评测你的工业4.0| 成熟度指数三部曲（完整篇）

发布时间：2017-10-10 作者：周峰安琳林雪萍来源：知识自动化

关键字：工业4.0 工业

收藏好文推荐打印

工业4.0能不能被评测？如果能，它如何被实施。这个问题在行业内一直被广泛关注。在德国国家工程院acatech的推动下，亚琛RWTH工业大学、德国人工智能研究中心DFKI和弗朗恩霍夫研究院等几家机构，历经一年，在今年4月联合推出了《工业4.0成熟度指数》报告（Industrie4.0 Maturity Index）。

当前工业4.0成熟度阶段的确定，是以工业4.0能力为基础。

这些能力依据功能领域的业务流程进行决定，并采用对各个环节能力评级的调查问卷进行评估。每个问题都包括与六个发展阶段关联的多选答案。

企业现场评估随处可见。现场参观形成人们对流程工作方式的最初印象，然后根据订单管理流程分析现状，在生产场所评估流程，最后将从属于相关原则的能力评分进行整合，并向各个流程环节展示。《工业4.0指数》用同心圆代表四个功能领域的成熟度阶段，圆圈的半径越大，制造型企业的成熟度等级就越高。

图17：工业4.0成熟度的雷达图

以图18为例，该部分问卷与“生产”功能领域的流程相关，评估“文化”结构领域内错误价值识别的程度。通过多项选择可以对相关能力进行明确的等级划分。

图18：部分问卷示意图

3.第二战：待开发能力的识别

可以通过各个流程的得分汇总得出各个功能区以及企业整体的总分。这些分数的视觉说明可以快速确定平均成熟度等级并标记四个功能区发展阶段的不同。理解不同结构区对比方式的主要目的是确保他们以相同速度发展。如下示例，如果“资源”和“文化”结构区的得分远远高于其他两个结构区，就意味着“信息系统”和“组织结构”结构区缺乏相关能力，所以相应的能力也不能加以利用。

图19：组织能力出现不匹配

作为一般规则，建议企业优先达到的应该是所需行动能够保证全部四个结构区达到同一成熟度等级的结构区，从而实现这些成熟度等级的全部效益（成熟度等级一致性）。在某些操作区或功能区中，大部分效益的实现可能无需四个结构区成熟度等级的平衡平等，其中可能包括复杂的物流操作。这种物流操作的成功绝大部分取决于组织有效性或者有效信息系统承担关键角色的预见性维护改进。一旦达到要求的成熟度等级和一致性，企业可以进一步执行实现目标状态（达到更高的成熟度等级）所需的其他行动。

图20对这两个阶段进行了说明。

图20：先实现成熟度的匹配

4.第三战：确定具体措施

从四个结构领域缺失的能力可以得出必要措施，而对各个流程的评估可以对这些措施进行精确定位。之后，企业开始制定路线图并尽快执行措施。这些措施采用上述两步法进行制定，第一步是实现成熟度阶段的一致性，第二步是引入达到更高成熟度等级的措施。

图21：企业制定线路图执行措施

为了实现成熟度阶段一致性和达到更高的成熟度阶段目标状态，必需完成以上两个阶段的措施，首先就是沿时间轴制定措施，从而确定措施的优先顺序，彼此配合并按照物流顺序执行。

还可以采用成本效益矩阵评估措施，运用指标体系进行效益评估，其中每项能力分配一个指标。通过指标得分的增加反映相关能力的发展，从而对特定措施的效益进行评价。成本评估则由各个企业自行展开。

5.量化效益

通过指标量化企业工业4.0应用的效益，基本理念是将完善的指标和工业4.0的影响相关联。通过指标和《工业4.0指数》的结合，用具体数字代表评估结果。据此，企业可以了解成熟度阶段的提高如何影响相应指标。

图22：关键值-分类方案与《工业4.0指数》的联系

为了评估工业4.0应用的效益，指标分类系统必不可少。自优化生产流程效益等复杂关系应采用易理解的方式加以解释。自优化生产流程可以提高机器的整体功效，并通过降低意外故障率更为严格地遵守交货期限，这可以对企业产出和整体生产产生积极影响。这个简短的例子清楚地表明指标分类系统需要说明指标之间的关系，确定的指标需要进行检查并转型为等级结构。企业的成熟度等级为最高层，创新能力、生产力等在下一层。生产力是企业的产出和投入比。机器性能要素等可测量数据则位于最底层。

6.应用案例

2016年8月初，以连接器而知名的德国浩亭Harting AG在工厂总部验证了《工业4.0指数》。Harting制造的产品包括工业连接器、装置连接技术和网络部件。2016年，该企业雇佣了近4，300名员工，遍及43家销售企业和13家制造工厂。

“生产”功能区的措施之一涉及现有试点项目与整个制造过程的集合。这些在单独生产线上进行的试点项目目前只能引起部分进程改进，而且由于并未在整个生产线上发挥试点项目的潜力，这些改进是孤立分散的。

图23：分散实施的弊端

在工业4.0成熟度指数的体系下，浩亭重新通过这些评估，凭借价值链中工业4.0试点项目实现所述数字化模型，达到了“可见性”成熟度等级（第三等级）。在这一现状下，该公司制定措施，确保这一成熟度等级的全部方面保持一致，然后采取行动，迈向下一等级。

图24：浩亭评估

Harting制定了所有相关功能区内的流程详细清单。不但对各个功能区内的专家进行访问，还在标准产品制造过程展示期间进行实地考察，从而评估不同部门间的交流以及生产场所的信息实用性。

图25：浩亭的评估体系

原有分散实施的流程被打破，开始将个别试点项目融入端到端流程，从而充分发挥工业4.0潜力，这涉及具体产品或产品组的综合方法选择，以及试点项目在整个价值创造过程中的延伸。除了布置额外传感器，还包括加量操作过程和决策过程的整合，从而实现基于数据的决策。

Harting已经在工业4.0领域完成了许多工作，特别是针对制造设施。过去几年对IT基础设施的升级以及来自生产场所的系统性反馈使得该公司能够创建信息系统内的生产环境数字模型。通过不同生产环节的个别试点项目实现对相关技术的深入了解。该公司从试点项目和现存操作流程的集成中受益良多。

小结

工业4.0在2011年的出版物中首次出现，自此用于指代工业生产过程中信息通信技术的广泛整合。但是人们有时也会对其产生误解，仅仅关注其中的技术角度。其实，企业还需要实现组织结构和文化转型。最终目标是成为能够持续灵活适应环境变化的学习型敏捷企业。

《工业4.0成熟度指数》，可以指导企业实现学习型敏捷企业转型，共有六个连续发展阶段和四个关键领域。在各阶段，都应该可以实现企业的额外效益。各个企业的需求其实都是个性化的，借助于《工业4.0成熟度指数》，可以协助企业精确制定数字化路线图，从整体上把握相关业务部门的全面数字化转型。

共3页

上一页 1 2 3

本文来源于互联网，e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载，为网友免费提供，并以尽力标明作者与出处，如有著作权人或出版方提出异议，本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们，以便我们及时纠正。联系方式：editor@e-works.net.cn tel：027-87592219/20/21。

上一篇文章：工业4.0的组织 | 工业4.0成熟度三部曲（中）?
下一篇文章：工业4.0时代的模式变革