智能制造能力成熟度評(píng)價(jià)CMMM企業(yè)智能制造迭代升級(jí)最佳實(shí)踐指南

智能制造能力成熟度評(píng)價(jià)CMMM企業(yè)智能制造迭代升級(jí)最佳實(shí)踐指南經(jīng)過(guò)幾十年的快速發(fā)展，我國(guó)制造業(yè)規(guī)模躍居世界第一位，建立起門(mén)類(lèi)齊全、獨(dú)立完整的制造體系，但與先進(jìn)國(guó)家相比，大而不強(qiáng)的問(wèn)題突出。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)增速換擋、結(jié)構(gòu)調(diào)整陣痛、增長(zhǎng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換等相互交織，長(zhǎng)期以來(lái)主要依靠資源要素投入、規(guī)模擴(kuò)張的粗放型發(fā)展模式難以為繼。加快發(fā)展智能制造，基于此工信部《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》明確提出到2035年通過(guò)“兩步走”，加快推動(dòng)生產(chǎn)方式變革：一是到2025年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)大部分實(shí)現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)初步應(yīng)用智能化；二是到2035年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)智能化。如何聚焦新階段新要求，統(tǒng)籌考慮區(qū)域、行業(yè)發(fā)展差異，充分發(fā)揮地方、行業(yè)和企業(yè)積極性，分層分類(lèi)系統(tǒng)推動(dòng)智能制造創(chuàng)新發(fā)展對(duì)當(dāng)前推進(jìn)企業(yè)智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。面對(duì)不斷升級(jí)的智能制造發(fā)展需求，為深化智能制造推廣應(yīng)用，衡量企業(yè)智能制造能力成熟度水平，探索形成具有行業(yè)區(qū)域特色的智能轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑，《智能制造能力成熟度模型》GB/T39116-2020描述了企業(yè)實(shí)施智能制造要達(dá)到的階梯目標(biāo)和演進(jìn)路徑，是引導(dǎo)企業(yè)智改數(shù)轉(zhuǎn)工作的一把標(biāo)尺。智能制造能力成熟度模型描述了企業(yè)實(shí)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(shí)現(xiàn)智能制造的核心要素、特征和要求，從人員、技術(shù)、資源、制造等要素維度，從低到高分5個(gè)成熟度等級(jí)綜合評(píng)價(jià)企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展水平。其中，1級(jí)為流程化管理（規(guī)劃級(jí)），2級(jí)為數(shù)字化改造（規(guī)范級(jí)），3級(jí)為網(wǎng)絡(luò)化集成（集成級(jí)），4級(jí)為智能化生產(chǎn)（優(yōu)化級(jí)），5級(jí)為產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新（引領(lǐng)級(jí)）。截至2021年12月底，智能制造評(píng)估評(píng)價(jià)公共服務(wù)平臺(tái)()企業(yè)自診斷數(shù)量突破20300家。支撐地方相關(guān)部門(mén)共搭建12個(gè)分平臺(tái)，分布于北京、無(wú)錫、內(nèi)蒙古、江西、上海、寧夏回族自治區(qū)、深圳、山西、山東等省市自治區(qū)。截止到2022年2月，包括北京、天津、深圳、江蘇省、浙江省、福建省、山東省、湖南省、廣東省、陜西省、江西省在內(nèi)等11個(gè)省市的地方工業(yè)和信息化主管部門(mén)先后出臺(tái)鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展智能制造能力成熟度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)政策，在引導(dǎo)企業(yè)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、用標(biāo)準(zhǔn)方面成效顯著。

