肖琳琳,陳 杰,馬冬妍,付宇涵
(電子科學(xué)技術(shù)情報研究所信息化研究與促進中心,北京 100040)
?
中國工業(yè)企業(yè)兩化融合現(xiàn)狀實證研究
肖琳琳,陳杰,馬冬妍,付宇涵
(電子科學(xué)技術(shù)情報研究所信息化研究與促進中心,北京100040)
依據(jù)《工業(yè)企業(yè)信息化和工業(yè)化融合評估規(guī)范》(GB/T 23020—2013),設(shè)計了適合流程制造業(yè)、離散制造業(yè)、混合制造業(yè)、采礦業(yè)、電力等工業(yè)企業(yè)的兩化融合評估指標(biāo)體系和評價方法,設(shè)計的8套企業(yè)兩化融合評估指標(biāo)體系基本適用于所有的工業(yè)企業(yè)。然后應(yīng)用這些評估體系對全國5萬多家工業(yè)企業(yè)開展兩化融合評估診斷,總結(jié)分析了中國工業(yè)企業(yè)兩化融合發(fā)展現(xiàn)狀和主要存在的問題,最后提出了工業(yè)企業(yè)推進兩化融合的策略和建議。
兩化融合;工業(yè)企業(yè);評估體系;評價方法
當(dāng)前,信息通信技術(shù)正在引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)革命,推動生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)組織、發(fā)展模式的深刻變革。全球?qū)W術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界都在探尋其本質(zhì),以明確新的發(fā)展方向、戰(zhàn)略制高點和實現(xiàn)路徑[1]。無論是彼得·馬什提出的“新工業(yè)革命”[2],GE 提出的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”[3],還是德國提出的“工業(yè)4.0”[4],都與中國提出的“兩化融合”戰(zhàn)略[5]的本質(zhì)如出一轍,其核心就是利用信息技術(shù)提高企業(yè)競爭力,促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,搶占全球新一輪產(chǎn)業(yè)競爭制高點。
工業(yè)企業(yè)兩化融合評估工作是中國推進兩化深度融合、加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要抓手[6]。通過評估全面摸清工業(yè)企業(yè)兩化融合的現(xiàn)狀、總結(jié)發(fā)展規(guī)律和趨勢,可大幅提升政府科學(xué)決策和行業(yè)專業(yè)服務(wù)水平,引導(dǎo)企業(yè)在信息化環(huán)境下快速提升市場競爭能力,實現(xiàn)長遠的可持續(xù)發(fā)展。國內(nèi)外在信息技術(shù)應(yīng)用評估方面開展了大量研究,取得了豐碩的成果[7-11]。按照評估服務(wù)對象和用途進行分類,現(xiàn)有的評估研究主要集中在宏觀和微觀兩個層面:宏觀層面的評估主要針對一個國家或地區(qū)的信息化水平及其信息技術(shù)應(yīng)用環(huán)境等進行度量和評估;微觀層面則主要就企業(yè)信息化水平進行個性化分析和評價[12]。工業(yè)和信息化部電子科學(xué)技術(shù)情報研究所在工業(yè)和信息化部的指導(dǎo)下,研究制定了《工業(yè)企業(yè)信息化和工業(yè)化融合評估規(guī)范》(GB/T 23020—2013)[13]。該標(biāo)準是中國兩化融合領(lǐng)域首個體系類國家標(biāo)準,提出了工業(yè)企業(yè)兩化融合的概念和體系框架,通過多維度層層分解和關(guān)聯(lián),全面解析了工業(yè)企業(yè)兩化融合的內(nèi)涵、要素和關(guān)鍵環(huán)節(jié),為工業(yè)企業(yè)展示了兩化融合的全景圖,是企業(yè)實現(xiàn)信息技術(shù)與研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營、決策等全系統(tǒng)融合創(chuàng)新的建設(shè)指南。本文依據(jù)GB/T 23020—2013的要求,針對工業(yè)行業(yè)企業(yè)研究制定了8套兩化融合評估指標(biāo)體系和評估方法,并在全國5萬多家工業(yè)企業(yè)進行應(yīng)用。
