简介
两项国家标准的发布，为我国全面深化智能制造提供了系统、完整、规范的指导，为企业实施智能制造提供了指导，帮助企业对智能制造能力进行评估、诊断和评价。有针对性的规划和推广。
随着智能制造被越来越多的中国企业所了解和认可，各家企业纷纷开展了与智能制造相关的咨询、战略规划和项目实施。在这个过程中，各家公司采取了不同的方式，包括参考德国工业4.0的理念和框架进行自我理解和消化，邀请知名咨询公司进行方案咨询和战略规划，以及与行业合作 知名自动化和 IT 巨头合作开展项目以推进智能制造。不同的推进路径背后对智能制造的认知和实施存在差异。
为推动我国智能制造有序快速发展，通过标准凝聚行业共识，引领企业向标准靠拢，降低融合发展风险，中国电子标准化研究院在指导下工信部发布《智能制造能力成熟度模型白皮书（1.0）》），并在白皮书基础上，经过4年的改进优化和企业应用实践，GB/T 39116-2020《智能制造能力成熟度》形成，《智能制造能力成熟度评估方法》和GB/-2020《智能制造能力成熟度评估方法》两项国家标准于2020年10月正式发布。
1 智能制造能力成熟度模型
1.1 成熟度和智能制造成熟度
1.1.1 成熟度
成熟度是一套可以细化描述事物发展过程的管理方法论，通常描述为几个有限的成熟度级别，每个级别都有明确的定义、相应的标准和实现的必要条件。从最低层到最高层，每一层都是顺序的，每一层都是上一层的进一步提升，也是进化到下一层的基础，体现了事物从一层到上一层的递进发展。下一级的过程。
1.1.2 智能制造成熟度
简单来说，智能制造成熟度就是成熟度方法论在智能制造领域的应用。智能制造能力成熟度描述了智能制造从初级阶段到高级阶段的发展过程，将其分解为若干层次（阶段），并为每一层次给出明确的定义、相应的标准和实施的必要条件。从最低层到最高层，智能制造能力逐步提升，每一层都在上一层的基础上不断提升和完善，也形成了向下一层演进的基础，从而体现了提升智能制造能力。一个渐进和持续发展和改进的过程。
1.2 智能制造能力成熟度模型组合
智能制造能力成熟度模型由成熟度等级、能力要素和成熟度要求组成。其中，能力元素由能力域组成，能力域由能力子域组成。如图1所示。
图1智能制造能力成熟度模型
能力要素包括四类：人员、技术、资源和制造。人事要素包括组织战略和人员技能2个能力域，技术要素包括数据、集成和信息安全3个能力域，资源和制造要素分别包括2个和5个能力域。在制造要素的能力域下，又细分了更多的能力子域。例如，设计能力域包括产品设计和过程设计两个能力子域。考虑到不同企业不同的业务范围，该标准允许企业在进行评估时，可以根据自己的具体业务活动进行合理的裁剪，后面会详细讨论。
成熟度等级分为5个等级，从低到高1（规划）、2（规范）、3（整合）、4（优化）和5（领导）。较高级别的要求涵盖较低级别的要求。各等级的定义见国标原文。
成熟度要求规定了每个能力要素（包括能力域和能力子域）在不同成熟度等级下应满足的具体条件。下图2以人员为例。这些要素包括两个能力域（子域）、组织战略和人员技能。明确了从1级到5级的具体要求，并结合了一些要求，如组织战略3级及以上。要求是统一的。
图2人员能力成熟度等级要求
2 智能制造能力成熟度模型在企业自评中的应用
2.1 根据企业业务范围确定能力域和能力子域
国标充分考虑了各生产企业的行业属性和经营范围。例如，根据流程型制造企业和离散型制造企业的不同特点，设置不同的能力子域。图 3 是一个适合离散制造企业的评估域。 （详见GB/T 39117-2020）。企业首先要确定其所属的企业类型，再确定评价域。其次，企业的经营范围也会有对评价域的确定产生相应的影响，以代工为主营业务的企业，没有产品设计业务和部门，这种情况下，产品设计评价域可以删减，不参与评价。在四大中评价要素、人员、技术、资源等要素均为必填内容，不可裁剪。制造要素下的产能域不可裁剪，其他能力域可根据企业具体业务范围适当裁剪。制造要素下的域为强制性评价项目，国家标准不适用。无制造企业。
