智能制造發(fā)展指數(shù)研究

導(dǎo)讀

目前制造型企業(yè)在智能制造的應(yīng)用主要在制造業(yè)產(chǎn)品智能化、設(shè)備智能化，以及生產(chǎn)過(guò)程和管理流程的智能化上， 針對(duì)智能制造水平的研究主要集中于微觀(guān)企業(yè)的智能制造能力上，大中小微企業(yè)在智能制造發(fā)展水平上具有差異性。本文指出了目前大中小型企業(yè)使用的智能制造評(píng)價(jià)體系被籠統(tǒng)地歸結(jié)成一類(lèi)的現(xiàn)象，在總結(jié)了各方研究后，最后提出一種宏觀(guān)的適用于中小微企業(yè)的智能制造發(fā)展指數(shù)，并構(gòu)建了中小微企業(yè)智能制造發(fā)展指數(shù)指標(biāo)體系，以此來(lái)客觀(guān)反映出當(dāng)前中小微企業(yè)的智能制造發(fā)展的整體情況。

01

引言

智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于制造業(yè)管理、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、決策和服務(wù)等活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行和自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式[1]。近兩年，中國(guó)電子標(biāo)準(zhǔn)化研究院依據(jù)各企業(yè)基于GB/T 39116—2020 《智能制造能力成熟度模型》及GB/T 39117—2020《智能制造能力成熟度評(píng)估方法》兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在線(xiàn)上開(kāi)展的自評(píng)估數(shù)據(jù)形成并發(fā)布了《智能制造發(fā)展指數(shù)報(bào)告》。報(bào)告顯示，我國(guó)有70% 左右的制造業(yè)成熟度仍處于一級(jí)以下的水平。

劉強(qiáng)在總結(jié)了過(guò)去智能制造發(fā)展歷史、理論和實(shí)踐研究成果的基礎(chǔ)上提出了一個(gè)由理論基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)和支撐技術(shù)等8 個(gè)模塊組成的智能制造理論體系的總體架構(gòu)，并將智能制造總體目標(biāo)總結(jié)為“優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、綠色、安全”。周濟(jì) 等將智能制造總結(jié)為不斷提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、效益和服務(wù)水平，減少資源能耗的驅(qū)動(dòng)， 貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)及相應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化集成。Gillenwater 等主要從組織設(shè)計(jì)和信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，引入了將MSS 與分布式集團(tuán)支持系統(tǒng)（DGSS）集成到分布式制造支持系統(tǒng)（DMSS） 中的概念以幫助制造業(yè)滿(mǎn)足集成、溝通、協(xié)作和決策的需求。Choy 等認(rèn)為，對(duì)企業(yè)進(jìn)行智能供應(yīng)鏈管理、外部環(huán)境的智能感知、生產(chǎn)設(shè)備的性能預(yù)測(cè)及智能維護(hù)， 以及智能企業(yè)管理等，可以達(dá)到企業(yè)管理的全方位智能化。Haider等表示，應(yīng)用智能制造技術(shù)針對(duì)產(chǎn)品服務(wù)和生產(chǎn)性服務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，可以更加高效地進(jìn)行產(chǎn)品維護(hù)及客戶(hù)維護(hù)。

在進(jìn)行大量的調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外針對(duì)智能制造領(lǐng)域的研究主要集中在智能制造裝備、智能制造系統(tǒng)工程、智能制造技術(shù)、智能制造產(chǎn)業(yè)政策及戰(zhàn)略等領(lǐng)域。綜合來(lái)說(shuō)，可以分為制造對(duì)象的智能化與生產(chǎn)主體的智能化這兩個(gè)方面。盡管?chē)?guó)內(nèi)越來(lái)越多的企業(yè)正在嘗試進(jìn)行智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)，但企業(yè)在面對(duì)設(shè)備與人、先進(jìn)技術(shù)與先進(jìn)文化，以及智能制造理論與先進(jìn)管理理論的融合等問(wèn)題時(shí)顯得無(wú)從下手。因此，結(jié)合行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，針對(duì)性地為處于不同發(fā)展水平的企業(yè)制定科學(xué)、合理的測(cè)度方法與測(cè)度體系，可以客觀(guān)地反映企業(yè)智能制造發(fā)展的整體水平與各個(gè)行業(yè)智能制造實(shí)施的整體情況，為政府政策的制定及市場(chǎng)的治理提供參考，同時(shí)為企業(yè)實(shí)施智能制造指明方向。