2.1工業(yè)企業(yè)兩化融合評估框架
依據(jù)GB/T 23020—2013,企業(yè)兩化融合評估框架包括水平與能力評估、效能與效益評估兩個部分。水平與能力評估包括基礎(chǔ)建設(shè)、單項應(yīng)用、綜合集成、協(xié)同與創(chuàng)新四個主要評估方面;效能與效益評估包括競爭力、經(jīng)濟和社會效益兩個主要評估方面,如圖1所示。
圖1 企業(yè)兩化融合評估框架
2.2工業(yè)企業(yè)兩化融合發(fā)展階段
企業(yè)兩化融合發(fā)展可分為四個階段:起步建設(shè)階段、單項覆蓋階段、集成提升階段和創(chuàng)新突破階段,可共同表征企業(yè)兩化融合不斷躍升的階段特征和內(nèi)涵,如圖2所示。
圖2 企業(yè)兩化融合發(fā)展階段
企業(yè)已經(jīng)開始建設(shè)兩化融合基礎(chǔ)設(shè)施和條件,但其單項應(yīng)用尚未開展或剛剛起步,則企業(yè)處于兩化融合的起步建設(shè)階段。企業(yè)具備了一定的兩化融合基礎(chǔ)設(shè)施和條件,單項應(yīng)用對企業(yè)業(yè)務(wù)覆蓋和滲透逐漸加強,發(fā)揮了一定作用,但其綜合集成尚未有效實現(xiàn),則企業(yè)處于兩化融合的單項覆蓋階段。企業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)水平進一步提高,單項應(yīng)用基本成熟,綜合集成有效實現(xiàn),但其協(xié)同與創(chuàng)新尚未有效開展,則企業(yè)處于兩化融合的集成提升階段。企業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)趨于完備,單項應(yīng)用和綜合集成基本成熟,且協(xié)同與創(chuàng)新得到有效實現(xiàn),則企業(yè)處于兩化融合的創(chuàng)新突破階段[13]。
3.1工業(yè)企業(yè)兩化融合評估指標(biāo)體系
按照國家統(tǒng)計局對工業(yè)的界定,工業(yè)行業(yè)門類主要包含制造業(yè)、采礦業(yè)和電力等。不同生產(chǎn)類型企業(yè)由于最終產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程、生產(chǎn)組織與管理方式、市場模式等不同,導(dǎo)致了兩化融合的要求、重點和難度各不相同。因此根據(jù)不同的生產(chǎn)類型,兩化融合評估指標(biāo)體系設(shè)計了流程制造業(yè)、混合制造業(yè)、離散大批量制造業(yè)、離散中小批制造業(yè)量、離散復(fù)雜單件制造業(yè)、電力、電網(wǎng)、采掘8套企業(yè)兩化融合評估指標(biāo)體系和問卷,如表1所示。
表1 工業(yè)生產(chǎn)類型和問卷類型
為了保證不同行業(yè)領(lǐng)域、不同問卷之間的企業(yè)兩化融合評估情況的對比和分析,兩化融合評估指標(biāo)體系采用了統(tǒng)分結(jié)合的方式,各評估體系的框架、一級指標(biāo)及指標(biāo)權(quán)重保持一致,二級指標(biāo)、三級指標(biāo)和細化項依據(jù)不同生產(chǎn)類型的特點和需求進行了必要的調(diào)整、細化和取舍。以制造業(yè)離散大批量生產(chǎn)類型為例,兩化融合評估指標(biāo)體系如表2所示。
表2 制造業(yè)離散大批量生產(chǎn)類型兩化融合評估指標(biāo)體系
續(xù)表2
3.2企業(yè)兩化融合評估方法
(1)權(quán)重設(shè)計。工業(yè)企業(yè)兩化融合評估指標(biāo)權(quán)重設(shè)置從企業(yè)戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)支撐的重要程度、企業(yè)當(dāng)前兩化融合發(fā)展現(xiàn)狀和需求、是否為兩化融合未來發(fā)展和引導(dǎo)方向三個方面考慮,結(jié)合大量兩化融合專家和企業(yè)的意見給出。
(2)評分方法。評估數(shù)據(jù)采集項的數(shù)值分為兩類,一類是定量的數(shù)據(jù),屬于連續(xù)數(shù)值;另一類是定性選擇項,包括多選和單選兩種。
