智能制造发展指数研究

导读

目前制造型企业在智能制造的应用主要在制造业产品智能化、设备智能化，以及生产过程和管理流程的智能化上， 针对智能制造水平的研究主要集中于微观企业的智能制造能力上，大中小微企业在智能制造发展水平上具有差异性。本文指出了目前大中小型企业使用的智能制造评价体系被笼统地归结成一类的现象，在总结了各方研究后，最后提出一种宏观的适用于中小微企业的智能制造发展指数，并构建了中小微企业智能制造发展指数指标体系，以此来客观反映出当前中小微企业的智能制造发展的整体情况。

01

引言

智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于制造业管理、设计、生产、决策和服务等活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行和自适应等功能的新型生产方式[1]。近两年，中国电子标准化研究院依据各企业基于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评估方法》两项国家标准在线上开展的自评估数据形成并发布了《智能制造发展指数报告》。报告显示，我国有70% 左右的制造业成熟度仍处于一级以下的水平。

刘强在总结了过去智能制造发展历史、理论和实践研究成果的基础上提出了一个由理论基础、技术基础和支撑技术等8 个模块组成的智能制造理论体系的总体架构，并将智能制造总体目标总结为“优质、高效、低耗、绿色、安全”。周济 等将智能制造总结为不断提升企业的产品质量、效益和服务水平，减少资源能耗的驱动， 贯穿于产品设计、制造、服务全生命周期的各个环节及相应系统的优化集成。Gillenwater 等主要从组织设计和信息系统设计的角度出发，引入了将MSS 与分布式集团支持系统（DGSS）集成到分布式制造支持系统（DMSS） 中的概念以帮助制造业满足集成、沟通、协作和决策的需求。Choy 等认为，对企业进行智能供应链管理、外部环境的智能感知、生产设备的性能预测及智能维护， 以及智能企业管理等，可以达到企业管理的全方位智能化。Haider等表示，应用智能制造技术针对产品服务和生产性服务进行系统维护，可以更加高效地进行产品维护及客户维护。

在进行大量的调查研究后发现，当前国内外针对智能制造领域的研究主要集中在智能制造装备、智能制造系统工程、智能制造技术、智能制造产业政策及战略等领域。综合来说，可以分为制造对象的智能化与生产主体的智能化这两个方面。尽管国内越来越多的企业正在尝试进行智能制造转型升级，但企业在面对设备与人、先进技术与先进文化，以及智能制造理论与先进管理理论的融合等问题时显得无从下手。因此，结合行业发展特点，针对性地为处于不同发展水平的企业制定科学、合理的测度方法与测度体系，可以客观地反映企业智能制造发展的整体水平与各个行业智能制造实施的整体情况，为政府政策的制定及市场的治理提供参考，同时为企业实施智能制造指明方向。

02

智能制造发展水平评估的研究情况

随着智能制造在生产管理中的逐步应用，各行各业也体会到了智能制造带给人们的便利。如何判断一个企业、一个行业、一个区域或一个国家智能制造发展水平， 帮助各行各业更好更快地向着智能制造发展也是目前各界研究的热点。

龚炳铮提出了由智能制造企业生态环境、智能制造企业发展水平、智能制造企业效益三项指数构成的智能制造企业发展指数。吴敏洁等将智能制造划分为管理、装备、服务、生产和产品五维内涵特征并采用潜因子模型，对中国区域智能制造发展水平进行测评。董志学等从企业经营绩效水平、企业创新能力、产品流通能力和信息化服务水平四个角度构建了智能制造能力评价因子分析体系，对我国主要的23 个省级行政区智能制造发展水平进行了综合评价，并探索了影响智能制造发展的影响因素。任嵬等结合石化行业特点，以智能制造参考架构和智能工厂建设实践经验为基础，从智能和业务两个维度着手，提出了国内首个石化行业的智能制造能力成熟度模型。吴珊等从" 开发式创新" 和" 探索式创新" 两个方面考察智能制造企业的能力，并通过专家投票的方式，评选出我国制造型企业智能制造发展水平百强。易伟明等建立了由生命周期、智能功能和系统层级3 个维度构成的立体系统对制造型企业进行评价， 得出企业的智能制造能力等级。何慧霞等通过分析智能制造评价理论研究现状得出，现行智能制造评价的标准、流程、指标体系和应用等方面存在欠缺，需要建立健全智能制造评价范式；优化指标体系；强化新技术融合。王一鸣综合考虑生态环境、企业建设水平和效益等方面因素对区域工业企业智能制造发展的约束性，分析了厦门市工业企业智能制造发展现状，并提出相关发展建议。