2021年11月工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、市場(chǎng)監(jiān)管總局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于開(kāi)展2021年度智能制造試點(diǎn)示范行動(dòng)通知》（下簡(jiǎn)稱(chēng)“《通知》”），《通知》要求將面向國(guó)內(nèi)優(yōu)秀制造型企業(yè)遴選包括智能制造優(yōu)秀場(chǎng)景、智能制造示范工廠(chǎng)在內(nèi)的示范內(nèi)容。我們注意到智能制造能力成熟度模型被采信作為本次申報(bào)的推薦條件，《通知》明確提出申報(bào)主體應(yīng)通過(guò)智能制造數(shù)據(jù)資源公共服務(wù)平臺(tái)開(kāi)展智能制造能力成熟度自評(píng)估，需達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T39116-2020《智能制造能力成熟度模型》二級(jí)及以上或滿(mǎn)足相關(guān)行業(yè)智能制造指導(dǎo)性文件要求?！锻ㄖ芬彩状翁岢鲋悄苤圃靾?chǎng)景示范內(nèi)容,總結(jié)15個(gè)環(huán)節(jié)52個(gè)智能制造典型場(chǎng)景，作為智能制造示范工廠(chǎng)建設(shè)的參考，并提供了《智能制造典型場(chǎng)景參考指引（2021年）》。如何評(píng)判相關(guān)場(chǎng)景的業(yè)務(wù)范圍，如何量化評(píng)價(jià)相關(guān)場(chǎng)景的實(shí)施情況，智能制造能力成熟模型給出了很好的答案，這也是指引評(píng)價(jià)智能制造場(chǎng)景的有利工具。在下表中，我們將智能制造能力成熟度模型與智能制造典型場(chǎng)景做了對(duì)應(yīng)，以期幫助企業(yè)在實(shí)施相關(guān)場(chǎng)景建設(shè)過(guò)程中有定性定量的工具作為支持。表1智能制造能力成熟度模型20個(gè)能力子域與智能制造典型場(chǎng)景對(duì)應(yīng)表環(huán)節(jié)場(chǎng)景對(duì)應(yīng)智能制造能力成熟度能力子域?qū)?yīng)智能制造能力成熟度模型等級(jí)工廠(chǎng)設(shè)計(jì)車(chē)間/工廠(chǎng)數(shù)字化設(shè)計(jì)----車(chē)間/工廠(chǎng)數(shù)字化交付----產(chǎn)品研發(fā)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真產(chǎn)品設(shè)計(jì)4級(jí)c;5級(jí)c原料性質(zhì)表征與配方研發(fā)----工藝設(shè)計(jì)離散型工藝數(shù)字化設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)四級(jí)a、b、c流程型工藝數(shù)字化設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)四級(jí)c、五級(jí)a計(jì)劃與調(diào)度生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化計(jì)劃與調(diào)度三級(jí)a、b車(chē)間智能排產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度四級(jí)a精準(zhǔn)作業(yè)派工計(jì)劃與調(diào)度四級(jí)a、b生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)線(xiàn)柔性配置生產(chǎn)作業(yè)五級(jí)a資源動(dòng)態(tài)組織生產(chǎn)作業(yè)四級(jí)b；五級(jí)a先進(jìn)過(guò)程控制生產(chǎn)作業(yè)五級(jí)b工藝流程/參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)優(yōu)生產(chǎn)作業(yè)四級(jí)b；五級(jí)b人機(jī)協(xié)同作業(yè)裝備三級(jí)a精益生產(chǎn)管理計(jì)劃與調(diào)度、生產(chǎn)作業(yè)、設(shè)備管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、采購(gòu)相關(guān)能力子域三級(jí)、四級(jí)、五級(jí)條款倉(cāng)儲(chǔ)配送智能倉(cāng)儲(chǔ)倉(cāng)儲(chǔ)配送三級(jí)a、b、c精準(zhǔn)配送倉(cāng)儲(chǔ)配送四級(jí)a、b物料實(shí)時(shí)跟蹤倉(cāng)儲(chǔ)配送、物流、生產(chǎn)作業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)配送四級(jí)a；物流四級(jí)b；生產(chǎn)作業(yè)三級(jí)d質(zhì)量管控智能在線(xiàn)檢測(cè)生產(chǎn)作業(yè)三級(jí)c質(zhì)量精準(zhǔn)追溯生產(chǎn)作業(yè)四級(jí)d產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化生產(chǎn)作業(yè)四級(jí)d設(shè)備管理自動(dòng)巡檢設(shè)備管理二級(jí)c(高于成熟度要求）智能維護(hù)管理設(shè)備管理二級(jí)b、c；三級(jí)c、d(高于成熟度要求）在線(xiàn)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與故障診斷設(shè)備管理三級(jí)a預(yù)測(cè)性維護(hù)與運(yùn)行優(yōu)化設(shè)備管理四級(jí)a資產(chǎn)全生命周期管理設(shè)備管理三級(jí)d(比成熟度要求更廣）安全管控安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與識(shí)別安全環(huán)保四級(jí)a安全事件智能決策與應(yīng)急聯(lián)動(dòng)安全環(huán)保三級(jí)c危化品智能管控安全環(huán)保三級(jí)b危險(xiǎn)作業(yè)自動(dòng)化安全環(huán)保三級(jí)a能源管理能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)能源管理二級(jí)a、b、c能效優(yōu)化能源管理四級(jí)a、b能源平衡與調(diào)度能源管理三級(jí)b環(huán)保管控污染源管理與環(huán)境監(jiān)測(cè)安全環(huán)保三級(jí)b排放預(yù)警與管控安全環(huán)保四級(jí)b固廢處置與再利用----碳資產(chǎn)管理----