定性數(shù)據(jù)評分采用專家評分法。由專家確定各選擇項分值,該指標(biāo)得分為企業(yè)實際所選項分值之和。
(3)綜合加權(quán)評分。根據(jù)上述兩種評分方法計算每項指標(biāo)的標(biāo)準化分值,并根據(jù)設(shè)定的權(quán)重進行加權(quán)計算,分別得出各個上級指標(biāo)分值。通過各項一級指標(biāo)加權(quán)計算得出企業(yè)總得分。
4.1工業(yè)企業(yè)兩化融合評估樣本
為了采用方便、快捷、準確的方式采集工業(yè)企業(yè)兩化融合評估數(shù)據(jù),本研究開發(fā)了兩化融合評估系統(tǒng)(www.cspiii.com/pg/),并且將工業(yè)企業(yè)兩化融合評估指標(biāo)體系、評分方法、評估問卷固化在評估系統(tǒng)中。截至2015年8月,共采集51336家工業(yè)企業(yè)兩化融合評估數(shù)據(jù),樣本企業(yè)數(shù)量占列入國家統(tǒng)計監(jiān)測的規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)總數(shù)的14.5%。兩化融合評估樣本企業(yè)行業(yè)、規(guī)模、區(qū)域、性質(zhì)分布情況如圖3~圖6所示。
圖3 兩化融合評估樣本企業(yè)行業(yè)分布情況
圖4 兩化融合評估樣本企業(yè)規(guī)模分布情況
圖5 兩化融合評估樣本區(qū)域分布情況
圖6 兩化融合評估樣本企業(yè)性質(zhì)分布情況
4.2中國工業(yè)企業(yè)兩化融合現(xiàn)狀分析
通過對采集的樣本企業(yè)兩化融合評估數(shù)據(jù)進行處理和分析,我們研究發(fā)現(xiàn),從兩化融合發(fā)展階段分布特征來看,中國45.3%的企業(yè)仍處于起步建設(shè)階段,開始加大信息化投入并搭建計算機、網(wǎng)絡(luò)等信息基礎(chǔ)設(shè)施,初步將信息系統(tǒng)引入到企業(yè);40.1%的企業(yè)處于單項覆蓋階段,主要推進信息系統(tǒng)在辦公、財務(wù)、研發(fā)、生產(chǎn)、采購、銷售等單項業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)普及滲透;11.6%的企業(yè)處于集成提升階段,單項業(yè)務(wù)信息化已基本全面覆蓋,并不同程度地開展了關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成基礎(chǔ)上的資源優(yōu)化和一體化管理;3.0%的企業(yè)處于創(chuàng)新突破階段,在綜合集成基礎(chǔ)上實現(xiàn)了跨企業(yè)的業(yè)務(wù)協(xié)同和模式創(chuàng)新,如圖7所示。進入了集成提升和創(chuàng)新突破發(fā)展階段,比其他階段企業(yè)競爭力高出15.4%,經(jīng)濟社會效益高出13.3%。
圖7 2015年中國工業(yè)企業(yè)兩化融合發(fā)展階段分布
從行業(yè)兩化融合發(fā)展情況看,不同行業(yè)企業(yè)的兩化融合發(fā)展階段分布具有顯著差異。大型冶金、電力行業(yè)兩化融合發(fā)展水平較高,處于集成提升和創(chuàng)新突破發(fā)展階段的企業(yè)比例達到30%以上,屬于第一梯度。電子、交通設(shè)備、石化、醫(yī)藥、機械、紡織等行業(yè)兩化融合發(fā)展水平中等,屬于第二梯度。食品、輕工、建材等行業(yè)兩化融合發(fā)展水平較低,處于集成提升和創(chuàng)新突破發(fā)展的企業(yè)占比較低,屬于第三梯度,如圖8所示。
圖8 重點行業(yè)企業(yè)兩化融合發(fā)展階段分布
不同規(guī)模企業(yè)的兩化融合發(fā)展階段分布具有顯著差異,大型企業(yè)處于集成提升和創(chuàng)新突破階段的占44.3%,中型企業(yè)處于集成提升和創(chuàng)新突破階段的占27.3%,小微型企業(yè)中10.5%達到了集成提升和創(chuàng)新突破階段,如圖9所示。
圖9 不同規(guī)模企業(yè)兩化融合發(fā)展階段分布
