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全面提升數據價值
賦能業務提質增效
1 引言
中國電子技術標準化研究院聯合相關單位共同編寫了《中國智能制造發展研究報告:能力成熟度》(以下簡稱CMMM 2.0),于2022年11月23日在世界智能制造大會主論壇正式發布。
本報告是繼《智能制造能力成熟度模型白皮書(1.0)》、GB/T39116—2020《智能制造能力成熟度模型》發布以來又一重要著作,凝結了百余位智能制造能力成熟度評估師的集體智慧和300余家制造企業的創新探索,向世界展示了智能制造發展的中國智慧和中國方案。本文從編寫者視角對報告的主要內容進行系統全面的梳理和解讀,從CMMM發展歷程、CMMM應用等方面給出作者的理解和判斷。
2 編制背景
智能制造是制造強國建設的主攻方向,是實現新型工業化的關鍵抓手。近年來,黨中央、國務院對促進傳統產業升級做出了系列部署,明確提出大力推進智能制造。自2015年以來通過產學研用協同創新、行業企業示范應用、央地聯合統籌推進,我國智能制造發展取得長足進步。
《“十四五”智能制造發展規劃》為“十四五”時期我國智能制造的發展指明了方向,提供了根本遵循。該規劃中明確提出了“到2025年,我國智能制造能力成熟度水平明顯提升”的轉型升級目標。CMMM2.0就是以“持續提升智能制造能力成熟度水平”為核心,從企業應用視角切入,展示CMMM靈活應用思路和高價值實踐,指引不同類型、不同行業的制造企業站在系統、全局的角度統籌考慮智能制造規劃,選擇正確的路徑實施智能制造過程改進工作,是對企業持續提升智能制造能力成熟度水平的實踐指導,也是有效支撐智能制造“十四五”規劃的重要研究。
當前推進智能制造的重點和難點在于快速且有效地推進更多的企業參與實踐和優秀解決方案在更多場景的落地應用?!笆濉币詠砦覈悄苤圃彀l展的成績斐然。供給層面,一是我國智能制造解決方案供應商發展成效顯著。已經擁有6000余家智能制造系統解決方案供應商,其中,主營業務收入超10億元的系統解決方案供應商達40余家,供應商專業化程度和創新能力增強,初步形成了一支可滿足我國制造業企業推進數字化轉型的隊伍,中國智能制造服務網絡基本構建完成。二是標準體系不斷完善。工信部于2015年、2018年、2021年先后發布更新了三版《國家智能制造標準體系建設指南》,同時在船舶、石化、建材、紡織等14個細分行業構建了智能制造標準體系,智能制造專項支持建成近200個標準試驗驗證平臺,智能制造領域國家標準共計300余項,基本覆蓋生產制造全流程各環節。
需求層面,“十三五”期間,工信部遴選了305個智能制造試點示范項目,建成一批數字化車間和智能工廠,樹立了行業標桿,有效起到了智能制造領頭羊的作用。但我們必須保持清醒的認識,由于我國制造業規模巨大,制造業中90%以上是中小企業,而中小企業是下一輪競爭的關鍵。中小企業囿于技術、資金、人才等各類資源限制,整體呈現出的數字化轉型水平較低,數據顯示,79%的企業處于數字化轉型的初級階段。當下之選就是依靠智能制造解決方案供應商的技術和人才優勢,以及已經發布的各項標準創新成果和優質服務隊伍,幫助廣大的中小企業突破困境,實現轉型升級。
我國制造業中小企業數字化轉型現狀
3 CMMM2.0核心內容
3.1 CMMM“是什么”
智能制造能力成熟度模型簡稱“CMMM”,是由中國電子技術標準化研究院提出的,用于實施智能制造過程改進提升的成熟度模型??傮w來看,CMMM包括1個能力模型。
其中,1個能力模型是一個指導企業系統推進智能制造的總體模型;4個能力要素包括人員、資源、技術制造;3個基礎支撐要素和1個制造核心要素(涵蓋了產品的設計、生產、物流、銷售、服務的全生命周期);5個成熟度等級從低到高分別為規劃級、規范級、集成級、優化級、引領級,20個能力子域包括人員、資源、技術3個要素下的7個基礎能力子域,制造要素的13個核心能力子域,若干條款要求是對20個能力子域在5個成熟度等級下分別提出的重點實施內容要求。
8年來,CMMM持續發展并取得了長足進步。2015年,工信部為加快推進智能制造,提出“智能制造、標準先行”的指導思想,以解決我國智能制造領域標準缺失、標準研制滯后以及交叉重復等問題,啟動了一批智能制造標準化項目,局我國智能制造標準化工作。中國電子技術標準化研究院聯合相關單位承擔了工信部智能制造綜合標準化“智能制造評價指標體系及成熟度模型標準化與試驗驗證系統”項目,以基礎共性標準為核心,通過項目實施推進標準化工作,通過制定標準凝聚業界共識,打造符合我國國情的智能制造模型。