營(yíng)銷(xiāo)管理市場(chǎng)快速分析預(yù)測(cè)銷(xiāo)售管理四級(jí)a銷(xiāo)售計(jì)劃動(dòng)態(tài)優(yōu)化銷(xiāo)售管理四級(jí)a銷(xiāo)售驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)優(yōu)化銷(xiāo)售管理四級(jí)c售后服務(wù)主動(dòng)客戶(hù)服務(wù)客戶(hù)服務(wù)四級(jí)a產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維產(chǎn)品服務(wù)四級(jí)a、b、c數(shù)據(jù)增值服務(wù)客戶(hù)服務(wù)四級(jí)a、b;五級(jí)：a供應(yīng)鏈管理采購(gòu)策略?xún)?yōu)化采購(gòu)管理四級(jí)b、c供應(yīng)鏈可視化采購(gòu)管理四級(jí)a物流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與優(yōu)化物流管理四級(jí)b、c供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與彈性管控采購(gòu)管理四級(jí)b；五級(jí)a模式創(chuàng)新用戶(hù)直連制造產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)作業(yè)、客戶(hù)服務(wù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)五級(jí)a、d；生產(chǎn)作業(yè)五級(jí)a；客戶(hù)服務(wù)四級(jí)a大批量定制產(chǎn)品設(shè)計(jì)五級(jí)a共享制造----網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、計(jì)劃與調(diào)度、產(chǎn)品服務(wù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)五級(jí)d、工藝設(shè)計(jì)五級(jí)c、計(jì)劃與調(diào)度五級(jí)b、產(chǎn)品服務(wù)五級(jí)b基于數(shù)字孿生的制造裝備裝備五級(jí)a(成熟度僅有裝備級(jí)的數(shù)字孿生）參考以上智能制造能力成熟度模型20個(gè)能力子域與智能制造典型場(chǎng)景對(duì)應(yīng)表，通過(guò)對(duì)標(biāo)智能制造能力成熟度模型的條款，可以對(duì)相關(guān)智能制造典型場(chǎng)景的實(shí)踐情況進(jìn)行業(yè)務(wù)內(nèi)容的界定、實(shí)施效果的量化評(píng)價(jià)。企業(yè)申報(bào)的典型應(yīng)用場(chǎng)景經(jīng)智能制造能力成熟度模型相應(yīng)條款評(píng)估滿(mǎn)足條款要求，就可判斷為滿(mǎn)足智能制造典型場(chǎng)景建設(shè)要求。本文將以?xún)杉抑圃煨推髽I(yè)的案例闡述如何利用CMMM標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量相應(yīng)場(chǎng)景的實(shí)踐方法。場(chǎng)景1：離散型工藝數(shù)字化設(shè)計(jì)（某整車(chē)制造廠(chǎng)）

典型場(chǎng)景描述：離散型工業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)要求應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)工具（CAPP）和工藝知識(shí)庫(kù)，采用高效加工、精密裝配等先進(jìn)制造工藝，集成三維建模、仿真驗(yàn)證等技術(shù)，進(jìn)行基于模型的離散工藝設(shè)計(jì)。對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)條款

工藝設(shè)計(jì)能力子域四級(jí)a：場(chǎng)景業(yè)務(wù)界定：應(yīng)實(shí)現(xiàn)基于模型的三維工藝設(shè)計(jì)和優(yōu)化，并將完整的工藝信息（如：工裝、工具、設(shè)備等）集成于三維工藝模型中；量化評(píng)價(jià)過(guò)程：該企業(yè)使用PDPS三維模型進(jìn)行詳細(xì)工藝設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中可調(diào)用工具、刀具、焊槍模型庫(kù)等工藝資源和信息對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，并基于仿真結(jié)果對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。例如車(chē)身焊槍三維仿真驗(yàn)證從三維焊槍模塊庫(kù)選型、三維建模工藝仿真、工藝評(píng)價(jià)到工藝調(diào)整的閉環(huán)。缸蓋的機(jī)加工工藝采用基于模型開(kāi)展三維工藝設(shè)計(jì)并對(duì)產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)作進(jìn)行仿真優(yōu)化，并基于仿真結(jié)果實(shí)施產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備布置。對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)條款

工藝設(shè)計(jì)能力子域四級(jí)b：場(chǎng)景業(yè)務(wù)界定：應(yīng)基于工藝知識(shí)庫(kù)的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工藝流程、工序內(nèi)容、工藝資源等知識(shí)的實(shí)時(shí)調(diào)用，為工藝規(guī)劃與設(shè)計(jì)提供決策支持；量化評(píng)價(jià)過(guò)程：該企業(yè)定制開(kāi)發(fā)的PMDS內(nèi)置工具、工裝、設(shè)備、工時(shí)卡標(biāo)準(zhǔn)工藝數(shù)據(jù)庫(kù)（知識(shí)庫(kù)）。系統(tǒng)支持參數(shù)化的工具選型、標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)定額自動(dòng)生成，確保工藝開(kāi)發(fā)結(jié)果滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化要求。對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)條款