從評估結(jié)果分析得出,隨著工業(yè)企業(yè)兩化融合水平的不斷升高,對競爭力的影響呈加速提升趨勢。企業(yè)通過兩化融合實現(xiàn)效能提升是一個較長過程,在兩化融合建設(shè)初期,需要投入大量成本,在短期內(nèi)可能難以獲得顯著效果,但當(dāng)企業(yè)兩化融合發(fā)展達到集成提升或者創(chuàng)新突破階段時,兩化融合對企業(yè)競爭力的正面影響更加凸顯,將實現(xiàn)從量變到質(zhì)變的飛躍,突破性提升其競爭力和經(jīng)濟社會效益(見圖10)。
圖10 不同兩化融合發(fā)展階段的企業(yè)競爭力情況
5.1引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)兩化融合向集成提升階段邁進
研究結(jié)果表明,企業(yè)在達到集成提升階段之前,兩化融合作用和貢獻并不明顯,一旦有效實現(xiàn)了綜合集成,進入集成提升階段后,兩化融合的作用和貢獻立刻呈臺階式躍升[14]。但是當(dāng)前,中國工業(yè)企業(yè)45.3%仍處于起步建設(shè)階段,40.1%的企業(yè)處于單項覆蓋階段,企業(yè)競爭力和綜合實力整體偏弱,大中型工業(yè)企業(yè)兩化融合水平也主要處在單項覆蓋向集成提升過渡的階段,難以支撐中國實現(xiàn)制造強國的目標(biāo)。因此,引導(dǎo)企業(yè)全面實現(xiàn)綜合集成是當(dāng)前中國兩化融合的重點、關(guān)鍵和難點,應(yīng)大力推動大中型工業(yè)企業(yè)邁入集成提升階段,并帶動產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈上的中小企業(yè)同步發(fā)展,以此來實現(xiàn)中國工業(yè)企業(yè)綜合實力和競爭力的提升,從而實現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。
5.2加快提升裝備現(xiàn)代化和制造過程智能化水平
裝備現(xiàn)代化和制造過程信息化是推進兩化融合、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的基礎(chǔ)。評估結(jié)果表明,中國工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化率僅為45.1%,數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率僅為39.0%,裝備現(xiàn)代化程度低,制造過程數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平整體偏低是中國各產(chǎn)業(yè)普遍存在的短板。一方面,要加快發(fā)展高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人、增材制造裝備等智能制造裝備和產(chǎn)品,加快重點行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造,提高生產(chǎn)裝備和工藝裝備的數(shù)字化和智能化水平。另一方面,要推進制造過程的智能化水平。促進制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化控制、狀態(tài)信息實時監(jiān)測,加強生產(chǎn)制造工序、生產(chǎn)線的數(shù)控化程度,提高生產(chǎn)制造過程信息化水平,從而實現(xiàn)生產(chǎn)制造過程的優(yōu)化控制和精細管理。
5.3重視工業(yè)大數(shù)據(jù)的積累和深度應(yīng)用
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合,工業(yè)生產(chǎn)正從大規(guī)模生產(chǎn)向滿足用戶個性化需求的定制化“生產(chǎn)+服務(wù)”轉(zhuǎn)變,設(shè)備、人、服務(wù)之間的互聯(lián)互通成為工業(yè)發(fā)展的大趨勢。數(shù)據(jù)成為了信息化時代企業(yè)最寶貴的資產(chǎn),利用大數(shù)據(jù)創(chuàng)造價值、提升企業(yè)生產(chǎn)力、創(chuàng)新能力和競爭力將成為未來制造業(yè)轉(zhuǎn)型最關(guān)鍵的驅(qū)動力。