02

智能制造發(fā)展水平評(píng)估的研究情況

隨著智能制造在生產(chǎn)管理中的逐步應(yīng)用，各行各業(yè)也體會(huì)到了智能制造帶給人們的便利。如何判斷一個(gè)企業(yè)、一個(gè)行業(yè)、一個(gè)區(qū)域或一個(gè)國(guó)家智能制造發(fā)展水平， 幫助各行各業(yè)更好更快地向著智能制造發(fā)展也是目前各界研究的熱點(diǎn)。

龔炳錚提出了由智能制造企業(yè)生態(tài)環(huán)境、智能制造企業(yè)發(fā)展水平、智能制造企業(yè)效益三項(xiàng)指數(shù)構(gòu)成的智能制造企業(yè)發(fā)展指數(shù)。吳敏潔等將智能制造劃分為管理、裝備、服務(wù)、生產(chǎn)和產(chǎn)品五維內(nèi)涵特征并采用潛因子模型，對(duì)中國(guó)區(qū)域智能制造發(fā)展水平進(jìn)行測(cè)評(píng)。董志學(xué)等從企業(yè)經(jīng)營(yíng)績(jī)效水平、企業(yè)創(chuàng)新能力、產(chǎn)品流通能力和信息化服務(wù)水平四個(gè)角度構(gòu)建了智能制造能力評(píng)價(jià)因子分析體系，對(duì)我國(guó)主要的23 個(gè)省級(jí)行政區(qū)智能制造發(fā)展水平進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，并探索了影響智能制造發(fā)展的影響因素。任嵬等結(jié)合石化行業(yè)特點(diǎn)，以智能制造參考架構(gòu)和智能工廠(chǎng)建設(shè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，從智能和業(yè)務(wù)兩個(gè)維度著手，提出了國(guó)內(nèi)首個(gè)石化行業(yè)的智能制造能力成熟度模型。吳珊等從" 開(kāi)發(fā)式創(chuàng)新" 和" 探索式創(chuàng)新" 兩個(gè)方面考察智能制造企業(yè)的能力，并通過(guò)專(zhuān)家投票的方式，評(píng)選出我國(guó)制造型企業(yè)智能制造發(fā)展水平百?gòu)?qiáng)。易偉明等建立了由生命周期、智能功能和系統(tǒng)層級(jí)3 個(gè)維度構(gòu)成的立體系統(tǒng)對(duì)制造型企業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)， 得出企業(yè)的智能制造能力等級(jí)。何慧霞等通過(guò)分析智能制造評(píng)價(jià)理論研究現(xiàn)狀得出，現(xiàn)行智能制造評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)、流程、指標(biāo)體系和應(yīng)用等方面存在欠缺，需要建立健全智能制造評(píng)價(jià)范式；優(yōu)化指標(biāo)體系；強(qiáng)化新技術(shù)融合。王一鳴綜合考慮生態(tài)環(huán)境、企業(yè)建設(shè)水平和效益等方面因素對(duì)區(qū)域工業(yè)企業(yè)智能制造發(fā)展的約束性，分析了廈門(mén)市工業(yè)企業(yè)智能制造發(fā)展現(xiàn)狀，并提出相關(guān)發(fā)展建議。

