电工装备智能制造评估体系研究

　　“中国制造 2025”计划从制造业发展环境与规划背景、战略方针和目标、战略任务与重点三个主要方向对中国制造业发展前景作出详细阐述，其中电工装备制造行业被列入了十大重点发展领域。工业 4.0 离自己到底有多远，电力企业未来改造的方向在哪里，现在处在什么级别是许多企业非常关心的一个话题。一些企业认为 4.0 还很遥远，进行数字化智能转型还为时过早；一些企业兴致勃勃，却不知如何部署智能制造，导致各企业深陷迷雾之中。通过智能制造评估体系可帮助企业明确智能化水平现状，找到提高的方法，逐步建立属于自己的智能制造模式，为此本文提出电工装备智能制造评估体系及其方法研究。

　　1、我国电工装备制造行业现状

　　电工装备制造经过改革开放 30 多年的发展，尤其是近10年来取得了翻天覆地的变化，形成了门类齐全、规模较大、具有一定技术水平的产业体系。

　　电工装备产量稳居世界首位，已超过美国位居世界第一，同时我国现已成为名副其实的电工装备制造大国。电工装备技术水平不断提高，已拥有自主知识产权的大型发电成套装备、特高压输变电成套装备、智能电网用成套装备等为代表的电工装备已经达到国际领先水平。电工装备支撑国家重大工程建设能力显着增强，坚持“产、学、研、用”相结合，通过引进技术消化吸收再创新，成功研制出一批适合我国国情、国际领先的电工装备。

　　随着我国经济进入新常态，电力需求进入低速增长期，电工装备制造行业面临市场趋冷的环境，规模驱动模式已开始显得乏力。总体创新能力不足，在国内市场持续萎缩的情况下，电工装备制造企业升级转型压力巨大。我国电工装备核心技术、核心材料还面临诸多瓶颈，随着国内市场的萎缩，这一发展模式遇到了新一轮的挑战。从制造技术、制造工艺、实验和一些运行经验各方面还存在很多的缺陷。

　　2、电工装备制造行业发展方向及智能化提升路径

　　电工装备制造行业即将面临着工业化和信息化的融合。一方面需要企业自己去和信息化融合，另一方面要用信息化整体提升设备的能效、加工质量，进一步提高设备的可靠性。提升电工装备智能化的途径有：①理解《中国制造2025》，制定电工装备制造行业智能发展战略，分析“新能源、新材料、新制造”带来的新机遇，研究能源技术与信息技术深度融合的新产品、新系统，制定企业发展的战略与计划。②融入智能制造新技术，提供电工装备智能新产品，如先进传感器、控制系统、信息系统软件、互联网技术，电机技术与伺服电机技术，传动系统技术与智能机器人技术，智能制造的新部件、新系统，智能制造新模式催生的新产业、新企业。③应用智能制造新技术，提升电工装备智能化，如智能装备新技术，智能工厂新技术，企业软件新技术，能源产品与设备的信息化、网络化、智能化和电工系统与网络的信息化、智能化、大数据、云计算。

　　3、评估体系在智能化改造中的意义

　　评估体系在电工装备智能化改造过程中的意义是不可缺少的重要环节。在评估体系在电工装备智能化改造的过程中，采用科学的模型、方法，把智能改造的效果用定性或定量的方式表示出来。科学合理的评估体系对企业了解智能改造的效果、界定各个环节对智能改造的贡献、证明智能改造所能带来的效果非常重要，进而使电工装备智能改造进入良性循环，取得预期的理想效果，真正服务于企业的发展战略。智能化评估体系可直接反映出智能制造在企业中的实施与应用情况，间接地为提高企业智能化应用水平指出明确方向。本文针对示范企业在 6 个不同维度进行全面评估并和企业进行对标，从而发现差距，识别相应的手段提升中国制造企业的智能化水平，为企业制定智能制造发展规划提供依据。

