工业互联网成熟度评估白皮书.pdf

1 工业 互联网成熟度 评估 白皮书 (1.0 版 ) 工业 互联网产业联盟 （ AII） 2017 年 7 月 2 - 版权声明 - 本 白皮书 版权 属于 工业互联网产业联盟 ， 并 受 法律保护。 转载 、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明 “来源 ： 工业互联网产业联盟 ”。 违反 上述 声明者 ，本联盟 将追究其相关法律责任。 3 前 言 “ 工业 互联网 ”概念 自 提出 以来， 在 全球范围内迅速得到认可，并成为工业企业特别是制造企业进行新一代 科技 变革和业务创新的重要 利器 。 过去 两三年 里 ，我国企业 不断加快工业 互联网 的 探索 和 实践，使之 逐渐 发展为重要的基础设施、 关键 的生产要素和 持续 的 价值 源泉 。 作为 政府主管部门推进我国工业互联网建设的重要窗口， 工业 互联网 产业 联盟（ AII） 积极开展 工业 互联网需求和产业研究， 于 2016 年 年 中 启动了工业互联网成熟度评估模型制定工作 ， 经过 半年多的努力， 形成了 工业 互联网成熟度评估白皮书 （ 1.0） 成果。 本 白皮书 遵循工业互联网体系架构（版本 1.0）的主体思路 ， 提出了互联互通、综合集成、数据分析利用三大核心要素， 并分别面向离散型 和流程型制造企业 提炼 总结了 11 个 和 10 个 关键能力 ， 制定了一套 相对完整的评估 模型 和 评估指标 。 目前 该 模型 已经 展开 了 在线 评估验证 ，已有 几十家企业 参与其中 ， 本白皮书也 对当前获 得的评估 数据 进行了详细 分析和论述 。 本 白皮书 旨 在 为 企业 提供 一套评价自身 实践 的方法论，为企业 找到 工业互联网 实施 中 的 主要 问题 、 改进 方向和建设路径 ；为 联盟各项工作及我国工业互联网的 技术 创新、应用实践提供参考和借鉴 ； 为科研机构和政府主管部门提供有效4 的数据 支撑和决策 依据。 与此 同时，业界各方力量的应用和反馈也将不断促进 联盟 修正该 方法论 中存在的问题， 为工业互联网发展提供更科学更准确的指导。 在 本白皮书 成果 形成 过程中， 联盟 面向 内部 成员 和全社会 进行 了 大量 实际 调研和 在线 评估 问卷调查 ， 中国 电信、 中兴通讯、 中国 移动、 中国 联通 、北京 机械工业自动化研究所、北京简易科技、 上海 禅月建筑科技 、 上海 超算科技 、 江苏 通鼎互联、 天津 沃克斯 科技 、 安徽 普奥云 等信息 通信企业， 博世 、 中联 重科、 威派格、 上海 仪电、 重庆 盟讯电子、 艾默生 、深圳 万全智能技术、山东京博 石油化工 、 中煤 陕西榆林能源化工、 中 石油新疆油田、 广东 南国药业、红塔烟草、河钢股份、 宝钢 工业炉工程、 上海 宝钢节能环保 等工业 企业， 北京航空航天大学、 上海交通 大学 等教育 研究机构 对 评估模型 和指标体系的制定 积极建言献策 ，并 主动 参与 了 在线评估 问卷调查和 模型 验证 ，为 本白皮书的 撰写提供了 重要 参考 和 宝贵意见， 在此 一并感谢！ 5 目 录 一、 工业互联网成熟度评估提出的原因 . 7 （一）工业互联网应用浪潮来袭 . 7 （二）联盟需构建先导性的标准 化模型 . 7 （三）为企业提供一个便利的自我评价工具 . 8 （四）为政产 研用 搭建一个 持续 透明的信息 窗口 . 8 二、 工业互联网成熟度评估模型 . 9 （一）评估模型的架构 . 9 1、三大核心要素 . 9 2、两大目标对象 . 10 3、十三个关键能力和能力等级 . 11 （二）评估模型的指标体系 . 19 1、具体指标 . 19 2、权重设置 . 21 三、 工业互联网成熟度评估模型的应用和试评估 . 23 （一）应用方法 . 23 1、指标量化采集 . 23 2、实时结果计算 . 23 3、对应星级评定 . 24 （二）试评估结果分析 . 25 1、工业互联网成熟度总体能力水平 . 25 2、工业互联网成熟度单项能力水平 . 27 3、离散型与流程型行业成熟度比较 . 28 四、 下一步落地与实践 . 30 （一）动态优化评估指标和评估问卷 . 30 （二）推进在线评估服务平台建设 . 31 （三）提供评估诊断和咨询 服务 . 32 （四）公开发布成熟度评估报告 . 32 附件 1：术语和缩略语 . 33 附件 2：国内外相关成熟度评估理论研究 . 35 参考文献 . 