工藝設(shè)計(jì)能力子域四級(jí)c：場(chǎng)景業(yè)務(wù)界定：應(yīng)基于工藝知識(shí)庫(kù)的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工藝流程、工序內(nèi)容、工藝資源等知識(shí)的實(shí)時(shí)調(diào)用，為工藝規(guī)劃與設(shè)計(jì)提供決策支持；量化評(píng)價(jià)過(guò)程：該企業(yè)已實(shí)現(xiàn)基于三維模型的工藝仿真分析和迭代優(yōu)化，如應(yīng)用Autoform軟件對(duì)沖壓成型過(guò)程中復(fù)雜的深拉延和拉伸成形的魯棒性和可靠性等進(jìn)行仿真分析，預(yù)判破裂或者起皺潛在風(fēng)險(xiǎn)并進(jìn)行優(yōu)化，縮短模具調(diào)試周期和降低開(kāi)發(fā)成本。又如依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)間產(chǎn)線(xiàn)三維建模對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)線(xiàn)工藝路徑、生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行仿真，根據(jù)聯(lián)調(diào)仿真驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化。綜合以上內(nèi)容，故該企業(yè)在“離散型工藝數(shù)字化設(shè)計(jì)”場(chǎng)景量化評(píng)價(jià)為滿(mǎn)分。場(chǎng)景2:產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化,質(zhì)量精準(zhǔn)追溯（某化工企業(yè)）典型場(chǎng)景描述：質(zhì)量精準(zhǔn)追溯要求建設(shè)質(zhì)量管理系統(tǒng)（QMS），集成條碼、標(biāo)識(shí)和區(qū)塊鏈等技術(shù)，采集產(chǎn)品原料、生產(chǎn)過(guò)程、客戶(hù)使用的質(zhì)量信息，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量精準(zhǔn)追溯。

產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化依托質(zhì)量管理系統(tǒng)（QMS）和知識(shí)庫(kù)，集成質(zhì)量設(shè)計(jì)優(yōu)化、質(zhì)量機(jī)理分析等技術(shù)，進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量影響因素識(shí)別、缺陷分析預(yù)測(cè)和質(zhì)量?jī)?yōu)化提升。對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)條款生產(chǎn)作業(yè)能力子域四級(jí)d場(chǎng)景業(yè)務(wù)界定：應(yīng)實(shí)時(shí)采集產(chǎn)品原料、生產(chǎn)過(guò)程、客戶(hù)使用的質(zhì)量信息，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的精準(zhǔn)追溯，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析和知識(shí)庫(kù)的運(yùn)用，進(jìn)行產(chǎn)品的缺陷分析，提出改善方案。

量化評(píng)價(jià)過(guò)程：該企業(yè)通LIMS系統(tǒng)對(duì)原料、半成品、產(chǎn)成品和客戶(hù)使用的質(zhì)量信息進(jìn)行質(zhì)量追溯，通過(guò)知識(shí)庫(kù)運(yùn)用，解決生產(chǎn)中發(fā)生的產(chǎn)品缺陷問(wèn)題，對(duì)新產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)家解決，新的問(wèn)題和解決辦法錄入知識(shí)庫(kù)進(jìn)行更新。例如當(dāng)中間品采樣產(chǎn)品酸度不合格，從知識(shí)庫(kù)的異常預(yù)案中獲取原因分析及處理方式，系統(tǒng)查詢(xún)?cè)?、反?yīng)器轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)，分析實(shí)際原因，并采取相應(yīng)的解決方案，降低不合格率。綜合以上內(nèi)容，故該企業(yè)在“產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化、質(zhì)量精準(zhǔn)追溯”兩個(gè)場(chǎng)景量化評(píng)價(jià)得分為滿(mǎn)分。企業(yè)智能化建設(shè)是一個(gè)持續(xù)化提升過(guò)程，想要推動(dòng)企業(yè)向智能化方向發(fā)展，需要一個(gè)逐級(jí)階梯式引導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)對(duì)標(biāo)模型可識(shí)別自身所處智能制造的發(fā)展階段，并參考模型有計(jì)劃地提升自身的智能制造化水平，做到有的放矢，行之有矩。同時(shí)，企業(yè)不僅可以通過(guò)成熟度模型的等級(jí)特性識(shí)別其所處的發(fā)展階段，還可參照能力子域的不同等級(jí)的條款，逐級(jí)分解智改數(shù)轉(zhuǎn)的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)改造目標(biāo)。智能制造能力成熟度模型是企業(yè)的智改數(shù)轉(zhuǎn)的操作指南。以智能制造典型場(chǎng)景建設(shè)為例，擬申報(bào)智能制造典型場(chǎng)景的企業(yè)，可以對(duì)標(biāo)模型相應(yīng)條