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亚虎国际首页工业互联网成熟度评估模型

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2018-05-31 10:47    浏览次数:     

  工业互联网财产联盟发布的《工业互联网成熟度评估》旨正在为企业供给一套评价本身实践的方,为企业找到工业互联网实施中的次要问题、改良标的目的和扶植径。取此同时,业界各方力量的使用和反馈也将不竭推进联盟批改该方中存正在的问题,为工业互联网成长供给更科学更精确的指点。

  跟着工业互联网概念兴起,美德先导使用不竭出现,目前工业 4.0平台已有140多个使用案例,美国 IIC有接近 50 个使用案例,次要聚焦正在出产办理优化、物流仓储优化、质量办理优化、产线柔性摆设、产物办事价值化等范畴。取此同时,我国财产界也加速了面向各类场景的工业互联网使用摸索。2016 年,工信部相关部分组织实施了 10 个工业互联网试点示范项目,AII 联盟也评选出了首批 12 个工业互联网优良案例。然而,目前我国工业互联网使用取发财国度比拟还存正在总体成长程度较低、行业间企业间根本差别较大、大规模推广难度庞大、缺乏工业互联网评估系统和实施指南等问题。

  从国表里已有的次要成熟度模子来看,建立了工业4.0 成熟度评级模子,但因两国成长根本分歧,扶植程度分歧,并不克不及间接用于我国工业互联网成熟度评估。AII 联盟做为推进我国工业互联网政产学研用协同成长的公共平台,需要率先开展研究,针对我国本身特点,制定一套评估模子和方式,推进工业互联网理论取实践。

  当前财产界对工业互联网的理解分歧一,企业对本身工业互联网成长的定位、现状和成长径不明白,缺乏分歧的方来评判具体实践。联盟但愿通过工业互联网成熟度评估系统的制定帮力企业领会本身扶植程度,发觉存正在的问题,并获取相关的诊断。该评估模子并不是为了创制一套复杂的理论,而是但愿以供给互联网办事的体例为企业供给一个便当的评价东西。

  工业互联网成熟度评估模子的制定并不是一蹴而就的,当前的 1.0 版本次要是连系现阶段工业互联网成长的特点和先辈实践而得出的,未来还有持续成长、频频迭代的过程,需要借帮财产界各类从体的看法和深化模子,并连系企业对模子的使用成果和反馈,不竭更替或弥补更合适分歧阶段现实环境的评估要素,不竭批改完美评估目标、权沉和评估问卷设置等。这个过程不只能帮力部分领会我国工业互联网的最佳实践,也能帮帮使用企业和处理方案办事商成立通明的消息窗口,推进产学研连系。

  遵照《工业互联网系统架构(版本 1.0)》的从体思。工业互联网的焦点是基于全面互联而构成数据驱动的智能,基于工业互联网的收集、数据取平安,将建立面向工业智能化成长的三大优化闭环,即面向机械设备运转优化的闭环、面向出产运营优化的闭环、面向企业协同、用户交互取产物办事优化的闭环。三大闭环并不是简单割裂的关系,而是环环相扣、互相贯穿,机械设备的互联互通、出产运营系统的分析集成,为企业协同、用户交互所需的数据流动和协做奠基了优良的根本。

  基于上述系统架构的思惟,本模子将工业互联网成熟度评估的 3 大焦点要素归纳为互联互通、分析集成、数据阐发操纵(如图表 1 所示)。互联互通是指企业内部或企业表里部之间的人取人、人取机械、机械取机械、机械取产线、产线取产线、以及办事取办事等之间的收集互联和消息互通。分析集成是指企业内部或企业表里部之间通过数据库集成、点对点集成、数据总线的集成、面向办事的集成等多种模式,实现产物设想研发、出产运营办理、出产节制施行、产物发卖办事等各个环节对应系统的互集成互操做。数据阐发操纵是企业基于互联互通、分析集成所汇聚的各类数据,进行数据阐发和深度挖掘,对企业智能化决策取出产、收集化协同、办事化转型等供给支持和土壤。

  本评估模子次要面向离散型和流程型制制企业,正在建立评估系统时着沉考虑了两者分歧的行业特征。正在互联互通环节,离散行业出产现场设备中机床、机械人、传感器等占从导,而流程行业中以工艺设备、阀门、仪器仪表设备等占从导。正在分析集成环节,离散和流程行业除具备现场层、车间层、企业层纵向集成等配合特征外,离散行业对产物设想研发系统扶植取集成有较高的要求,而流程行业侧沉于工艺设想、能源平安办理等方面。正在数据阐发操纵环节,离散行业基于大数据进行新营业和新模式立异次要表现正在产物近程运维、个性化定制、收集化协划一方面,流程行业则次要表现正在供应链优化、能耗取平安办理优化等方面。