通過(guò)初步梳理智能制造發(fā)展水平評(píng)估的相關(guān)文獻(xiàn)可以看出，目前國(guó)內(nèi)主要是從企業(yè)的維度出發(fā)，評(píng)價(jià)某個(gè)企業(yè)的發(fā)展情況；或者是從區(qū)域角度出發(fā)，評(píng)估各個(gè)區(qū)域的智能制造發(fā)展水平；或者是將大型企業(yè)與中小微企業(yè)放在一起進(jìn)行評(píng)估，將所有行業(yè)籠統(tǒng)地使用同一體系進(jìn)行評(píng)估從研究角度上來(lái)看，主要針對(duì)單個(gè)企業(yè)智能制造能力成熟度來(lái)判斷某一企業(yè)的智能制造水平。針對(duì)智能制造能力水平評(píng)估問(wèn)題的研究，國(guó)內(nèi)主要從指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行，目前已經(jīng)取得了一定的研究成果。綜上，以往對(duì)于智能制造評(píng)價(jià)大多從微觀(guān)角度上去討論具體到每一個(gè)企業(yè)的發(fā)展情況，而從宏觀(guān)角度，系統(tǒng)性地針對(duì)于整個(gè)制造型企業(yè)的發(fā)展水平研究較少，仍然還處在不斷摸索探究的階段。

03

智能制造發(fā)展指數(shù)測(cè)度研究

發(fā)展指數(shù)是衡量某一領(lǐng)域發(fā)展程度的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于不同的領(lǐng)域，有不同的發(fā)展指數(shù)測(cè)度的方式和方法。發(fā)展指數(shù)體系的構(gòu)建一般是結(jié)合所研究領(lǐng)域的特點(diǎn)來(lái)構(gòu)建的，針對(duì)研究領(lǐng)域數(shù)據(jù)等的不同特征，在進(jìn)行發(fā)展指數(shù)計(jì)算時(shí)，也需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行特殊處理及算法的改進(jìn)研究。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，目前學(xué)術(shù)界涉及發(fā)展指數(shù)的大多聚集在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域，在進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展指數(shù)測(cè)度一般會(huì)考慮數(shù)字經(jīng)濟(jì)分布的空間異質(zhì)性特征?？偨Y(jié)國(guó)家基于《智能制造能力成熟度模型》發(fā)布的《智能制造發(fā)展指數(shù)報(bào)告（2021）》可以看出， 中小微企業(yè)各能力域水平整體低于全國(guó)制造業(yè)的平均水平，其中人員、技術(shù)、銷(xiāo)售和服務(wù)這四個(gè)能力域在我國(guó)制造業(yè)智能制造發(fā)展能力上體現(xiàn)出弱勢(shì)，平均得分均在1.7 分以下，如圖1 所示。

行業(yè)前10 智能制造能力成熟度等級(jí)分布如圖2 所示，可以看出根據(jù)行業(yè)的不同，智能制造水平也有不同。

因此，根據(jù)現(xiàn)有的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將大型企業(yè)與中小微企業(yè)的研究體系，以及將各個(gè)行業(yè)特點(diǎn)使用同一研究體系進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，這樣得出的結(jié)論是粗糙的，在企業(yè)能力提升上所呈現(xiàn)的價(jià)值也是有限的。因此，本文在總結(jié)了多方研究后，以中小微企業(yè)為例，提出一種適用于區(qū)分各行業(yè)智能制造發(fā)展水平的中小微企業(yè)智能制造發(fā)展指數(shù) 體系。

04

智能制造發(fā)展指數(shù)體系構(gòu)建

中國(guó)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)步入高質(zhì)量發(fā)展的新時(shí)代。立足于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)需求，中國(guó)企業(yè)出海已經(jīng)不僅是單一企業(yè)的選擇，而是成為了時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。

