工业企业智能制造能力成熟度评估规范(DB12-T 1073-2021).pdf
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1、 ICS 35.240.50 CCS L 70 12 天津市地方标准 DB12/T 10732021 工业企业智能制造能力成熟度评估规范 Maturity assessment specification of industrial enterprises intelligent manufacturing capability 2021-08-16 发布 2021-09-16 实施 天津市市场监督管理委员会 发 布 DB12/T 10732021 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 成熟度评估模型.1 模型构成.1 4.1 成熟度等级划分.2
2、4.2 5 能力要素.2 6 成熟度要求.3 人员.3 6.1 技术.5 6.2 资源.8 6.3 制造.10 6.4 治理.24 6.5 7 评估内容.30 8 评估过程.31 评估流程.31 8.1 预评估.31 8.2 正式评估.32 8.3 发布现场评估结果.32 8.4 改进提升.33 8.5 9 成熟度等级判定.33 评分方法.33 9.1 评估域权重.33 9.2 计算方法.35 9.3 成熟度等级判定方法.36 9.4 参考文献.37 DB12/T 10732021 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本
3、文件由天津市工业和信息化局提出并归口。本文件起草单位:天津市工业和信息化研究院、天津智慧城市研究院有限公司、海尔数字科技(天津)有限公司、天津市金蝶软件有限公司、宜科(天津)电子有限公司、紫光云技术有限公司、天津爱波瑞科技发展有限公司、曼德产业协同创新设计院(天津)有限公司、远发耀翼(天津)企业管理咨询有限公司、中汽数据(天津)有限公司、机械工业第六设计研究院有限公司、天津渤海管理咨询有限公司、天津聪友科技有限公司、天津用友软件技术有限公司、格创东智(天津)科技有限公司、东方国信(天津)科技有限公司、天津锐网科技股份有限公司。本文件主要起草人:周鹏、刘媛媛、于良、万学峰、宋跃武、曹广宇、王慧、
4、周雪静、李万超、苏浩、王庆和、郑奇、杨君、王昱山、赵甲、侯文浩、李明、张兴晖、许立红、吕楠、李建伟、刘晓鸣、张树茂、刘弘蔚、蔡聪。DB12/T 10732021 1 工业企业智能制造能力成熟度评估规范 1 范围 本文件规定了工业企业智能制造能力成熟度模型的构成,包括成熟度等级、能力要素和成熟度要求。规定了智能制造能力成熟度的评估内容、评估过程,给出了成熟度等级判定的方法。本文件适用于生产制造企业、智能制造系统解决方案供应商和第三方评估机构开展智能制造能力成熟度评估、差距识别、方案规划和改进提升。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引
5、用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 23020 工业企业信息化和工业化融合评估规范 GB/T 25069 信息安全技术 术语 GB/T 39116 智能制造能力成熟度模型 GB/T 39117 智能制造能力成熟度评估方法 3 术语和定义 GB/T 23020、GB/T 25069、GB/T 39116、GB/T 39117界定的术语和定义适用于本文件。4 成熟度评估模型 模型构成 4.1 智能制造能力成熟度评估模型由成熟度等级、能力要素和成熟度要求构成,其中能力要素由能力域构成,能力域由能力子域构成,如图1所示。该模
6、型包括了5个能力要素,分为13个能力域,覆盖23个能力子域。图1 智能制造能力成熟度评估模型构成 DB12/T 10732021 2 成熟度等级划分 4.2 成熟度等级规定了工业企业智能化在不同阶段应达到的水平。成熟度等级分为五个等级,自低向高分别是一级(规划级)、二级(规范级)、三级(集成级)、四级(优化级)和五级(引领级),如图2所示。较高的成熟度等级涵盖了低成熟度等级的要求。图2 成熟度等级 一级(规划级):企业应开始对实施智能制造的基础和条件进行规划,能够对核心业务活动(设计、生产、物流、销售、服务)进行流程化管理,并能够有序开展两化融合建设活动。二级(规范级):企业应采用自动化技术、