39 6 图 表 目 录 图表 1 工业互联网成熟度评估三大核心要素 . 10 图表 2 工业互联网成熟度评估的关键能力 . 11 图表 3 智能设备联网能力等级 . 12 图表 4 信息网络设施能力等级 . 12 图表 5 生产资源连接 能力等级 . 13 图表 6 横向集成能力等级 . 13 图表 7 纵向集成能力等级 . 14 图表 8 端到端集成能力等级（离散） . 15 图表 9 端到端集成能力等级（流程） . 15 图表 10 运营智能决策能力等级 . 16 图表 11 产品生命周期优化能力等级 . 16 图表 12 生产智能管理能力等级 . 17 图表 13 供应链优化能力等级 . 17 图表 14 网络化协同能力等级 . 18 图表 15 能耗与安全管理优化能力等级 . 18 图表 16 服务化延伸能力等级 . 19 图表 17 离散行业工业互联网成熟度评估指标体系 . 20 图表 18 流程行业工业互联网成熟度评估指标体系 . 20 图表 19 权重设置的思路和修正方法 . 22 图表 20 二级指标和三级指标的权重设置 . 22 图表 21 定量指标和定性指标的量化采集及打分原则 . 23 图表 22 单项能力评估分值和星级对应原则 . 24 图表 23 总体能力评估分值和星级对应原则 . 25 图表 24 工业互联网成熟度总体能力试评估结果 . 26 图表 25 工业互联网成熟度总体能力星级分布 . 26 图表 26 工业互联网成熟度单项能力试评估结果 . 28 图表 27 离散型和流程型成熟度总体能力星级分布 . 29 图表 28 离散型和流程型成熟度单项能力星级分布 . 30 图表 29 权重配置动态变化示意 . 31 图表 30 软件能力成熟度模型（ CMM）的五个梯度 . 35 图表 31 德国 VDMA 工业 4.0 成熟度评测模型 . 36 图表 32 美国 NIST 企业 MBE 能力评估模型 . 37 图表 33 我国 CESI 智能制造能力等级矩阵 . 38 7 一、 工业 互联网 成熟度 评估提出的 原因 （ 一 ） 工业 互联网 应用 浪潮来袭 随着 工业互联网 概念兴起， 美德 先导 应用 不断涌现，目前 德国 工业 4.0平台已有 140多个 应用案例 ， 美国 IIC有 接近 50 个 应用案例， 主要 聚焦在生产管理优化、物流仓储优化、质量管理优化、产线柔性部署、产品服务价值 化 等领域 。与此同时， 我国产业界 也加快 了 面向各类场景的工业互联网应用探索 。 2016 年， 工信部 相关部门 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 优秀 案例 。 然而，目前我国工业互联网 应用与发达国家相比还存在 总体发展 水平较低 、行业间企业间基础 差异 较大 、大规模推广 难度巨大 、 缺乏工业互联网评估体系和实施指南等 问题 。 （ 二 ） 联盟需构建先导性的标准化模型 从国内外已有 的主要成熟度模型来看， 德国构建了工业4.0 成熟度评级模型，但因两国发展基础不同，建设水平不同，并不能直接用于我国 工业互联网 成熟度评估 。 AII 联盟作为推进 我国 工业互联网政产学研用协同 发展 的公共平台 ，需 要率先开展 研究 ， 针对 我国 自身特点， 制定 一套评估 模型和 方法 ，推进工业 互联网理论 与 实践。 8 （ 三 ） 为企业提供一个便利的自我评价工具 当 前 产业界 对工业互联网的理解不统一， 企业 对自身工业互联网发展的定位、现状和发展路径不明确 ，缺乏一致的方法论 来 评判 具体实践 。 联盟 希望通过 工业互联网 成熟度评估体系的制定 助力 企业 了解 自身 建设 水平 ， 发现存在的问题 ，并获取相关的诊断建议 。 该评估模型并不是为了创造一套复杂的理论 ， 而是希望以提供互联网服务的方式为企业提供一个便利的自我评价工具 。 （ 四 ） 为 政产研 用 搭建一个 持续 透明的信息 窗口 工业互联网成熟度评估模型的制定并不是一蹴而就的，当前的 1.0 版本主要是结合现阶段工业互联网发展的 特点和先进实践而 得出 的，将来还 有 持续发展、反复迭代的过程 ，需要 借助 产业界 各类主体的 意见和建议深化模型 ， 并 结合 企业 对 模型的应用结果和反馈 ， 不断更替 或补充更符合不同阶段实际情况的评估因素， 不断修正完善评估 指标 、权重和评估问卷设置 等 。 这个过程不仅能 助力 政府部门了解 我国工业互联网 的 最佳实践 ， 也能帮助应用企业和解决方案服务商建立透明的信息窗口 ，促进产学研结合。