導讀
目前制造型企業在智能制造的應用主要在制造業產品智能化、設備智能化,以及生產過程和管理流程的智能化上, 針對智能制造水平的研究主要集中于微觀企業的智能制造能力上,大中小微企業在智能制造發展水平上具有差異性。本文指出了目前大中小型企業使用的智能制造評價體系被籠統地歸結成一類的現象,在總結了各方研究后,最后提出一種宏觀的適用于中小微企業的智能制造發展指數,并構建了中小微企業智能制造發展指數指標體系,以此來客觀反映出當前中小微企業的智能制造發展的整體情況。
01
引言
智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合,貫穿于制造業管理、設計、生產、決策和服務等活動的各個環節,具有自感知、自學習、自決策、自執行和自適應等功能的新型生產方式[1]。近兩年,中國電子標準化研究院依據各企業基于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估方法》兩項國家標準在線上開展的自評估數據形成并發布了《智能制造發展指數報告》。報告顯示,我國有70% 左右的制造業成熟度仍處于一級以下的水平。
劉強在總結了過去智能制造發展歷史、理論和實踐研究成果的基礎上提出了一個由理論基礎、技術基礎和支撐技術等8 個模塊組成的智能制造理論體系的總體架構,并將智能制造總體目標總結為“優質、高效、低耗、綠色、安全”。周濟 等將智能制造總結為不斷提升企業的產品質量、效益和服務水平,減少資源能耗的驅動, 貫穿于產品設計、制造、服務全生命周期的各個環節及相應系統的優化集成。Gillenwater 等主要從組織設計和信息系統設計的角度出發,引入了將MSS 與分布式集團支持系統(DGSS)集成到分布式制造支持系統(DMSS) 中的概念以幫助制造業滿足集成、溝通、協作和決策的需求。Choy 等認為,對企業進行智能供應鏈管理、外部環境的智能感知、生產設備的性能預測及智能維護, 以及智能企業管理等,可以達到企業管理的全方位智能化。Haider等表示,應用智能制造技術針對產品服務和生產性服務進行系統維護,可以更加高效地進行產品維護及客戶維護。
在進行大量的調查研究后發現,當前國內外針對智能制造領域的研究主要集中在智能制造裝備、智能制造系統工程、智能制造技術、智能制造產業政策及戰略等領域。綜合來說,可以分為制造對象的智能化與生產主體的智能化這兩個方面。盡管國內越來越多的企業正在嘗試進行智能制造轉型升級,但企業在面對設備與人、先進技術與先進文化,以及智能制造理論與先進管理理論的融合等問題時顯得無從下手。因此,結合行業發展特點,針對性地為處于不同發展水平的企業制定科學、合理的測度方法與測度體系,可以客觀地反映企業智能制造發展的整體水平與各個行業智能制造實施的整體情況,為政府政策的制定及市場的治理提供參考,同時為企業實施智能制造指明方向。
02
智能制造發展水平評估的研究情況
隨著智能制造在生產管理中的逐步應用,各行各業也體會到了智能制造帶給人們的便利。如何判斷一個企業、一個行業、一個區域或一個國家智能制造發展水平, 幫助各行各業更好更快地向著智能制造發展也是目前各界研究的熱點。
龔炳錚提出了由智能制造企業生態環境、智能制造企業發展水平、智能制造企業效益三項指數構成的智能制造企業發展指數。吳敏潔等將智能制造劃分為管理、裝備、服務、生產和產品五維內涵特征并采用潛因子模型,對中國區域智能制造發展水平進行測評。董志學等從企業經營績效水平、企業創新能力、產品流通能力和信息化服務水平四個角度構建了智能制造能力評價因子分析體系,對我國主要的23 個省級行政區智能制造發展水平進行了綜合評價,并探索了影響智能制造發展的影響因素。任嵬等結合石化行業特點,以智能制造參考架構和智能工廠建設實踐經驗為基礎,從智能和業務兩個維度著手,提出了國內首個石化行業的智能制造能力成熟度模型。吳珊等從" 開發式創新" 和" 探索式創新" 兩個方面考察智能制造企業的能力,并通過專家投票的方式,評選出我國制造型企業智能制造發展水平百強。易偉明等建立了由生命周期、智能功能和系統層級3 個維度構成的立體系統對制造型企業進行評價, 得出企業的智能制造能力等級。何慧霞等通過分析智能制造評價理論研究現狀得出,現行智能制造評價的標準、流程、指標體系和應用等方面存在欠缺,需要建立健全智能制造評價范式;優化指標體系;強化新技術融合。王一鳴綜合考慮生態環境、企業建設水平和效益等方面因素對區域工業企業智能制造發展的約束性,分析了廈門市工業企業智能制造發展現狀,并提出相關發展建議。
通過初步梳理智能制造發展水平評估的相關文獻可以看出,目前國內主要是從企業的維度出發,評價某個企業的發展情況;或者是從區域角度出發,評估各個區域的智能制造發展水平;或者是將大型企業與中小微企業放在一起進行評估,將所有行業籠統地使用同一體系進行評估從研究角度上來看,主要針對單個企業智能制造能力成熟度來判斷某一企業的智能制造水平。針對智能制造能力水平評估問題的研究,國內主要從指標體系及評價方法兩個方面來進行,目前已經取得了一定的研究成果。綜上,以往對于智能制造評價大多從微觀角度上去討論具體到每一個企業的發展情況,而從宏觀角度,系統性地針對于整個制造型企業的發展水平研究較少,仍然還處在不斷摸索探究的階段。