　　4、智能制造评估指标设计原则

　　在建立智能制造评估指标体系、选择评估方法及制定和执行评估程序时，应考虑以下原则。

　　4.1、科学性与实用性原则

　　评估指标应准确地反映制造企业智能化的现状，兼顾企业智能化建设的需求，成为决策机关、集团公司了解相关企业智能化现状，找出解决智能化建设问题瓶颈的有力工具。

　　4.2、通用性与综合性原则

　　不同的企业对于企业智能化建设的侧重点不同，因此评估指标体系应具有一定的通用性。同时希望尽量选取较少的指标同时较全面反映的企业智能化现状。

　　4.3、定性与定量指标结合原则

　　客观和尽可能定量地反映企业智能化现状，通过对指标体系中各类指标数据的收集、整理与分析，有利于企业了解自身智能化应用情况，同时为决策提供真实可靠的信息。

　　4.4、可比性与可扩展新原则

　　评估指标的可比性是指所选指标既可用于同类企业间的比较，又可用于企业自身智能化发展不同阶段智能化状况的比较。同时，由于企业智能化是一个逐步完善和不断发展的过程，其评估指标还应在内容上具有可扩展性，随着管理需求和技术发展的变化而发展。

　　5、智能制造评估指标体系建立

　　智能化成熟度评估模型是智能制造评估体系的重要组成部分。在研究制造企业的智能制造评估指标体系和评估方法的基础上，根据企业智能化的具体情况，评估模型能够提供直观的形式辅助分析企业智能化水平，使决策者能够了解信息化投资的效益和整个行业的现状，为决策提供依据。

　　5.1、智能制造评估指标体系

　　能力成熟度模型 CMM（Capability Maturity Model）最早用于探索软件过程成熟度，后来又出现各种不同的 CMM 模型，如项目管理成熟度模型、系统工程能力成熟度模型、知识管理成熟度模型等。

　　成熟度的提高是一个渐进的过程，需要一个长远的、可持续发展的过程作为保证。目前，对于工业4.0成熟度的评估，无论在国内外均没有成熟统一的方法或模型，都需要在成熟级别、关键过程领域、公共属性和关键实践等进一步深入地讨论和修订。

　　包括三个层次的指标，其中一级指标包括工业自动化、工业信息化、工业智能化、产品智能化、生产智能和综合指标；二级指标包括一级指标 6 个大类下的 31 个细化指标；三级指标包括二级指标下细分为 96 个详细指标。

　　5.2、基本指标构成

　　在选择评估指标时，应注重全面反映评估对象各个侧面的指标，主要考虑一定量为主，建立定量评估指标体系，尽可能覆盖各种体现企业智能化水平的要素，增强评估体系的可操作性、可比性和导向性。同时根据指标的特点和实现的目标给予每一评估指标不同的分值。由于还存在一些只能用文字表述的评价，因此还要选择一些定性的评估指标，最终构成综合评估指标体系。

　　6、智能制造评估计算方法

　　6.1、评估计算原则

　　在三层评估指标系统中，首先评估第三层的指标，其次根据第三层的计算结果评估第二层指标，最后以第二层的计算结果评估第一层的指标，根据第一层指标的评估得到企业数字化现状分值。在评估体系结构中，第二层的每一个指标元素所对应的第三层所有指标元素总分是 100 分。

　　6.2、综合评估计算方法

　　采用综合评估计算法来计算企业智能化水平指数。为真实反映各个指标对制造企业智能化贡献程度，在智能应用评估中，根据企业状况对第三层中每一个被评估的指标打分，再乘以所对应的一级指标的权值得到该项评估指标的分值，将第三层的所有评估指标得分相加，得到企业智能应用评估。

　　7、小结

　　电工装备制造企业在构建智能制造能力时，一方面加大产品科研、设备智能化改造上的投入，另一方面也要发挥政府杠杆和导向作用，积极引导企业从传统制造模式向智能制造模式转变。本文提出了智能制造成熟度评估体系，对电工装备制造企业进行 6 个不同维度的全面评估，并细化出了 96 个细分指标及评分策略，可清晰地了解电工装备制造企业在智能制造应用方面具备的水平，客观地给企业提供参考，使其了解不足，并及时加以更正，提高产能和效率，极大节省成本，从真正意义上实现电工装备制造企业的智能化和信息化。

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