通过初步梳理智能制造发展水平评估的相关文献可以看出，目前国内主要是从企业的维度出发，评价某个企业的发展情况；或者是从区域角度出发，评估各个区域的智能制造发展水平；或者是将大型企业与中小微企业放在一起进行评估，将所有行业笼统地使用同一体系进行评估从研究角度上来看，主要针对单个企业智能制造能力成熟度来判断某一企业的智能制造水平。针对智能制造能力水平评估问题的研究，国内主要从指标体系及评价方法两个方面来进行，目前已经取得了一定的研究成果。综上，以往对于智能制造评价大多从微观角度上去讨论具体到每一个企业的发展情况，而从宏观角度，系统性地针对于整个制造型企业的发展水平研究较少，仍然还处在不断摸索探究的阶段。

03

智能制造发展指数测度研究

发展指数是衡量某一领域发展程度的数据标准，对于不同的领域，有不同的发展指数测度的方式和方法。发展指数体系的构建一般是结合所研究领域的特点来构建的，针对研究领域数据等的不同特征，在进行发展指数计算时，也需要对数据进行特殊处理及算法的改进研究。根据研究发现，目前学术界涉及发展指数的大多聚集在经济学领域，在进行文献调查时发现，对于经济学领域的发展指数测度一般会考虑数字经济分布的空间异质性特征。总结国家基于《智能制造能力成熟度模型》发布的《智能制造发展指数报告（2021）》可以看出， 中小微企业各能力域水平整体低于全国制造业的平均水平，其中人员、技术、销售和服务这四个能力域在我国制造业智能制造发展能力上体现出弱势，平均得分均在1.7 分以下，如图1 所示。

行业前10 智能制造能力成熟度等级分布如图2 所示，可以看出根据行业的不同，智能制造水平也有不同。

因此，根据现有的评价标准，将大型企业与中小微企业的研究体系，以及将各个行业特点使用同一研究体系进行评价研究，这样得出的结论是粗糙的，在企业能力提升上所呈现的价值也是有限的。因此，本文在总结了多方研究后，以中小微企业为例，提出一种适用于区分各行业智能制造发展水平的中小微企业智能制造发展指数 体系。

04

智能制造发展指数体系构建

中国经济已经步入高质量发展的新时代。立足于经济转型升级需求，中国企业出海已经不仅是单一企业的选择，而是成为了时代发展的必然趋势。

参考人类发展指数编制的原则和方法，结合中小型企业在实施智能制造过程中的特点，中小微智能制造发展指数的编制借鉴了以下原则：第一，兼顾纵向和横向可比性。中小微企业智能制造的发展作为一个动态的过程， 同一地区不同年份的各行业智能制造发展情况会有所不同，不同地区同一年份的各行业智能制造发展也会有一定的差异性。因此所编制的中小微企业智能制造发展指数应当在时间和空间维度上都可比较，即具有纵向和横向可比性。第二，有限性。体系中应只包括有限的变量以便于计算并易于管理。第三，体现中小微企业智能制造发展的多层次性。中小微企业智能制造发展指数应是一个综合指数而不是过多的独立指标，其不仅能体现出在智能制造技术的进步，还应表现出智能制造对传统中小微企业的赋能、促进作用，能测量中小微企业智能制造发展的基本内涵。第四，保持指数范围和理论的灵活性。第五，有充分可信的数据来源保证。基于以上原则， 本文延续已有研究，结合《智能制造能力成熟度模型》《浙江省“智能工厂/ 数字化车间”建设标准》《智能制造发展指数报告》等文件精神，在对智能制造发展评价研究文献梳理的基础上，吸纳了相关行业专家的意见，最终得出由5 个一级指数、13 个二级指标、43 个三级指标构成的“中小微企业智能制造发展指数”体系，见下表。根据指标数据的特点，当数值越大越好时定义为正指标， 当数值越小越好时，定义为逆指标。

“中小微企业智能制造发展指数”由5 个一级指数构成，代表了五个维度。多个维度的指标选择是为了保证中小微企业智能制造发展指数指标体系构建的多层次性、代表性与综合性。本文共提取了43 个关键词，将“中小微企业智能制造发展指数”划分为组织战略指数、基础设施指数、业务流程指数、产业链指数及效益指数的整合。其中2/3 的关键词是与企业发展过程中智能制造技术相关的，另外1/3 体现了智能制造实施对企业的赋能及企业智能制造的组织管理。

05

结束语

本文在总结了国内外智能制造发展情况，以及智能制造相关技术、理论研究现状后，发现当前对于企业智能制造的研究大都从微观的角度出发，研究具体某一个企业的实施情况，无法客观地反映出行业的整体发展情况。根据国家发布的《智能制造发展指数报告》，得出国内中小微型企业在我国制造型企业中占比较大，且大多中小微企业仍处于工业1.0 到工业2.0 的发展状态这一实际情况。最终结合国内企业发展的现状与特点，提出构建由组织战略、基础设施、业务流程、产业链及效益五个维度组成的中小微企业智能制造发展指数，以客观地反映中小微企业智能制造发展的整体情况及各个行业智能制造实施情况，为政府政策的制定及市场的治理提供参考，同时为企业实施智能制造指明方向。