03
智能制造發展指數測度研究
發展指數是衡量某一領域發展程度的數據標準,對于不同的領域,有不同的發展指數測度的方式和方法。發展指數體系的構建一般是結合所研究領域的特點來構建的,針對研究領域數據等的不同特征,在進行發展指數計算時,也需要對數據進行特殊處理及算法的改進研究。根據研究發現,目前學術界涉及發展指數的大多聚集在經濟學領域,在進行文獻調查時發現,對于經濟學領域的發展指數測度一般會考慮數字經濟分布的空間異質性特征。總結國家基于《智能制造能力成熟度模型》發布的《智能制造發展指數報告(2021)》可以看出, 中小微企業各能力域水平整體低于全國制造業的平均水平,其中人員、技術、銷售和服務這四個能力域在我國制造業智能制造發展能力上體現出弱勢,平均得分均在1.7 分以下,如圖1 所示。
行業前10 智能制造能力成熟度等級分布如圖2 所示,可以看出根據行業的不同,智能制造水平也有不同。
因此,根據現有的評價標準,將大型企業與中小微企業的研究體系,以及將各個行業特點使用同一研究體系進行評價研究,這樣得出的結論是粗糙的,在企業能力提升上所呈現的價值也是有限的。因此,本文在總結了多方研究后,以中小微企業為例,提出一種適用于區分各行業智能制造發展水平的中小微企業智能制造發展指數 體系。
04
智能制造發展指數體系構建
中國經濟已經步入高質量發展的新時代。立足于經濟轉型升級需求,中國企業出海已經不僅是單一企業的選擇,而是成為了時代發展的必然趨勢。
參考人類發展指數編制的原則和方法,結合中小型企業在實施智能制造過程中的特點,中小微智能制造發展指數的編制借鑒了以下原則:第一,兼顧縱向和橫向可比性。中小微企業智能制造的發展作為一個動態的過程, 同一地區不同年份的各行業智能制造發展情況會有所不同,不同地區同一年份的各行業智能制造發展也會有一定的差異性。因此所編制的中小微企業智能制造發展指數應當在時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。體系中應只包括有限的變量以便于計算并易于管理。第三,體現中小微企業智能制造發展的多層次性。中小微企業智能制造發展指數應是一個綜合指數而不是過多的獨立指標,其不僅能體現出在智能制造技術的進步,還應表現出智能制造對傳統中小微企業的賦能、促進作用,能測量中小微企業智能制造發展的基本內涵。第四,保持指數范圍和理論的靈活性。第五,有充分可信的數據來源保證。基于以上原則, 本文延續已有研究,結合《智能制造能力成熟度模型》《浙江省“智能工廠/ 數字化車間”建設標準》《智能制造發展指數報告》等文件精神,在對智能制造發展評價研究文獻梳理的基礎上,吸納了相關行業專家的意見,最終得出由5 個一級指數、13 個二級指標、43 個三級指標構成的“中小微企業智能制造發展指數”體系,見下表。根據指標數據的特點,當數值越大越好時定義為正指標, 當數值越小越好時,定義為逆指標。
“中小微企業智能制造發展指數”由5 個一級指數構成,代表了五個維度。多個維度的指標選擇是為了保證中小微企業智能制造發展指數指標體系構建的多層次性、代表性與綜合性。本文共提取了43 個關鍵詞,將“中小微企業智能制造發展指數”劃分為組織戰略指數、基礎設施指數、業務流程指數、產業鏈指數及效益指數的整合。其中2/3 的關鍵詞是與企業發展過程中智能制造技術相關的,另外1/3 體現了智能制造實施對企業的賦能及企業智能制造的組織管理。
05
結束語
本文在總結了國內外智能制造發展情況,以及智能制造相關技術、理論研究現狀后,發現當前對于企業智能制造的研究大都從微觀的角度出發,研究具體某一個企業的實施情況,無法客觀地反映出行業的整體發展情況。根據國家發布的《智能制造發展指數報告》,得出國內中小微型企業在我國制造型企業中占比較大,且大多中小微企業仍處于工業1.0 到工業2.0 的發展狀態這一實際情況。最終結合國內企業發展的現狀與特點,提出構建由組織戰略、基礎設施、業務流程、產業鏈及效益五個維度組成的中小微企業智能制造發展指數,以客觀地反映中小微企業智能制造發展的整體情況及各個行業智能制造實施情況,為政府政策的制定及市場的治理提供參考,同時為企業實施智能制造指明方向。
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原文標題:智能制造發展指數研究
文章出處:【微信號:CADCAM_beijing,微信公眾號:智能制造IMS】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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