7、信息技术手段对核心装备和业务活动等进行改造和规范,实现单一业务活动的数据共享,并能够结合国内外最佳实践和标准实施两化融合管理。三级(集成级):企业应对装备、系统等开展集成,实现跨业务活动间的数据共享;且具备明确的精细化经营管控目标,能够动态优化各项管理。四级(优化级):企业应对人员、资源、制造等进行数据挖掘,形成知识、模型等,实现对核心业务活动的精准预测和优化;并结合多体系融合,建设决策能力现代化。五级(引领级):企业应基于模型持续驱动业务活动的优化和创新,实现产业链协同并衍生新的制造模式和商业模式,引领产业链集群化经营治理,形成发展共同体。5 能力要素 能力要素给出了智能制造能力提升的关键方
8、面,包括人员、技术、资源、制造和治理。人员包括人员技能1个能力域。技术包括数据、集成和信息安全3个能力域。资源包括装备、网络2个能力域。制造包括设计、生产、物流、销售和服务5个能力域。治理包括管控和两化融合2个能力域。设计能力域包括产品设计和工艺设计2个能力子域。生产能力域包括采购、计划与调度、生产作业、设备管理、仓储配送、安全环保和能源管理7个能力子域。服务能力域包括客户服务和产品服务2个能力子域。管控能力域包括组织战略和经营管控2个能力子域。两化融合能力域包括融合管理和IT运维2个能力子域。DB12/T 10732021 3 6 成熟度要求 人员 6.1 人员能力要素包括人员技能1个能力域
9、,人员技能能力域包括1个能力子域。人员能力要素成熟度要求见表1。表1 人员的成熟度要求 能力子域及分项 一级 二级 三级 四级 五级 人 员 技 能 人员部署 应通过培训、研讨、宣传等方式,确保相关人员充分意识到智能制造的重要性 应具备具有智能制造统筹规划能力的个人或团队 应构建人才梯队建设,建立智能制造各领域的专家确立机制 应组建涵盖组织内外部专家在内的专家组织,以及量化的考评机制,支撑组织的部门级、组织级战略的落地和动态优化 应独立或联合客户、研究院等外部机构,组建满足组织可持续竞争力的智能制造、数字化转型创新中心 人力资源 应培养或引进智能制造发展需要的人员 应具备掌握IT基础、数据分析
10、、信息安全、系统运维、设备维护、编程调试等技术的人员 应建立覆盖多专业领域的智能制造联合创新团队,并持续推动智能制造人才和团队的专业化建设 应具备掌握人工智能、大数据、物联网、虚拟现实、数字孪生等新一代信息技术及其应用的人才,持续智能化创新 应具备所处产业领域的智能制造领军人才,并确保这些人才具备实现产业链融合创新或实施技术变革的能力 人员技能 应确保关键岗位人员,掌握智能制造相关的知识 应制定适宜的智能制造人才培训体系、绩效考核机制等,及时有效的使员工获取新的技能和资格,以适应企业智能制造发展需要 应基于国家和行业组织确立的相关要求,识别智能制造相关岗位所需的知识、技能和经验,并持续推动相关
11、人员的能力建设 应建立智能制造相关的人员能力素质模型,并通过信息系统动态掌握人员的各项能力素质的状态 应将人员知识、技能和经验进行数字化与软件化,并通过信息系统持续推动人员技能与其岗位需求技能的动态匹配 DB12/T 10732021 4 表 1(续)能力子域及分项 一级 二级 三级 四级 五级 人员技能 创新能力 应建立鼓励智能制造相关人员敢于尝试新模式、新思想、新技术的机制 应总结提炼智能制造相关的典型创新案例,并通过案例中蕴含的技术路径、创新思维等解析,培养培育创新人才 应建立知识管理体系和创新管理机制,持续开展智能制造相关技术创新和管理创新 应创建良好的创新环境和氛围,通过创新知识教育
12、、创新技术培训等提高人员的创新效率,并持续扩大具备观察、发问、实验、交际等特征的创新人群;通过信息系统对创新实施有效的管理 应建立包含创新活动、创新成果、创新应用等在内的创新数字化评估评价机制,并建立创新推动业务发展的价值模型 资源工具 应采用信息技术手段实施人员能力管理 应通过信息系统实现智能制造相关人员的培训、考核和能力管理 应通过信息技术手段管理人员贡献的知识和经验,并结合智能制造需求,开展分析和应用 应建立知识管理平台,实现人员知识、技能、经验的沉淀与传播 应通过大数据、机器学习等新一代信息技术手段,构建人员与网络空间智能融合的模型,实现知识自动化 DB12/T 10732021 5
13、技术 6.2 技术能力要素包括数据、集成、信息安全3个能力域。数据能力域、集成能力域、信息安全能力域各包括1个能力子域,技术的成熟度要求见表2。表2 技术的成熟度要求 能力子域及分项 一级 二级 三级 四级 五级 数 据 数据获取 应采集业务活动所需的数据 应基于二维码、条形码、RFID、PLC、智能仪表等信息化技术手段,实现数据采集 应采用传感技术,依照业务对数据的实际应用需求,实现关键制造环节数据的自动采集 应通过有效的数据治理体系建设,实现智能制造相关全流程、全过程的数据的自动采集 应建立完善的数据集成体系,自动实现数据的获取、清洗和转换等,形成高质量数据内容 数据共享 应通过文控中心(