图3离散制造企业评价域
2.2 成熟度要求和企业业务集成
国家标准涵盖流程制造和离散制造等多个行业。因此，各个成熟度级别的每个能力域的要求必须是通用的、普遍的，而不是特定于行业或公司的。
企业在进行自我评估时，必须根据国家标准，结合自身业务内容、业务范围和特点，对要求进行细化和细分。这个过程就是将国家标准要求转化为对企业的具体要求的过程。正确理解和把握国家标准的要求是整个过程的关键。只有在正确理解和把握的基础上，结合对企业业务的细化和分解，最终形成适用于企业的要求，才能使评价对企业更加可行和方便。明确的发展目标和要求。图4以装备能力域2级需求为例，说明基于国标要求的业务细化和分解。
图 4 设备能力域级别 2 的要求
上图中，企业根据左图的国标要求，根据自身的具体情况，对各工序区和工序的设备进行分解，然后对关键工序和数字化设备应用进行一一判断，以及设备通讯接口。梳理。本次拆解、细分、整理后，不仅清晰地体现了企业在要求下的合规性，还清晰地发现了不足，为后续的智能制造能力提升计划提供了坚实的基础。
2.3 企业自我评估
完成以上步骤后，就可以开始自我评估了。评估是分级进行的，从低级要求开始，逐级进行。
首先，国标针对离散制造和基于流程的制造提供了2个不同的推荐评价域和对应的权重。见GB/-2020评价方法表4和表5。一般情况下，建议企业直接使用推荐值。
其次，对评估能力域或能力子域的每个要求进行评分。评分分为4个等级，从完全满意、大部分满意、部分满意到不满意，分别对应1、0.8、0.5和0。至于如何合理判断是否全部满意、大部分满意或其他，可以参考图4中的方法。以此为例，对于关键工序数字化设备的应用，发现3个数字化设备用于5个关键过程。据此，可以估计大部分是满意的。
某个能力子域的所有要求分数的算术平均值就是该能力子域的分数；将每个能力子域的得分加权求和，得到能力域的得分；对每个能力域的得分权重进行加权求和智慧园区意义，得到能力要素的得分。其中，加权求和所涉及的权重见GB/-2020评价方法表4和表5。
最后，在评估完所有能力要素后，将根据分数确定成熟度级别。根据国家标准的要求，当被评估对象在某一级别的成熟度分数超过评分区间的最低分数时，视为满足该级别的要求，否则视为不满足。在计算总分时，满意级别的成熟度分数为1，不满意级别的成熟度分数为该级别的实际分数。智能制造能力成熟度总分为各等级分数之和。评分结果与能力成熟度的对应关系见GB/-2020《评价办法》表6。图 5 以假设数据为例说明了成熟度级别的确定。
图 5 智能制造能力成熟度评分
3 企业自评后的改进计划
通过以上步骤的实施，企业完成了基于国家标准和自身智能制造发展的四大智能制造能力要素评价。通过评估，企业可以识别当前智能制造的成熟阶段，认清自身的发展水平和不足，并据此有针对性地开展能力提升计划。
与提高智能制造能力成熟度分数和水平相比，随着智能制造的推进，企业业务能力和经营业绩的提升更为重要和有意义。因此，企业需要根据自身业务发展重点和业务能力短板，以国家标准要求为指导和参考，有针对性、有重点地制定智能制造发展规划。
企业还可以随着智能制造的深入推进，定期或不定期进行自我评估，不仅可以衡量智能制造项目的实施效果，还可以动态更新成熟度智能制造能力现状，及时优化调整智能制造规划并实施，不断向企业智能制造目标逼近。
4 结论
GB/T 39116-2020《智能制造能力成熟度模型》和GB/-2020《智能制造能力成熟度评估方法》两项国家标准的发布，为我国全面深化智能制造提供了体系。指导企业实施智能制造，帮助企业开展智能制造能力评估、诊断、针对性规划和提升。企业可以在充分了解和掌握的基础上，对标准进行深入研究和自我评估；也可以邀请相关资质的认证机构进行评估和咨询，为企业智能制造发展提供支持。作为国标的前身，《智能制造能力成熟度模型白皮书》（1.0））是一份非常有价值的基础资料，可以帮助刚接触智能制造成熟度的人了解相关背景、原理、框架等。
