工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估模型

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估模型本文出自工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟度評(píng)估白皮書(shū)。本白皮書(shū)旨在為企業(yè)提供一套評(píng)價(jià)自身實(shí)踐的方法論，為企業(yè)找到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施中的主要問(wèn)題、改進(jìn)方向和建設(shè)路徑。與此同時(shí)，業(yè)界各方力量的應(yīng)用和反饋也將不斷促進(jìn)聯(lián)盟修正該方法論中存在的問(wèn)題，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供更科學(xué)更準(zhǔn)確的指導(dǎo)。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

2、流倉(cāng)儲(chǔ)優(yōu)化、質(zhì)量管理優(yōu)化、產(chǎn)線(xiàn)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(lèi)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(mén)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

3、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(kāi)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

4、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(lèi)主體的意見(jiàn)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(mén)了解我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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

5、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(hù)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(hù)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)。 基于上述體系架構(gòu)的思想，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

6、、機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與產(chǎn)線(xiàn)、產(chǎn)線(xiàn)與產(chǎn)線(xiàn)、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(xiàn)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(xiāo)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(lèi)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1 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

7、。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(mén)、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(chē)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

8、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）。 離散型制造11個(gè)關(guān)鍵能力三大核心要索10個(gè)關(guān)鍵能力流程型制造服務(wù)化延伸數(shù)據(jù)分析利用服務(wù)化延伸網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同供應(yīng)鏈優(yōu)化供應(yīng)鏈優(yōu)化能耗與安全管理優(yōu)化產(chǎn)生命周期優(yōu)化生產(chǎn)智能管理運(yùn)營(yíng)智能決策運(yùn)營(yíng)智能決策端到端集成綜合集成端到端集成縱向集成 縱向集成 橫向集成橫向集成生產(chǎn)資源連接互聯(lián)互通信息網(wǎng)設(shè)施信息網(wǎng)設(shè)施智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)圖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

9、相應(yīng)的能力等級(jí)，等級(jí)越高，表示能力越強(qiáng)。 （1）互聯(lián)互通要素：智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng) 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(xiàn)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(chē)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： L1IL2L3L4L5數(shù)字化設(shè)備處于孤立狀態(tài)，僅有不到20% 的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息采集與上傳數(shù)字化設(shè)備處于聯(lián)網(wǎng)改造的初級(jí)階段，21%40%的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息采集與上傳數(shù)字化設(shè)備開(kāi)始進(jìn)入規(guī)模化聯(lián)網(wǎng)建設(shè)或改造，41%60% 的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息采集與上傳大部分?jǐn)?shù)字化設(shè)備實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)建設(shè)或改造，較大規(guī)模實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息

10、采集與上傳數(shù)字化設(shè)備聯(lián)網(wǎng)建設(shè)或改造基本完成，全面實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息采集與上傳圖3 智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)能力等級(jí)（2）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)（涉及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)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：L1L2L3L4L5規(guī)劃或開(kāi)始建設(shè)期，尚未構(gòu)建信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和信息安全機(jī)制初級(jí)建設(shè)階段，部分辦公和生產(chǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)覆蓋和信息交互，無(wú)安全管理機(jī)制實(shí)現(xiàn)了一定規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施覆蓋和信息交互，有安全管理和防范機(jī)制大部分辦公和生產(chǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)施覆蓋

11、和信息系統(tǒng)統(tǒng)一架構(gòu)，管理手段和災(zāi)備措施徤全信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施全面建成，信息系統(tǒng)云端統(tǒng)一部署芫成，已通過(guò)信息安全認(rèn)證圖4 信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施能力等級(jí)（3）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 VR（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：L1L2L3L4L5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(xiàn)連接人對(duì)機(jī)器實(shí)現(xiàn)了分布式監(jiān) 控，機(jī)器之間有工業(yè)以太網(wǎng) 接口利用手機(jī)和 pad移動(dòng)端作為人機(jī)交互界面，機(jī)器可以直接連上互聯(lián)網(wǎng)AR和VR技術(shù)用于生產(chǎn)過(guò)程人機(jī)

12、交互，機(jī)器之間可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)互相訪(fǎng)問(wèn) 圖5 生產(chǎn)資源連接能力等級(jí) （4）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（客戶(hù)）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(xiāo)商、用戶(hù)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：L1L2L3L4L5企業(yè)與產(chǎn)業(yè)鏈上下游沒(méi)有數(shù)據(jù)共享與交互協(xié)作企業(yè)與產(chǎn)業(yè)鏈上下游數(shù)據(jù)共享與交互協(xié)作次數(shù)非常有限基于人工拷貝、郵件等方式進(jìn)行日常數(shù)據(jù)共享與交互協(xié)作基于http調(diào)用、java遠(yuǎn)程調(diào)用或web services 等方式進(jìn)行數(shù)椐共享與交互協(xié)作基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)共享與交互協(xié)作圖6 橫向集成能力等

