2023智能工厂和数字车间评估规范

智能工厂和数字车间评估规范目 次范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1基本原则和评估框架 1基本原则 2评估框架 2基本要求 4评估内容 4顶层规划 4企业建模 5基础建设 6数字化生产线 6数字车间 8智能工厂 10经济和社会效益 14竞争力 14评估指标体系构建 16构建原则 16构建步骤 16加权平分法 16综合评估分析方法 17综合水平判定规则 19I智能工厂和数字车间评估规范范围估指标体系构建。本标准适用于智能工厂和数字车间的评估。规范性引用文件件。凡是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/T5271.24-2000 信息技术词汇第24部分:计算机集成制GB/T16642-2008 企业集成企业建模框架术语和定义下列术语和定义适用于本文件。企业建模 enterprisemodelling开发一个企业模型的行为。[GB/T16642-2008/ISO19439:2006]柔性制造系统 flexiblemanufacturingsystem单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整。注：源于GB/T5271.24-2000，经修改。敏捷制造 agileManufacturing求，快速灵活地实现产品的设计与制造。基本原则和评估框架1基本原则适用性照本标准制定自用的评估指标体系和评估方法。合理性标体系具有可比性。可行性在保证评估结果的客观性、全面性的条件下，指标体系应尽可能简化，评估用数据应便于采集。可扩展性断优化和完善。评估框架评估内容包括工厂的水平评估和效能评估两个方面。评估包括竞争力、效率与效益两个方面。1234智能工厂的评估架构及开展维度。图1 智能工厂、数字车间评估体系框架2图2 数字化生产线评估框架及开展维度图3 数字车间评估框架及开展维度3图4 智能工厂评估框架及开展维度基本要求智能工厂、数字车间应满足以下基本条件：依法正常经营，无重大违法行为；建立并实施信息化和工业化融合管理体系。信息化、自动化专职人员满足智能工厂、数字车间运营的要求。评估内容顶层规划顶层规划的内容应对智能工厂、数字车间顶层规划内容的可行性进行评估，主要包括：顶层规划内容是否符合公司战略及业务发展的需要；是否制定了自动化、信息化的专项规划，且与顶层规划相一致；顶层规划或专项规划的调整情况。顶层规划的实施应对顶层规划的实施情况进行评估，主要包括：顶层规划的落实情况；自动化规划的落实情况；年度自动化、信息化计划的执行及考核情况。4企业建模产品设计建模应对产品设计建模进行评估，主要包括：资源设计；产品零部件设计；模型仿真检验。工厂布局建模应对工厂布局建模进行评估，主要包括：工厂布局；生产线布局仓储及物流布局工装布局；基础数据管理。工艺规划建模应对工艺规划建模进行评估，主要包括：工艺参数管理。生产过程建模应对生产过程建模进行评估，主要包括：单元仿真；生产线仿真；仓储及物流仿真；仿真分析。产品装配建模（针对离散型企业）应对产品装配建模进行评估，主要包括：装配分析。应对试验环境建模进行评估，主要包括：试验设计；试验验证。5生产设备建模应对生产设备建模进行评估，主要包括：信息设备；生产设备；辅助设备。基础建设厂区建设应对智能工厂、数字车间的厂区布的合理性进行评估，主要包括：厂房的分区合理性；工艺路线的合理性；物流传输系统布置的合理性；水、电、气、网络、通信等管线布置合理性；智能采光与照明系统、通风与空调系统配置合理性。环境、安全、能源监测应对智能工厂、数字车间的环境、安全、能源使用基本情况进行监测，主要包括：关键环境监测点的覆盖率；人员行为的监控；生产环境中温度、湿度、洁净度、照明度、通风的监控。基础设施的持续改进水平应对智能工厂、数字车间的基础设施的持续改进水平进行评估，主要包括：用于基础设施投入的资金投入情况；基础设施在行业中的先进性情况；用于基础设施改进、使用、维护中的人员培训情况；数字化生产线生产制造柔性生产应对生产线的柔性生产情况进行评估，主要包括：产品柔性；设备柔性；运行柔性；生产能力柔性。