智能制造能力成熟度模型(智能制造成熟度模型及实施路径)
在笔者看来，作为制造企业的愿景和目标，智能制造的本质不仅在于企业产品或服务的竞争力(企业的“用”)，还在于企业作为一个系统(企业的“体”)的生态生存能力，即企业适应环境和市场变化的能力。在智能制造时代，企业应该能够实时实施敏捷和变革，能够自我学习和适应。“学习型组织”是彼得·圣吉对优秀企业的要求，但他主要指的是企业中的人、组织结构和企业文化；智能制造将自我学习和自我适应的要求扩展到企业的整个系统，包括人、组织、文化、技术、过程、资源、设备、工人的优秀资源网络等等。具体来说，就是运营技术(OT)、信息技术(IT)、通信技术(CT)、人与组织的整合，以及整合后优优资源网络的自学习、自适应。
(1)进化阶段和路径
从无知和混沌到自学习和自适应，企业系统是一个从无序到有序，从无知到智慧的进化过程。从企业数字化转型和智能制造建设的角度来看，这一过程大致可以分为互联、可视化、透明、可预测、自适应五个阶段，也可以作为企业智能制造的建设路径。
图1:智能制造的发展阶段和路径
在互联阶段，企业系统的每一个元素和操作都可以用数字来表示。在信息时代，业务的数字化主要靠人工输入来完成，在数据的准确性、完整性和及时性方面存在一定的缺陷。面向智能制造时代，通过物联网、人工智能(图像识别、语音识别等)等技术的应用。)，从理论上来说，业务的数字化呈现可以自动完成，数据的准确性、完整性和及时性都得到了指数级的提升。
在可视化阶段，企业系统的数字表示被赋予了商业意义。在信息时代，业务可视化主要是以交易或记录为中心，用统计技术来表达业务运行的特征，如总额、最大值、最小值、平均值、中位数、环比、同比、TOP N等等。面对智能制造时代，随着云计算技术的发展，企业更加关注业务发展轨迹的变化。数字主线和数字孪生已经成为业务可视化的新方式，并使业务远程管理等业务场景成为可能。
在透明阶段，关注企业系统各要素之间的关系，寻找企业经营和变化背后的因果关系。信息时代，企业能得到的主要是业务变化的“如何”。面对智能制造时代，随着数据数量和质量的大幅提升以及先进分析技术的发展，企业更加关注业务变化的“为什么”。清楚地了解企业系统中的因果关系，我们就可以模拟和优化制造操作，从而实现精益制造。
在可预测阶段，它着眼于企业经营的未来变化，让企业提前做好应对。在信息时代，对企业业务变化的预测主要通过统计方法来实现，如SPC(统计过程控制技术)在制造管理中的应用，在应用范围和准确性上有很大的局限性。面向智能制造时代，随着机器学习等技术的发展，适用的预测技术更加多样化，在制造业可以找到线性回归、神经网络、决策树、支持向量机的适用场景。
在适应阶段，企业系统的运行实现了高度自治。企业系统作为智能制造的高级阶段，能够根据环境的变化进行实时调整，并根据应对措施的反馈进行自学习和算法优化。在适应阶段，智能制造的出现是少人性化甚至零人为干预，实现柔性制造和自主制造。
(2)组织范围和能力要求
根据企业系统智能的五个阶段，不同的系统要素处于不同的阶段。为了对系统要素的智能化程度有更具体的了解，以便于后续的改进和优化，本文从四个维度、九个视角对组织范围和能力需求进行了划分，即资源维度，包括资源的数字化映射和结构化沟通；技术层面，包括数据处理和信息整合；维度，包括纵向执行链、端到端产品链和资产链、横向价值链；文化维度，包括变革意愿和社会协作。
图2:组织范围和能力需求
维度，包括各种实物和可见资源，包括员工、机器设备、工具、原材料、半成品和成品等等。资源维度包括资源的数字化和结构化交流两个能力需求，由信息物理系统支撑，实现物理世界和数字世界的融合。资源能力是智能制造的基础。
技术维度主要指信息技术的应用能力，包括数据处理(清洗、加工、存储、操作等。)和信息集成。有些企业，比如MES等IT系统的实施，也获得了很多数据，但不知道如何使用；或者说，企业内部存在很多孤立的信息孤岛，很难得到业务的统一视图，这是在数据处理和信息整合方面的能力不足。技术的重点是建立一个“数据驱动”的企业。
维度是指企业内部和企业之间流程的灵活性和敏捷性。流程的主要内容是工业4.0的三个融合，即执行链的纵向融合、产品链和资产链的端到端融合、产业链的横向融合。维度的智能化要求企业内部或企业之间的流程高度集成、随机组合，通过高度的灵活性实现实时的变化或调整。
文化维度，包括企业各级员工的变革意愿和社会协作。企业的主体是人，企业的敏捷最终取决于员工的行为。如果企业的文化缺乏变革的基因，企业中的员工不主动拥抱变革，智能制造的愿景就无法实现。对于智能制造来说，文化维度是指信息在企业中的自由流动和高度共享，数字化创新方法，扁平化和网络化的协作，以及基于知识的决策。
(3)成熟度模型的应用
将智能制造的五个阶段、组织范围的四个维度、能力的九个视角结合起来，并使之与企业的实际情况相对应，就可以形成一个类似雷达图的企业智能制造成熟度评价模型。通过该评价模型，可以评价企业当前的智能化水平(智能制造状态)，找出不足和改进方向。
图3:智能制造成熟度评估模型
根据上述评估模型，企业可以评估自身的智能制造成熟度，并寻找改进方向和措施:
1)确定当前的成熟度级别。从资源、技术、流程、文化四个维度，可以看出优优资源网目前的成熟度水平，即在互联性、可视化、透明性、可预测性和自适应性上处于哪个层次。
2)明确需要加强的能力。根据第一步成熟度评估的结果，从数字制图、结构化沟通、数据处理、信息集成、垂直执行链、端到端产品链、水平价值链、变革意愿和社会协作九个角度查看改进方向。
3)制定具体的推广措施。结合第二步确定的改进方向，根据企业的经营战略和优先顺序，制定具体的智能制造推进路径和实施。
业务发展的主旋律是变革，企业能力建设的重点是转型。在智能制造的时代背景下，转型的目标是帮助企业实现敏捷执行和实时变化，最终实现适应性进化。所谓善良如水，住在好的地方，有一颗善良的心，为人善良，言传身教，善于治理，做好事，能做好事；企业对智能制造的愿景是通过数字化转型，构建“水型”企业生态。