  通过对三大焦点要素现阶段成长所需具备的环节能力进行深切研究,本着化繁为简、去粗取精、求同存异的准绳,本模子提取了 13 个环节能力,此中面向离散行业的有 11 个,面向流程行业的有 10 个(如图表 2 所示)。

  参照 CMM 理论思(正在附件 2 中有细致引见),本模子对 13 个环节能力别离给出了响应的能力品级,品级越高,暗示能力越强。

  智能设备联网是指出产现场的出产设备、产线和工艺安拆、工业机械人、传感设备等数字化物理实体通过尺度通信接口、和谈转换等体例将数据上传至车间层、企业层办理系统或系统。能力品级如下:

  消息收集设备是指企业通过全面的 IT 收集和 OT 收集(涉及现场总线、工业以太网、无线网等)扶植、矫捷的消息系统架构以及完美的消息平安机制成立等为制制企业建立优良的收集互通和消息互联根本设备。能力品级如下:

  出产资本毗连是指出产现场的人取机械、机械取机械之间通过电脑、挪动交互界面、互联网、AR(加强现实)取 VR(虚拟现实)手艺等手段实现互毗连、互、互操做。能力品级如下:

  横向集成次要实现企业取企业之间、企业取售出产物(客户)之间的协同,将企业内部的营业消息向企业以外的供应商、经销商、用户进行延长,实现企业取财产链上下逛之间的集成。能力品级如下:

  纵向集成次要处理企业内部的集成,即处理消息孤岛的问题,实现现场层、车间层、企业层等所有条理,研发、出产、发卖等所有环节的消息无缝链接,包罗一个环节上的集成(如研发设想内部消息集成),也包罗跨环节集成(如研发和制制环节的集成)。能力品级如下:

  端对端集成是指贯穿整个价值链的工程化数字集成,正在所有终端(点)数字化的前提下实现企业内部、企业之间基于价值链的一种整合,目前对端到端集成有分歧的理解,本模子中次要是指基于模子的数字化工程(MBD)和基于模子的企业(MBE)/虚拟企业建立。

  运营智能决策是指通过企业数据库、模子库和学问库的成立,将行业范畴专家程度的学问取经验堆集固化到计较机系统中,进而充实使用人类专家的学问和处理问题的方式来帮帮企业处理正在运营办理中碰到的复杂的决策问题。能力品级如下:

  产物全生命周期优化是指从客户对产物的需求起头,从产物设想到产物裁减报废的全数生命过程中,企业通过各环节数据的采集、阐发、建模、仿实、反馈等预测产物出产可行性、及时产质量量、无效进行产物功能和机能立异。能力品级如下:

  出产智能办理是指正在产物工艺设想、原料出产、出产安拆运转的过程中,企业通过各环节数据的采集、阐发、建模、仿实、反馈等预测加工工艺的可行性、及时取逃溯出产过程、实现非常工况提前诊断取自愈节制。能力品级如下:

  供应链优化是指对供应链上逛物料流转数据、供应链下旅客户需求数据(包罗个性化需求)进行采集和阐发,并将阐发成果及时反馈给供应链上逛企业,实现供应链上下逛数据共享和反馈协做。能力品级如下:

  收集化协同是指基于收集协同平台,将订单消息、设想使命、制制使命等分派给分歧地区、分歧规模的企业,将社会分离的资本、制制能力正在收集平台进行集聚共享,构成收集化协同的组织模式。能力品级如下:

  能耗取平安办理优化是指通过现场各类仪器仪表、传感器等采集和上传能耗数据、数据等,然后基于大量及时和汗青数据的阐发优化能耗效率、降低平安出产变乱概率。能力品级如下:

  办事化延长次要指通过自建或操纵第三方同一云平台,整合企业设备、产线、出产、运营、产物以及企业表里部价值链上各类数据,并基于大数据建模阐发供给数据增值办事,如产物近程运维等,且正正在构成或曾经按照必然的贸易模式来运营。能力品级如下:

  易评估可量化的建立准绳。为便于工业互联网成熟度评估系统的快速使用推广,正在选择评估目标时既要避免目标消息脱漏,又不克不及过于繁琐,需要从广度和深度两方面进行均衡。工业互联网成熟度模子采用三层目标评估系统,3 大焦点要素、13 个焦点能力别离做为一级目标、二级目标。目标充实考虑了评估的简单易行,力图凸起沉点,从近百个评估目标平分别拔取了28 个和 23 个,构成了离散行业和流程行业的评估目标系统。