6应对生产线的生产数据采集情况进行评估，主要包括：数据存储周期。应对数字生产线的生产过程控制情况进行评估，主要包括：工序自动监控的情况；设备在线监控的情况；生产监控及时（实时）性。质量、环境、安全、能源自动在线监测应对生产线的质量、环境、安全及能源的在线监测情况进行评估，主要包括：质量、环境、安全、能源监测数据自动采集比例；质量、环境、安全、能源在线自动控制比例；质量、环境、安全、能源监测统计分析。生产管理生产计划管理应对生产线的生产计划管理进行评估，主要包括：生产作业计划覆盖产品的范围；作业指令自动下达到现场的比例；生产作业计划调整和响应变化的能力。成本管理应对生产线的成本管理进行评估，主要包括：生产成本在线统计情况柔性生产滞后时间；柔性生产延迟交货时间；柔性生产变化成本消耗统计。资源管理控制设备应用应对控制设备的应用情况进行评估，主要包括：数控设备（CNC、DN、FMC、FMS、机器人）等设备的应用情况（离散行业）；工业控制系统（PLC、DCS）的应用情况（流程行业）；传感器、执行器的应用情况；检测设备在线比例。通信设备应用应对通信设备的应用情况进行评估，主要包括：7现场总线的传输速度；工业以太网的覆盖范围；机器间通信方式。人机交互状况应对人机交互进行评估，主要包括：人机交互的范围。工艺标准获取应对工艺标准的获取情况进行评估，主要包括：自动获得检验参数的覆盖率。数字车间概述数字车间评估包括在生产制造、生产管理集成、资源综合集成三个方面。生产制造敏捷制造能力应对敏捷制造能力进行评估，主要包括：生产技术、管理技术、人力资源的现状水平；组织的快速重构周期；设备快速调整的可靠性；产品更新制造的平均成本。物流与仓库集成应对物流与仓库集成能力进行评估，主要包括：系统自动生成的物料需求计划比例；系统自动生成的物料配送计划比例；覆盖在制品库存和生产过程的物料信息动态跟踪能力；覆盖在制品库存和配送过程的物料信息动态跟踪能力；制造过程信息跟踪能力、及时（实时）性与控制水平；制造现场物流配送和管理的精细化程度、及时性与优化能力；实现生产制造全过程信息化的情况。产品设计与生产集成应对产品设计与生产集成能力进行评估，主要包括：产品设计与工艺设计之间产品模型信息传递情况；工艺设计与生产制造之间产品信息传递情况；8实现产品设计、工艺设计制造过程数字化控制的覆盖范围；（适用于离散制造业）产品设计、工艺设计与制造的并行处理和过程工程水平与能力；（适用于离散制造业）产品设计、工艺设计与制造的过程优化水平与能力。生产管理业务集成经营管理与车间制造系统间集成应对经营管理与车间制造系统间集成进行评估，主要包括：生产任务指令下达的情况及执行水平；BOM（或产品配方）下达的情况及执行水平。制造执行系统与制造过程控制系统的集成应对制造执行系统与过程控制系统的集成进行评估，主要包括：MESMESMESMES生产制造过程控制系统与生产制造执行系统间的集成应对生产制造过程控制系统与生产制造执行系统间的集成进行评估，主要包括：排产计划下达的情况及执行水平；生产指令下达的情况及执行水平；物料清单下达的情况；生产优化运行参数下达的情况及执行水平。工序进展信息上传情况及实时性；设备运行参数上传情况及实时性；物料使用状态上传情况及实时性。生产管理决策应对生产管理决策进行评估，主要包括：产品研发、库存、生产、质量、物流、设备、能源、成本、绩效信息采集与分析水平；及时追踪生产信息，进行知识挖掘和知识积累的水平与能力；运用信息化手段，支持企业决策的水平与能力，包括但不限于成本、利润、研发决策；量风险。资源综合集成业务生产制造执行系统应对生产制造执行系统进行评估，主要包括：质量管理、计划管理、订单管理、生产执行管理模块；各管理模块的使用情况；制造执行系统覆盖的产品范围。9生产排程系统应对生产排程系统进行评估，主要包括：订单准时交货情况插单解决及时情况机台停机、等待时间；生产缺料次数；库存周转率仓储物流设备。