jìn)行研究。其目的在于衡量歐盟成員國各國在工業(yè)4.0中所處位置，提高成員國各國工業(yè)水平和競爭力，以及制造業(yè)在GDP中的比重。羅蘭貝格將工業(yè)4.0就緒度劃分成兩大類即：工業(yè)優(yōu)秀度（包034

括：制造過程成熟度、自動化水平、勞動力就緒度、創(chuàng)新力度）和價值網(wǎng)絡(luò)（包括：高附加值、行業(yè)開放性、創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)、聯(lián)網(wǎng)成熟度），每個類別以連續(xù)5分制衡量。這兩個類別的結(jié)合，決定了一個國家在RB4.0就緒度的位置。此外，以RB工業(yè)4.0就緒度為縱軸，制造業(yè)占GDP比重為橫軸，羅蘭貝格將歐盟成員國從低到高劃分為四個等級：觀望者、傳統(tǒng)者、潛力者、領(lǐng)跑者，更加全面的衡量了各成員國在工業(yè)發(fā)展中所處的位置。本文提出的智能制造能力成熟度模型，充分借鑒了RB工業(yè)4.0就緒度指數(shù)對于制造業(yè)行業(yè)現(xiàn)狀分析和歸納的方法。而RB工業(yè)4.0就緒度指數(shù)更多是體現(xiàn)歐盟中各成員國的工業(yè)水平，同時，考慮了制造業(yè)在各國GDP中的比重。在國家層面，從RB工業(yè)4.0就緒度指數(shù)和制造業(yè)占GDP比重兩個維度，以1（最低級）到5分制（最高級）連續(xù)的將各國工業(yè)水平劃分為4個等級；本文提出的智能制造成熟度模型則重點(diǎn)針對國內(nèi)制造業(yè)行業(yè)，在企業(yè)層面，從智能和制造兩個維度、十大類及細(xì)化域，定位制造業(yè)企業(yè)發(fā)展階段，并以1（最低級）到5（最高級）分制離散的將企業(yè)劃分為5個不同階段等級。ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書五、總結(jié)與展望智能制造產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展階段，對制造業(yè)乃至國民經(jīng)濟(jì)的作用舉足輕重。本文提出的智能制造的核心內(nèi)涵，從智能+制造兩個維度去分析智能制造的核心要素、特征與要求，提出的能力成熟度等級為企業(yè)提供了一個評價其智能制造綜合水平的框架，能夠引導(dǎo)企業(yè)確立戰(zhàn)略目標(biāo)、采用適宜的方法與路徑來實現(xiàn)智能制造，對整個產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展有積極作用。智能制造能力成熟度模型的研究與推廣是一個動態(tài)優(yōu)化的過程，有賴于全社會的力量。接下來應(yīng)重點(diǎn)圍繞以下四點(diǎn)開展工作。一是充分調(diào)研不同行業(yè)對成熟度模型的要求差異，優(yōu)化通用的關(guān)鍵域和模型，能夠適用于不同行業(yè)的需求。二是圍繞成熟度模型，建立與之匹配的、具體可量化的關(guān)鍵指標(biāo)體系，能夠體現(xiàn)能力改進(jìn)的效果。三是在較廣的范圍內(nèi)開展成熟度模型的試驗驗證工作，通過企業(yè)試用成熟度模型來驗證其科學(xué)性、合理性。四是致力于智能制造能力成熟度評價的應(yīng)用推廣，廣泛地在制造業(yè)企業(yè)中開展評價活動，積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，總結(jié)分析我國智能制造的發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)問題和改進(jìn)點(diǎn)，來推動我國智能制造產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。035ChinaManufacturingMaturityModel智能制造能力成熟度模型白皮書附錄基于智能制造能力成熟度模型的評價方法（一）模型與評價智能制造能力成熟度評價是依據(jù)智能制造能力成熟度模型要求，與企業(yè)實際情況進(jìn)行對比，得出智能制造水平等級，有利于企業(yè)發(fā)現(xiàn)差距，結(jié)合組織的智能制造戰(zhàn)略目標(biāo)，尋求改進(jìn)方案，提升智能制造水平。圖4-1為智能制造能力成熟度模型與評價的關(guān)系示意圖：模型2維度2類10域27

組織被評價等級1成熟度要求問題

......

等級5成熟度要求問題

判斷與打分圖附錄1-1智能制造能力成熟度模型與評價的關(guān)系示意圖（二）評價過程企業(yè)首先結(jié)合自身的發(fā)展戰(zhàn)略及目標(biāo)，選擇適宜的模型（整體或單項），根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)選擇評價域（流程或離散），通過“問題”調(diào)查