2016年,中國電子技術標準化研究院在對國內外相關成熟度模型研究的基礎上,結合我國智能制造的特點和企業的實踐經驗,研究發布了《智能制造能力成熟度模型白皮書(1.0)》,這是業界比較早的一套系統推進智能制造的方法論。該白皮書遵循了《國家智能制造標準體系建設指南(2015版)》中對智能制造系統架構的定義,給出了組織實施智能制造要達到的階梯目標和演進路徑,提出了實現智能制造的核心要素、特征和要求,為內外部相關利益方提供了一個理解當前智能制造狀態、建立智能制造戰略目標和實施規劃的框架,旨在為企業實施智能制造提供指導,幫助企業認清自身所處的發展階段,能夠根據能力成熟度模型進行自我評估與診斷,達到有針對性的提升和改進智能制造能力的目的。
2017年,國家標準委下達國家標準制修訂計劃,正式立項了國家標準(標準計劃號:20173534-T-339),2017—2020年,3年間中國電子技術標準化研究院持續開展智能制造能力成熟度模型研究,研究了軟件能力成熟度集成(CMMI)理論,研究了18個過程域確定、等級劃分等內容;研究了德國機械設備制造業聯合會(VDMA)提出工業4.0就緒度,研究了工業4.0就緒度的框架、核心要素組成及核心要素的內涵;研究了國家智能制造系統架構三維魔方,吸納了其3個維度的核心,確立了模型的核心要素組成。
2020年10月11日,GB/T39116—2020《智能制造能力成熟度模型》和GB/T39117—2020《智能制造能力成熟度評估方法》兩項國家標準正式批準發布。近兩年,中國電子技術標準化研究院依托國家標準,聯合業界同仁構建了完善的標準服務體系,建設了智能制造評估評價公共服務平臺,累計為5萬余家企業提供智能制造自診斷服務,助力企業明確了短板弱項,開展人才培訓,累計培養了4000余位智能制造人才,開展現場評估服務,依托專家力量累計為300余家企業提供了現場評估服務,幫助企業系統摸清了智能制造發展水平,指明了下一步的發展方向。
3.2 “為什么用”CMMM
標準不應被束之高閣,要走進產業,用到企業。標準是連接政策和產業的橋梁、市場和政府的樞紐,在支撐科學施策、構建發展生態等方面標準發揮著舉足輕重的作用。標準凝聚共識,標準制定建立在協商一致的基礎上,通過標準研討形成業界統一認識。同時,標準也助力創新、推進成果固化,形成新的技術迭代。在創新技術不斷涌現的今天,標準化的過程就是優中選優,在不同技術方案的比較選擇中形成共識,通過標準的形式進行成果固化,不斷達成新的技術標準,進而推動技術的不斷更新迭代。
在國家的支持下,在產業界的共同研討中,一批智能制造國家標準應運而生,下一步需要在“用好”這些智能制造標準化成果上下功夫,真正實現以高質量標準引領制造業高質量發展。CMMM標準是系統推進智能制造的有效抓手。智能制造能力成熟度模型標準是我國智能制造領域的集體智慧的結晶,一方面,該標準充分借鑒了國際先進的研究成果,例如工業4.0、CMMI、NIST智能制造系統等研究內容,另一方面,該標準也充分考慮了我國產業發展的實際情況,最終形成了完整的理論模型、提出了具體的能力要求,兼具理論性和實操性。企業系統推進智能制造應用標準更“管用”。
CMMM構建了完善的標準化服務體系。目前,圍繞CMMM標準的應用推廣,已經形成了涵蓋人才培訓、企業自診斷、專家現場評估的綜合服務體系。在人才培訓服務方面,以CMMM標準為核心,開發了一系列智能制造培訓課程,提供標準知識培訓、試驗基地實訓、現場實操培訓等多種人才培訓服務。在企業自診斷方面,搭建智能制造評估評價公共服務平臺,為制造企業提供自診斷服務,幫助企業明確能力短板,目前已經累計為50000余家企業提供了服務。在專家現場評估方面,分行業、分領域積累了一批智能制造專家,專家現場把脈問診為企業推進智能制造出謀劃策。完善的服務體系有效支撐CMMM標準更“好用”。
CMMM被中央和地方的政策采信認可。國家層面,《“十四五”智能制造發展規劃》采信標準,明確提出了“到2025年,我國智能制造能力成熟度水平明顯提升”的轉型升級目標。《“十四五”民用爆炸物品行業安全發展規劃》采信標準,提出鼓勵相關企業對標智能制造能力成熟度模型國家標準,到2025年,民爆行業智能制造能力成熟度達3級以上的企業超過20%。
《“十四五”原材料工業發展規劃》采信標準,提出到2025年產業數字化轉型效應凸顯,智能制造能力成熟度3級及以上企業達到20%以上。地方層面,江蘇、山東、廣東、湖南、安徽、江西、浙江等省市出臺政策并采信標準,通過技改補助、相應等級補助等方式推動區域企業智能制造發展。政策采信和資金支持標準使得企業更“想用”。各行業企業應用CMMM取得了顯著成效。