13、級(jí)（5）綜合集成：縱向集成 縱向集成主要解決企業(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(chē)間層、企業(yè)層等所有層次，研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)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：L1L2L3L4L5設(shè)備層、車(chē)間層和企業(yè)管理層之間無(wú)數(shù)據(jù)傳輸和共享企業(yè)內(nèi)部各層級(jí)之間數(shù)據(jù)傳輸和共享程度非常有限基于人工拷貝、郵件等方式進(jìn)行日常數(shù)據(jù)傳輸和共享采用文件傳輸、共享數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)接口、消息隊(duì)列等方式進(jìn)行自動(dòng)數(shù)椐傳輸和共享采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型框架構(gòu)建企業(yè)級(jí)共享服務(wù)平臺(tái)圖7 縱向集成能力等級(jí) （6）綜合集成：端

14、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(kāi)展基于 MBD技術(shù)的產(chǎn)品定義工作以MBD為核心的產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)工作處于試點(diǎn)或局部應(yīng)用階段三維數(shù)字化模型已經(jīng)貫穿于整個(gè)產(chǎn)品數(shù)字化制造過(guò)程中，并開(kāi)始構(gòu)建MBE先進(jìn)制造體系MBD模型可以在產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)順暢流通和直接重用，實(shí)現(xiàn)基于模型的制造 (MBM)MBD模型以及梠關(guān)數(shù)據(jù)

15、在企業(yè)內(nèi)能夠照暢流通、可直接重用，支撐企業(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(kāi)始規(guī)劃，尚未建立模型庫(kù)開(kāi)始嘗試建立工廠、生產(chǎn)車(chē)間、生產(chǎn)單元、工作站和生產(chǎn)裝置等多個(gè)層次的仿真模型工廠、生產(chǎn)車(chē)間、生產(chǎn)單元、工作站和生產(chǎn)裝置等多 個(gè)層次的仿真模型基本建立完成在虛擬企業(yè)中建立起了各層次仿真的信息交互，并能和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)映射圖9 端到端集成能力等級(jí)（流程）（7）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

16、，進(jìn)而充分應(yīng)用人類(lèi)專(zhuān)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： LIL2L3L4L5尚未規(guī)劃開(kāi)始規(guī)劃，尚未建立決策支持模型庫(kù)和知識(shí)庫(kù)建立了決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫(kù)，即用于檢索問(wèn)題可能解決方案的模型庫(kù)和知識(shí)庫(kù)建立了決策支持系統(tǒng)，在模型和知識(shí)管理的基礎(chǔ)上，增加了專(zhuān)家系統(tǒng)，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)建立了基于Web的智能決策支持系統(tǒng)，充分調(diào)用企業(yè)內(nèi)部、外部的數(shù)據(jù)資源，輔助決策圖10 運(yùn)營(yíng)智能決策能力等級(jí)（8）數(shù)據(jù)分析利用：產(chǎn)品生命周期優(yōu)化（離散） 產(chǎn)品全生命周期優(yōu)化是指從客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的需求開(kāi)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

17、，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)品功能和性能創(chuàng)新。能力等級(jí)如下： L1IL2L3L4L5尚未規(guī)劃開(kāi)始規(guī)劃，嘗試建立產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)建立了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料、生產(chǎn)、在制品和產(chǎn)品服務(wù)/維護(hù)數(shù)據(jù)的一體化數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，實(shí)現(xiàn)可溯的產(chǎn)品譜系，實(shí)現(xiàn)后端數(shù)據(jù)向前端數(shù)據(jù)的及時(shí)反饋基于數(shù)據(jù)反饋結(jié)果在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化，進(jìn)行從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)可行性的預(yù)測(cè)和優(yōu)化圖11 產(chǎn)品生命周期優(yōu)化能力等級(jí)（9）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)

18、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： LIL2L3L4L5尚未規(guī)劃開(kāi)始規(guī)劃，嘗試建立供應(yīng)鏈上下游數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)采集整合了上游物料流轉(zhuǎn)數(shù)椐和下游客戶(hù)需求數(shù)據(jù)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，使得企業(yè)內(nèi)部物料供應(yīng)管理實(shí)現(xiàn)了有效協(xié)同基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)與供應(yīng)計(jì)劃的無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了與上游企業(yè)的及時(shí)數(shù)據(jù)共享與反饋協(xié)作圖12 生產(chǎn)智能管理能力等級(jí)（10）數(shù)據(jù)分析利用：供應(yīng)鏈優(yōu)化 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(hù)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