物流仓储设备应对物流仓储设备进行评估，主要包括：版、高速托盘运输机、自动化立体仓库、高速大容量输送等；车间物流智能化成套设备的数量；车间物流智能化成套设备使用的覆盖范围。数据中心应对数据中心进行评估，主要包括：数据中心建设规范性；信息处理的水平；企业上云的水平；文件管理的水平；网络安全信息。应对网络通信设备进行评估，主要包括：网络通信设备的配置；网络通信设备的传输；网络通信设备的安全。智能工厂概述智能工厂评估包括智能化制造、企业内部协同、企业间协同、生产资源协同的水平。智能化制造贯穿产品全生命周期各阶段的产品状态信息跟踪与反馈能力应对贯穿产品全生命周期各阶段的产品状态信息跟踪与反馈能力进行评估，主要包括：统一数字化产品定义在产品全生命周期各阶段的应用和关联维护水平；产品状态信息跟踪与反馈的手段建设情况及其及时性与准确性；10段的情况。跨企业网络化协同设计与制造的水平与能力应对跨企业网络化协同设计与制造的水平与能力进行评估，主要包括：实现跨区域的网络化协同设计与制造的情况与水平实现国内企业间的网络化协同设计与制造的情况与水平；实现全球多国多企业间的网络化协同设计与制造的情况与水平。延长产品价值链，实现产品服务延伸和管控应对延长产品价值链，实现产品服务延伸和管控的情况进行评估，主要包括：手交易等方面提供产品延伸服务的水平与能力；基于产品全生命周期信息实现生命周期集成服务的水平与能力；注：本项主要适用于装备制造业，尤其是高端装备制造业。产品全生命周期实现节能降耗、减排治污及循环利用等绿色发展应对产品全生命周期实现节能降耗、减排治污及循环利用等绿色发展情况进行评估，主要包括：在产品全生命周期管控条件下绿色设计的优化情况；绿色工艺的创新能力；产品集约生产的水平；产品再制造的情况。企业内部协同生产过程管理系统与企业资源计划系统的集成应对制造执行系统与企业资源计划系统的集成进行评估，主要包括：MESERPERPMESMESERPERPMES生产过程管理系统与生产制造执行系统的集成应对生产过程管理系统与生产制造执行系统的集成进行评估，主要包括：生产制造执行系统向生产过程管理系统上传信息的数量；生产过程管理系统向生产制造执行系统下传信息的数量；生产制造执行系统向生产过程管理系统上传信息的内容；生产过程管理系统向生产制造执行系统下传信息的内容。产供销集成应对供销集成能力进行评估，主要包括：按照用户订单进行自动排产的水平与能力；根据用户订单制定排产计划的同时自动形成物料供应计划的水平与能力；11按订单生产的产量占比等；在用户订单与产能不匹配的时候实现在有限产能约束下优化排产的水平与能力；在发生改判、降级、判废以及紧急情况下进行动态调度的水平与能力。运作的水平；供应商在指定时间直接供货到生产现场的水平与能力；按照客户要求，实现精准配送的水平与能力；实现覆盖全国乃至全球的分销网络情况与水平；全过程跟踪管理的精细化程度和实时性；产品质量追溯覆盖产品交付、生产制造、物料供应、研发设计等业务环节的情况及实现全过程可追溯管理的精细化程度。财务与业务集成应对财务与业务集成能力进行评估，主要包括：实现与财务系统衔接的业务系统范围情况；财务系统从业务系统直接获取数据的完整性和实时性。财务通过系统监控采购合同价格、到货、付款、发票全过程的管控能力；财务通过系统监控销售合同价格、发货、收款、开票全过程的管控能力；成本，运输成本等成本核算数据能够直接获取的类别范围和比例情况；产品标准成本和实际成本的核算、分析和控制水平与能力；产品全成本核算的精度和准确程度，产品全成本管控的水平与能力；成本预算等方面业务覆盖情况；全面预算的执行情况与过程监管能力；财务管理、资本管理、人力资源管理等业务的情况。决策支持应对决策支持能力进行评估，主要包括：信息采集情况，包括但不限于采购及供应商、销售及客户市场、人力资源、成本管理等；信息综合分析处理的水平与能力；合同、收人、成本、利润等对比分析与决策的水平与能力；客户价值和信用决策水平与能力；产品盈利和市场趋势决策水平与能力；的信息采集与决策处理能力；企业预测预警、风险管控体系建设情况及其快速反应能力。