  离散行业包罗 3 个一级目标、11 个二级目标、28 个目标(如图表17 所示):

  流程行业包罗 3 个一级目标、10 个二级目标、23 个目标(如图表18 所示):

  正在互联互通要素中,次要评估机床设备、工艺安拆、工业机械人、传感设备、智能产线等出产要素的联网能力及收集、消息和平安根本设备扶植程度。 正在分析集成要素中,次要评估企业从现场层、车间层到企业层的纵向集成能力,企业和供应链上下逛协同的横向集成程度,以及基于产物全生命周期、工艺和产线等模子的MBE 建立的端到端集成能力。

  正在数据阐发操纵要素中,次要评估企业的数据库、学问库扶植环境,以及企业基于数据建模、阐发和挖掘能否构成了自反馈、自优化、自决策的机制,能否衍生出了立异的营业模式。

  权沉设置将间接影响企业的评估成果,正在整套评估系统中至关主要。本模子次要连系专家法、问卷查询拜访法和试评估成果反向调整法(如图表19 所示),确定了一级和二级目标的权沉。起首,正在评估目标系统制定初期,正在联盟内部和全社会普遍搜集业界专家和企业看法;然后,正在线上试评估过程中,设置题,邀请应对企业选择其认为最主要的 5 个目标并进行排序。最初,连系收集上来的问卷成果对权沉进行调整,次要是为了避免呈现少数目标分值很高而决定全体评估成果的环境。

  按照专家和企业看法的反馈统计,各目标主要性被排正在前 5 名的次数相当。申明全体而言,各目标的主要性并无较着差别,即权沉设置装备摆设根基不异,因而本模子对各二级目标下目标的权沉采纳了均值处置。

  按照评估目标系统,本模子设置了对应的评估问卷,问卷标题问题包罗定量和定性两种,定量目标能够间接采集数值对应分歧分值,定性目标通过对分歧成长程度给出阶段性描述,然后按照企业具体实践环境对应分歧分值。

  定量题均设置 5 个层级,定性题设置 3-5 个层级,设置方式次要根据上文中环节能力的能力品级。每个层级对应必然的分值,以下各举一例(如图表 21 所示)。

  各选项均对应 100 分内的分歧分值,并且是分值越高越好,因而不需要对目标进行纲化处置,可间接使用如下公式中的加权平均模子来计较具体的评价得分环境。

  评估问卷中每道题的选项设置均按照梯次递进的思,必然程度上反映了企业工业互联网扶植的过程。该模子能够对一级目标和二级目标中的单项能力进行评估,也能够对总体能力进行评估,最终评估成果采纳星级制。

  总体能力评估分值和星级对应时不只要求总体分值达标,也对单项能力分值设置了门槛,避免了单项能力过于亏弱而总分达标的企业获取较高星级的环境,若是总体分值达标,但某一单项能力分值未达标,则做降级处置,如 A 企业总体分值达到了 3 星,但此中一个单项能力低于 35 分,则只能评定 2 星。对应准绳如下:

  为了该评估模子的合用性和科学性,联盟上线了正在线评估调卷简版,并邀请联盟连系本身现实环境进行问卷填写,并反馈对问卷的看法和。历时2 周,联盟共收到了无效问卷 22 份,此中包罗离散型制制企业 12 个,流程型制制企业 10 个,虽然样本数量无限,但也必然程度上代表了当前工业互联网的扶植程度和成长特点,可以或许为企业、研究机构、部分等供给必然的参考。

  基于本成熟度评估模子,22 份无效样本中,1 星企业 1家,2 星企业 5 家,3 星企业 9 家,4 星企业 6 家,5 星企业1 家,此中有 4 家企业因单项能力衰被降级(如图表 24 所示)。

   4.5%的企业工业互联网扶植尚未启动,设备和系统孤岛问题较着,数据采集工做尚未起步,数据价值认识亏弱。

   22.7%的企业工业互联网扶植方才起头,互联互通根本设备具备必然根本,系统集成工做笼盖部门环节,数据采集和阐发尚处于摸索阶段。

   40.9%的企业工业互联网扶植逐渐推进,互联互通能力不竭提拔,纵向集成根基完成,端到端集成和横向集成具备必然根本,数据采集工做曾经启动。

   27.3%的企业工业互联网扶植比力完美,根本设备互联互通和系统集成度较高,数据流曾经根基贯通,对新型工业收集、云计较、大数据等新手艺的使用比力普遍,数据价值挖掘认识较强。

   4.5%的企业工业互联网扶植程度领先,根本设备互联互通和系统集成度高,企业内部数据流和供应链上下逛价值流曾经全线打通,新手艺使用比力成熟,数据价值挖掘比力充实。

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