19、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： LIL2L3L4L5尚未規(guī)劃開(kāi)始規(guī)劃，嘗試建立供應(yīng)鏈上下游數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)采集整合了上游物料流轉(zhuǎn)數(shù)椐和下游 客戶(hù)需求數(shù)據(jù)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn) 行處理和分析，使得企業(yè)內(nèi)部物料供應(yīng)管理實(shí)現(xiàn)了有效協(xié)同基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)與供應(yīng)計(jì)劃的無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了與上游企業(yè)的及時(shí)數(shù)據(jù)共享與反饋協(xié)作圖13 供應(yīng)鏈優(yōu)化能力等級(jí)（11）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)等分配給不同地域、不同規(guī)模的企業(yè)，將社會(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：

20、 LIL2L3L4L5尚未規(guī)劃開(kāi)始規(guī)劃，尚未實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部不同部門(mén)之間、不同工廠之間實(shí)現(xiàn)了本地協(xié)同設(shè)計(jì)和制造企業(yè)內(nèi)部不同部門(mén)之間、不同工廠之間實(shí)現(xiàn)了跨區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)和制造企業(yè)內(nèi)部與外部企業(yè)間實(shí)現(xiàn)了跨區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)和制造 圖14 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同能力等級(jí)（12）數(shù)據(jù)分析利用：能耗與安全管理優(yōu)化（流程） 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： L1L2L3L4L5尚未規(guī)劃開(kāi)始規(guī)劃，采集了少量能耗數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)各種檢測(cè)儀表或傳

21、感器，采集絕大部分能耗數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)基于統(tǒng)一平臺(tái)整合了實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析基于數(shù)據(jù)挖掘反饋結(jié)果優(yōu)化能耗和安全管理圖15 能耗與安全管理優(yōu)化能力等級(jí)（13）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(xiàn)、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(lèi)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(kāi)始規(guī)劃，尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)構(gòu)建了統(tǒng)一的工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，并基于數(shù)據(jù)分析挖掘提供新型工業(yè)應(yīng)用服務(wù)對(duì)企業(yè)內(nèi)部和 外部數(shù)據(jù)構(gòu)建了統(tǒng)

22、一的工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，并基于數(shù)據(jù)分析挖掘提供新型工業(yè)應(yīng)用服務(wù)已形成商業(yè)模式，且開(kāi)始產(chǎn)生收益圖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。 離散行業(yè)包括 3

23、 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(xiàn)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(chē)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(xiàn)等模型的MBE 構(gòu)建的端到端集成

24、能力。 在數(shù)據(jù)分析利用要素中，主要評(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?xún)?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(zhuān)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(zhuān)家和企業(yè)意見(jiàn)；然后，在線(xiàn)上試評(píng)估過(guò)程中，設(shè)置開(kāi)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

25、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。 專(zhuān)家意見(jiàn)征集確定一級(jí)指標(biāo)、二級(jí)指標(biāo)、三級(jí)指標(biāo)權(quán)重值在線(xiàn)評(píng)估問(wèn)卷調(diào)査評(píng)估結(jié)果反向調(diào)整圖 19 權(quán)重設(shè)置的思路和修正方法 根據(jù)專(zhuān)家和企業(yè)意見(jiàn)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

26、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0.20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能粍與安全管理優(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?xún)煞N，定量指標(biāo)可以直接采集數(shù)值對(duì)應(yīng)不同分值

27、，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，以下各舉一例（如圖表 21 所示）。三級(jí)指標(biāo)指標(biāo)量化采集打分原則生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率(定量指標(biāo))1. 0-20%20分2. 21%-40%40分3. 41%-60%60分4. 61%-80%80分5. 81%-100%100分協(xié)同設(shè)計(jì)(定性指標(biāo))1.來(lái)實(shí)現(xiàn)0分2企業(yè)或集團(tuán)內(nèi)不同部門(mén)在產(chǎn) 品設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)了本地協(xié)同40分3企業(yè)或集團(tuán)內(nèi)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段基于統(tǒng)一的研發(fā)資源集成共享平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了跨區(qū)域協(xié)同

28、70分4.企業(yè)或集成內(nèi)部與外部企業(yè)之間基于統(tǒng)一的研發(fā)資源集成共享平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了跨區(qū)域訪(fǎng)同100分圖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。 3、對(duì)應(yīng)星級(jí)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。 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： 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 分圖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(mén)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星綜總體分值0-20 分2140 分41-60 分61-80 分81-100