企业间协同企业间信息交互和共享水平应对企业间协同评估包括企业之间信息交互和共享水平评估，主要包括：12企业业务系统之间信息交换接口的建设情况；企业统一的信息标准、规范和编码的建设水平；企业之间实现共享的关联信息完整性和交互实时性。企业间资源共享、协同和整合水平应对企业间资源共享、协同和整合水平进行评估，主要包括：企业在资金、渠道、物资、物流等方面共享资源的情况；企业资源协同机制建设情况和运作水平；企业共享资源实现优化配置和整体效率提升的水平。企业间业务协同和一体化程度应对企业业务协同和一体化程度进行评估，主要包括：水平；与供应商实现订单协同、物料协同的水平；企业之间协同创新、共同创造和扩大市场容量、引领市场需求发展情况企业协同创新机制和平台的建设情况及运行水平；企业协同创新的横向整合和纵向贯通覆盖水平；企业协同创新的市场影响和市场创造水平与能力。生产资源协同企业统一的信息管控平台建设（ERPSCMCRMPLMAMSWMSBI进行评估，主要包括：信息管理系统的模块部署的完整性；信息管理系统的使用深度；信息管理系统的数据互联互通及分析使用情况。数据处理中心应对数据处理中心进行评估，主要包括：数据处理中心信息收集的完整性及及时性；数据处理中心信息分析深度及可用性；信息安全体系的建立及执行资源上云及应用情况；云安全体系的建立及执行情况。产品设计及仿真系统应对产品设计及仿真系统进行评估，主要包括：PLM、PDM、CAE13产品仿真系统的使用情况；产品数据定义的标准及其可实现性；产品数据定义的标准化、规范化程度。实现电子文档管理的水平与能力；实现产品结构管理的水平与能力；实现技术状态管理的水平与能力。整合社会的制造需求和资源，开展制造服务和制造资源的动态分析和柔性配置评估要包括：企业业务系统之间信息交换的接口建立或采用统一的信息交互标准和规范。创新资源、设计能力、生产能力和服务能力的共享。同以及企业间订单全过程可追溯。开展制造服务和制造资源的动态分析柔性配置情况。经济和社会效益经济效益经济效益重点应评估单位产品的销售收入、成本、利润率指标。单位产品的销售收入、成本、利润率的当前水平；单位产品的销售收入、成本、利润率与建设前对比情况；单位产品的销售收入、成本、利润率与省内中级水平的对比情况；单位产品的销售收入、成本、利润率与省内高级水平的对比情况；单位产品的销售收入、成本、利润率与国内先进水平的对比情况。社会效益产品污染物综合排放、社会贡献率等方面进行评估。综合排放、社会贡献率的当前水平；综合排放、社会贡献率与建设前对比情况；综合排放、社会贡献率与省内中级水平的对比情况；综合排放、社会贡献率与省内高级水平的对比情况；综合排放、社会贡献率与国内先进水平的对比情况。竞争力14总则竞争力评估主要包括：意、业务效率、财务及创新能力等内容。竞争力要素的当前水平；竞争力要素与建设前对比情况；竞争力要素与省内中级水平的对比情况；竞争力要素与省内高级水平的对比情况；竞争力要素与国内先进水平的对比情况。质量提升与客户满意指标主要内容包括但不限于：产品生产一次合格率；产品生产平均周期；客户订单平均响应速度；客户订单变更响应速度；产品交付平均周期；客户异议平均处理时间；产品理赔率水平。业务效率指标主要内容，包括但不限于：生产财期率水平；综合材料利用率水平；设备综合效率水平；产能利用率水平；全员劳动生产率水平。财务指标主要内容，包括但不限于：财务预算精准率；财务决算速度水平；库存周转率水平；资金周转率水平。创新能力指标主要内容，包括但不限于：新产品研发周期水平；新产品产值率水平；创新方案提交及时率及采用率水平；科技成果转化率水平。15评估指标体系构建构建原则评估指标体系应与本标准评估内容的层次结构相对应。智能工厂、经济和社会效益、竞争力。本标准的二级评估内容应包括：对应于顶层设计的顶层设计的内容等，对应于企业建模的产品的利润率、品牌价值等。评估指标应能够表征和抽象评估内容，并充分反映智能工厂、数字车间的内涵、特征和需求。指标、缺乏分析价值的指标。需求的前提下尽量简化。构建步骤级评估内容，对部分评估内容进行必要调整、补充或细化。的层次结构构建评估指标体系。