參考人類(lèi)發(fā)展指數(shù)編制的原則和方法，結(jié)合中小型企業(yè)在實(shí)施智能制造過(guò)程中的特點(diǎn)，中小微智能制造發(fā)展指數(shù)的編制借鑒了以下原則：第一，兼顧縱向和橫向可比性。中小微企業(yè)智能制造的發(fā)展作為一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程， 同一地區(qū)不同年份的各行業(yè)智能制造發(fā)展情況會(huì)有所不同，不同地區(qū)同一年份的各行業(yè)智能制造發(fā)展也會(huì)有一定的差異性。因此所編制的中小微企業(yè)智能制造發(fā)展指數(shù)應(yīng)當(dāng)在時(shí)間和空間維度上都可比較，即具有縱向和橫向可比性。第二，有限性。體系中應(yīng)只包括有限的變量以便于計(jì)算并易于管理。第三，體現(xiàn)中小微企業(yè)智能制造發(fā)展的多層次性。中小微企業(yè)智能制造發(fā)展指數(shù)應(yīng)是一個(gè)綜合指數(shù)而不是過(guò)多的獨(dú)立指標(biāo)，其不僅能體現(xiàn)出在智能制造技術(shù)的進(jìn)步，還應(yīng)表現(xiàn)出智能制造對(duì)傳統(tǒng)中小微企業(yè)的賦能、促進(jìn)作用，能測(cè)量中小微企業(yè)智能制造發(fā)展的基本內(nèi)涵。第四，保持指數(shù)范圍和理論的靈活性。第五，有充分可信的數(shù)據(jù)來(lái)源保證?；谝陨显瓌t， 本文延續(xù)已有研究，結(jié)合《智能制造能力成熟度模型》《浙江省“智能工廠(chǎng)/ 數(shù)字化車(chē)間”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》《智能制造發(fā)展指數(shù)報(bào)告》等文件精神，在對(duì)智能制造發(fā)展評(píng)價(jià)研究文獻(xiàn)梳理的基礎(chǔ)上，吸納了相關(guān)行業(yè)專(zhuān)家的意見(jiàn)，最終得出由5 個(gè)一級(jí)指數(shù)、13 個(gè)二級(jí)指標(biāo)、43 個(gè)三級(jí)指標(biāo)構(gòu)成的“中小微企業(yè)智能制造發(fā)展指數(shù)”體系，見(jiàn)下表。根據(jù)指標(biāo)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，當(dāng)數(shù)值越大越好時(shí)定義為正指標(biāo)， 當(dāng)數(shù)值越小越好時(shí)，定義為逆指標(biāo)。

“中小微企業(yè)智能制造發(fā)展指數(shù)”由5 個(gè)一級(jí)指數(shù)構(gòu)成，代表了五個(gè)維度。多個(gè)維度的指標(biāo)選擇是為了保證中小微企業(yè)智能制造發(fā)展指數(shù)指標(biāo)體系構(gòu)建的多層次性、代表性與綜合性。本文共提取了43 個(gè)關(guān)鍵詞，將“中小微企業(yè)智能制造發(fā)展指數(shù)”劃分為組織戰(zhàn)略指數(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施指數(shù)、業(yè)務(wù)流程指數(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈指數(shù)及效益指數(shù)的整合。其中2/3 的關(guān)鍵詞是與企業(yè)發(fā)展過(guò)程中智能制造技術(shù)相關(guān)的，另外1/3 體現(xiàn)了智能制造實(shí)施對(duì)企業(yè)的賦能及企業(yè)智能制造的組織管理。

05

結(jié)束語(yǔ)

本文在總結(jié)了國(guó)內(nèi)外智能制造發(fā)展情況，以及智能制造相關(guān)技術(shù)、理論研究現(xiàn)狀后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前對(duì)于企業(yè)智能制造的研究大都從微觀(guān)的角度出發(fā)，研究具體某一個(gè)企業(yè)的實(shí)施情況，無(wú)法客觀(guān)地反映出行業(yè)的整體發(fā)展情況。根據(jù)國(guó)家發(fā)布的《智能制造發(fā)展指數(shù)報(bào)告》，得出國(guó)內(nèi)中小微型企業(yè)在我國(guó)制造型企業(yè)中占比較大，且大多中小微企業(yè)仍處于工業(yè)1.0 到工業(yè)2.0 的發(fā)展?fàn)顟B(tài)這一實(shí)際情況。最終結(jié)合國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與特點(diǎn)，提出構(gòu)建由組織戰(zhàn)略、基礎(chǔ)設(shè)施、業(yè)務(wù)流程、產(chǎn)業(yè)鏈及效益五個(gè)維度組成的中小微企業(yè)智能制造發(fā)展指數(shù)，以客觀(guān)地反映中小微企業(yè)智能制造發(fā)展的整體情況及各個(gè)行業(yè)智能制造實(shí)施情況，為政府政策的制定及市場(chǎng)的治理提供參考，同時(shí)為企業(yè)實(shí)施智能制造指明方向。