14、DCC)实现对纸质数据的线下归档、共享、回收、报废等管理职责 应实现数据及分析结果在部门内在线共享 应通过信息系统整合数据资源,支持跨部门的业务协调,数据及分析结果,依照岗位职责及访问权限,实现跨部门在线共享 应建立企业级的统一数据中心 应通过容灾建设、区块链技术的应用,确保数据的高可靠性,并能够与产业链形成完善的数据交互体系 数据标准 应结合对数据采集的形式和方式,明确各种填写、录入的规范性要求 应建立数据管理体系,规范数据的一致性,以及各种信息技术应用的数据规范管理 应建立统一的数据编码、数据交换格式和规则 应将数据标准覆盖企业全部数据活动,包括数据开发利用环节,并与信息系统建设充分融合
15、应基于数据标准规范,对数据编码更新与优化,并能够实现与产业链、法律法规、行业规范的协同变更 数据分析与应用 应基于经验开展数据分析 应基于信息系统数据和人工经验开展数据分析,满足特定范围的数据使用需求 应建立数据开发利用的规范化要求,并确保智能制造关键活动,建立了数据分析的模型,提升活动效率或决策效率 应建立数据分析模型库,支持业务人员快速进行数据分析;应采用大数据技术,应用各类型算法模型,预测制造环节状态,为制造活动提供优化建议和决策支持 应对数据分析模型实时优化,实现基于模型的精准执行 DB12/T 10732021 6 表 2(续)能力子域及分项 一级 二级 三级 四级 五级 集 成 集
16、成规划 应具有系统集成的意识,有初步规划文件 应开展系统集成规划,包括网络、硬件、软件等内容 应形成完整的系统集成架构,有明确的落实责任部门和推进计划 应建立完善的信息化规划,包含应用、基础架构、安全等层面融合智能制造发展需求的演进路径 应充分考虑企业高质量发展和数字化转型需求,策划具备弹性/柔性、可动态扩展的信息服务创新体系 集成标准 应建立初步集成框架 应建立集成管理规范体系,包括技术、设备和软件等选型、实施、调整和优化 应具备设备、控制系统与软件系统间集成的技术规范,包括异构协议的集成规范、工业软件的接口规范等 应持续跟踪新技术、新模式的应用,动态调整各类集成规范 应充分考虑企业内外部生
17、态融合,研发、部署智能合约和共识机制计算的算法体系,满足内外部生态的动态变革 集成实施 应具备设备、系统间的集成经验 应实现关键业务活动设备、系统间的集成 应通过中间件工具、数据接口、集成平台等方式,实现跨业务活动设备、系统间的集成 应通过企业服务总线(ESB)等方式,实现全业务活动的集成 应通过操作数据存储系统(ODS)等方式,实现全业务活动的集成 信 息 安 全 安全管理 应制定信息安全管理规范,成立信息安全协调小组,并有效执行 应制定信息安全事件管理规范,并根据信息资产的分级分类制定安全管理措施 应确立、保持并持续改进信息安全管理体系 应基于信息系统持续提升信息安全管理水平 应借助新一代
18、信息技术和自组织模式构筑信息安全动态应急体系 风险评估 应建立信息安全风险评估的工作机制,确保重大信息安全风险得到识别和应对 应定期对关键工业控制系统开展信息安全风险评估 应基于体系化、数字化方法开展信息安全风险的全面评估,包括资产、威胁、脆弱、风险残值等内容,覆盖智能制造所有相关信息资产 应通过信息系统采集信息资产的状态、面临的威胁等,动态实施风险全面管理 应基于态势感知平台,结合风险管理的历史数据分析和挖掘,实施风险自评估、自处理和自优化 安全配置 应制定服务器和网络安全配置规范,并有效执行 应在工业主机上进行安全配置和补丁管理 工业控制设备的远程访问应进行安全管理和加固 应自建离线测试环
19、境,对工业现场使用的设备进行安全性测试 在工业企业管理网中,应采用具备自学习、自优化功能的安全防护措施 DB12/T 10732021 7 表 2(续)能力子域及分项 一级 二级 三级 四级 五级 信 息 安 全 入侵防护 应在办公主机上安装正规的防病毒软件 应在工业主机上安装正规的工业防病毒软件 工业控制网络边界应具有边界防护能力 工业网络应部署具有深度包解析功能的安全设备 应通过大数据建模的方式对入侵行为进行攻防演练,建立网络空间安全指挥平台,协同网络安全空间各类事件的调度和处置 应急响应 应建立信息安全应急处置机制,并得到实施 应建立信息安全的应急响应的组织架构和管理制度 应建立完善的应