加权平分法权重设置包括但不限于：的相对重要程度；匹配程度；（Delphi)（AHP)等进行辅助决策；权重设置结果应在一定时期内保持相对稳定。底层指标评分包括但不限于：采用专家直接打分法进行底层指标评分；打分作为指标评估数据的指标评分值；定性评估数据由专家直接打分，分值可以是一区间值作为底层指标值。加权评分16包括但不限于：在底层指标评分基础上，底层指标以上各级指标的得分可通过加权求和得出。上级指标得分可由其各子指标得分加权求和得出。最终总分可由各一级指标得分加权求和得出。综合评估分析方法水平与能力评估包括但不限于：5水平与能力评估分析可采用如下步骤：打分作为各底层指标表征的水平与能力级别；——基于底层指标，通过加权求和方确定底层指标以上各级指标的水平与能力级别，并依次类推；进行逻辑性和合理性校验，并做出必要的调整和修正；——基于水平与能力级别，对企业智能制造发展阶段进行判断，得到水平与能力的总体评估结论。图5 水平与能力评估分析框架竞争力、经济和社会效益评估分析6所示17图6 竞争力、经济和社会效益评估框架竞争力、经济和社会效益评估分析采用如下步骤：——根据竞争力、经济和社会效益的当前水平，与省内中级、省内高级，省内高级分别进行对比，确定效率与效益评估各底层指标的水平层次；——各底层指标水平，通过加权求和方法确定底层指标以上各级指标的水平层次，并依次类推；——对企业在竞争力、经济和社会效益等方面的水平层次及其相互关系进行逻辑性和合理性校验，并做出必要的调整和修正；水平层次进行判断，得到效率与效益评估结论。总体评估分析7图7 总体评估框架总体评估分析采用如下步骤：效益评估的情况和结论。18水平与能力级别。定企业智能工厂、数字车间的总体水平。——层面。——各行业企业可依据自身特色和需求，对最终评估结论及相应综合水平判定规则进行必要定制。综合水平判定规则水平与能力级别判定规则基础建设水平与能力级别可参照下列规则进行判定：基础建设初级：——顶层规划内容空洞；——信息化规划没有引起重视；——设备设施数字化程度不高；——产品建模信息不完整；——厂区分布规划不健全，厂区布置存在部分不合理；——物流传输规划不完整；——信息化、工业化人员配置不充分；——环境、安全、能耗等监测点覆盖率较低。省内中级：——顶层规划内容完整；——信息化规划内容完整；——设备设施数字化覆盖率及控制先进性一般；——产品建模信息不完整；——厂区分布基本合理；——物流传输规划不完整；——信息化、工业化人员配置基本充分，但仅限于日常维护，系统建设能力不足；——环境、安全、能耗等监测点覆盖率一般。省内高级：——顶层规划内容完整，基本适宜公司的发展；——信息化规划内容完整，与顶层规划基本适宜；——设备设施数字化覆盖率及控制先进性；——产品建模信息完整；——厂区分布进行了规划，布置基本合理；——物流传输规划完整；——信息化、工业化人员配置基本充分，可以进行部分的项目建设；——环境、安全、能耗等监测点覆盖率较广，基本可以做到安全环保与能源的可控。省内领先：——顶层规划内容完整，适宜公司的发展方向与战略；——信息化规划内容完整，与顶层规划适宜，人员信息化意识较强，信息化实施有序；19——设备设施数字化，控制水平较高，可以实施生产现场无人操作；——产品建模信息完整，设计资料完整；——厂区分布进行了建模，厂区分布合理，设备布置有序，可以体现精益的思想；——物流传输规划完整，物流传输适宜有序；——信息化、工业化人员配置基本充分，可以进行项目建设；——环境、安全、能耗等监测点覆盖率较广，可以做到清洁及绿色生产。数字化生产线水平与能力级别可参照下列规则进行判断初级水平：——柔性制造能力极弱；——生产现场数据采集量有限，控制较少；——人机交互方式较少；——生产控制中信息化使用程度低；省内中级水平：——柔性制造能力较低；——生产现场有一定的数据采集量，但控制有限；——人机交互方式中要集中在控制室；——生产控制中信息化使用程度一般；省内高级水平：——有一定的柔性制造能力；——生产现场数据采集量充分，可以实现在线控制；——人机交互方式基本充分；——生产控制中信息化使用程度较好；省内领先水平：——柔性