例如,電子信息行業緯創資通(昆山)有限公司應用標準打造自組織柔性生產模式,能源化工行業廣西華誼能源化工有限公司應用標準推進可持續制造,工程機械行業徐工集團工程機械股份有限公司應用標準深化數字化研發設計,白色家電行業青島海爾洗滌電器有限公司應用標準打造自組織物流模式,醫藥行業華潤三九醫藥股份有限公司應用標準開展設備全生命周期管理。在標準實踐應用中涌現了一批智能制造標桿企業,并且取得了良好的經濟效益,展示出標準在各業務環節很“實用”。
3.3 “怎么用好”CMMM
3.3.1 瞄準建設需求應用CMMM
當前,數字化浪潮席卷而來,我國智能車間、智能工廠、智慧供應鏈建設如火如荼推進,我們必須清晰地認識到羅馬并非一天建成的,制造業智能制造轉型升級也并非一日之功。企業更需要保持戰略定力,深入分析自身需求,注重投入產出比,合理規劃資金、技術、人才等各類資源,從大的方向來說,根據行業特點、所處產業鏈供應鏈的位置、業務痛點等情況,合理選擇建設重點,例如,信息化基礎薄弱的中小企業,應聚焦關鍵產線、重點車間、核心車間開展智能化建設。信息化基礎良好的大型企業,應聚焦供應鏈上下游信息共享、數據互聯互通建設智慧供應鏈,盤活供應鏈生態,以數據驅動的緊密協作供應鏈獲得市場競爭優勢。智能化轉型升級的過程中切不可盲目建設,以避免低效和無效建設。
(1)智能車間建設
智能車間的建設重點在于實現“數據貫通”。智能車間的建設應以提升生產過程效率和產品質量為目標,對車間內關鍵環節、業務單元的設備連接、數據采集和分析利用,能夠自動、高效、穩定的完成排產和生產執行。應重點參考CMMM2級和3級中人員、技術、資源和制造(工藝設計、采購、計劃與調度、生產作業、設備管理、倉儲配送、安全環保、能源管理)中的能力要求,開展建設與實施,逐步實現車間的智能化升級。
(2)智能工廠建設
智能工廠的建設重點在于實現“協同優化”。智能工廠的建設應以提高工廠運營管理水平為核心。瞄準提高業務協同和優化的目標,主要是促進設計、生產、物流、銷售、服務等業務環節的互聯互通,使廠內生產資源得到最合理的配置和優化。應重點參考CMMM2級-4級中人員、技術、資源和制造(工藝設計、采購、計劃與調度、生產作業、設備管理、倉儲配送、安全環保、能源管理)的能力要求開展建設。
(3)智慧供應鏈建設
智慧供應鏈建設重點在于實現“高效配置”。智慧供應鏈的建設應以整合調度多方資源并做出快速反應為核心,在采購、倉儲配送、物流、銷售等業務環節實現快速識別、精準獲取、自動預警、敏捷傳遞、精準營銷,實現對商流、信息流、物流、資金流全過程的精細化、透明化管控。應重點參考CMMM3級-4級中規定的技術、資源和制造(采購、計劃與調度、倉儲配送、物流、銷售)的能力要求開展建設。
3.3.2 聚焦高價值模式應用CMMM
企業實施智能制造的最終目標是為了創造新的價值,新價值的呈現主要依靠數字化技術的應用獲取足量的數據,大量數據與人腦知識充分結合將為消除原有業務痛點帶來新思路和新方案,有助于企業改變傳統的低效發展模式,包括生產模式、運營模式、管理模式、商業模式等。從小的切入點來說,智能制造的推進應瞄準高價值的模式,這些高價值的模式必須經過了企業落地實踐與充分驗證,才具有快速復制和大力推廣的價值。本報告基于CMMM標準在300余家制造企業現場的應用,提煉總結了八大高價值典型實踐模式,并給出了實施路徑。見圖8。
CMMM沉淀總結了八大高價值應用模式與實施路徑。CMMM評估團隊從標準化視角出發,結合企業實踐,從20個能力子域的典型實踐中歸納提煉出數字化人才培養、設備全生命周期管理、數字化研發設計、自組織柔性生產、自組織物流、敏捷供應鏈、基于價值的服務、可持續制造八大典型模式實踐,描繪企業提升智能制造能力水平的具體實踐要點和方法路徑。以期幫助制造企業在了解當前智能制造成熟度的情況下,結合自身發展戰略、業務目標,找到實施智能制造建設工作的正確發力點。
4 結語
當前,我國智能制造已經由概念普及、標準先行邁入到落地實踐、行業深耕的階段。前幾年,在政策和資金支持下制定了一批優秀的智能制造標準,下一步最重要的是立足解決實際問題,真正做到知行合一。因此,標準的全部意義在于回到實踐中去,為實踐服務,標準創新成果只有回到新的實踐中去、服務于新的實踐,才能發揮重大先導作用。因此,下一步,應立足當下,面向未來最大化標準價值,以標準為中心,加速實現重點行業、重點領域優秀智能制造標準的覆蓋,有效釋放標準成果的紅利,真正做到高標準引領產業高質量發展。
來源:控制工程網
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