20、急响应体系,覆盖应急响应的全生命周期,包括应急准备、监测与预警、应急处置和总结改进等 应通过信息系统强化应急响应的高效预警、执行规范和处置协同,并能通过数据模型持续提升应急影响效能 应通过应急数字化,实现信息化应急能力现代化 DB12/T 10732021 8 资源 6.3 资源能力要素包括装备、网络2个能力域。装备能力域、网络能力域各包括1个能力子域。资源的成熟度要求见表3。表3 资源的成熟度要求 能力子域及分项 一级 二级 三级 四级 五级 装 备 智能装备 应在关键工序应用自动化设备 应在关键工序应用数字化设备 关键工序设备应具备数据管理、模拟加工、图形化编程等人机交互功能 关键工序设备
21、应具有远程监测和远程诊断功能,可实现故障预警 关键工序设备、单元、产线等应实现基于工业数据分析的自适应、自优化、自控制等,并与其他系统进行数据共享 装备联网 关键工序设备应具备性能和状态的自感知功能 关键工序设备应具备标准通讯接口(例如:RJ45、RS232、RS485等),并支持主流通讯协议(例如:OPC/OPC UA、MODBUS、PROFIBUS等)关键工序设备应与制造执行系统、工艺设计等信息系统实现数据集成 关键工序设备应具有数据接收、存储、处理以及应用的开放接口,具备数据处理、分析、建模等可视化快速开发功能 应基于智能传感器、无线传输技术、大规模数据处理与远程控制等物联网核心技术,与
22、互联网、无线通信、云计算、大数据技术高度融合,形成物联网云服务平台,能够支持设备在线采集、远程控制、无线传输、数据分析、预警信息发布、决策支持、一体化控制等功能 装备孪生 应具备关键工序设备工作原理和性状描述的完整资料 应采用信息技术手段获取关键工序设备的功能设置、性能、工作状态等数据 应建立关键工序设备的三维模型库 关键工序设备的性能、状态数据能够基于三维模型进行呈现和表达 关键工序设备三维模型应集成设备实时运行参数,实现设备与机理模型间的信息实时互联 装备维护 关键工序设备应具备故障告警的功能 关键工序设备应具备预防性维护提醒功能 关键工序设备应具维护保养和零部件寿命等管理功能 关键工序设
23、备应具有预测性维护功能 关键工序设备应结合知识库,自动推送维修方案 DB12/T 10732021 9 表3(续)能力子域及分项 一级 二级 三级 四级 五级 装备 升级改造 应根据业务发展需要,对关键工序设备形成技改方案 应通过工业网络连接关键工序设备,建立单元级以上的集成控制中心 应建立关键工序设备智能化技术改造方案 应对关键工序设备升级改造前后数据进行挖掘分析,并与设备管理系统、生产管理系统集成,实现设备升级优化 应采用大数据、机器学习等技术,生成精准的关键工序设备、单元、产线等升级改造建议方案 网 络 网络覆盖 应实现办公网络覆盖 应实现工业控制网络和生产网络覆盖 应具备网络冗余和防错
24、等能力,从而保障关键业务数据传输的完整性 应建立分布式工业控制网络 应部署多种形态的网络体系,充分保障网络的可用性 网络防护 应建立并实施办公网访问控制策略 应通过防火墙等措施,实施网络安全防护 应建立工业控制网络、生产网络和办公网络的防护措施,包括但不限于网络安全隔离、授权访问等手段 应通过网络行为分析系统和统一日志管理,实时获取网络的运行与安全状态,并根据安全策略自动化实施安全处置措施 应通过态势感知平台结合内外部安全情报,实时对网络防护进行大数据分析和预测性防护 网络配置 应建立网络配置和管理的规范、模板 应建立网络配置信息库,管理和优化网络配置 网络应具备远程配置功能,包括不限于带宽、
25、规模、关键节点的扩展功能和升级功能 应通过一体化网管平台实施网络监控、网络优化、故障处理等 基于软件定义网络(SDN)的敏捷网络,实现网络资源优化配置 DB12/T 10732021 10 制造 6.4 制造能力要素包括设计、生产、物流、销售、服务5个能力域。6.4.1 设计 设计能力域包括产品设计和工艺设计2个能力子域。设计的成熟度要求见表4。表4 设计的成熟度要求 能力子域及分项 一级 二级 三级 四级 五级 产 品 设 计 设计工具应用 应基于计算机辅助开展二维产品设计 应基于计算机辅助开展三维产品设计 应基于三维模型实现对外观、结构、性能等关键要素的设计仿真及迭代优化,实现快速定制化设
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- 工业企业智能制造能力成熟度评估规范DB12-T 1073-2021 工业企业 智能 制造 能力 成熟度 评估 规范 DB12 1073 2021
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