因此,首先工業(yè)企業(yè)應(yīng)注重研發(fā)設(shè)計數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、市場數(shù)據(jù)、服務(wù)數(shù)據(jù)以及與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)間業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集,并且要實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。其次,要注重數(shù)據(jù)的深度挖掘和利用,圍繞生產(chǎn)和管理過程、產(chǎn)品、用戶等不同主體,不斷挖掘數(shù)據(jù)的價值,提升企業(yè)的核心競爭力。
5.4加強上下游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)間的協(xié)作
新一輪產(chǎn)業(yè)革命中全球制造強國都在爭奪智能制造生態(tài)系統(tǒng)主導(dǎo)權(quán),產(chǎn)業(yè)競爭正從單一環(huán)節(jié)競爭向產(chǎn)業(yè)生態(tài)競爭轉(zhuǎn)變。隨著互聯(lián)網(wǎng)從消費領(lǐng)域逐步向制造領(lǐng)域滲透,以層級制組織、線性分工為特征的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)組織向網(wǎng)絡(luò)化、平臺化、扁平化為特征的新型組織轉(zhuǎn)變。企業(yè)只有借助信息通信技術(shù),有效整合組織內(nèi)外部各方資源,深入開展協(xié)作,建立新的合作共贏模式和機制,謀求共同發(fā)展。因此企業(yè)應(yīng)不斷加強產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,提升產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)之間信息交互、資源共享、業(yè)務(wù)協(xié)同和市場一體化的水平和能力,產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)之間共同創(chuàng)造和擴大市場容量,打破舊的競爭格局,打造全新的發(fā)展模式。
全面系統(tǒng)地分析評價中國工業(yè)企業(yè)兩化融合發(fā)展現(xiàn)狀,實現(xiàn)覆蓋全國不同行業(yè)、不同地區(qū)工業(yè)企業(yè)的評估對標(biāo),能夠支撐政府、行業(yè)摸清本地區(qū)、本行業(yè)工業(yè)企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,更好地進行規(guī)劃,提高決策的科學(xué)性;能夠指引信息技術(shù)服務(wù)和咨詢企業(yè)深入了解企業(yè)的需求,更好地幫助企業(yè)提升綜合競爭能力;能夠指導(dǎo)工業(yè)企業(yè)開展自評估和診斷,充分結(jié)合企業(yè)戰(zhàn)略,為企業(yè)全面客觀分析兩化融合現(xiàn)狀、需求,明確發(fā)展重點、路徑和方向,為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造價值。
[1]周宏仁.信息化論[M].北京:人民出版社,2008:22-25.
[2]MARSH Peter.The new industrial revolution:consumers,globalization and the end of mass production[M].Yale Con.,USA:Yale University Press,2012.
[3]EVANS Peter C,MARCO Annunziata.Industrial internet:pushing the boundaries of minds and machines[D].General Electric White Paper,2012.
[4]KAGERMANN Henning,WAHLSTER Wolfgang,HELBIG Johannes.Implementing recommendations for the future project industry 4.0 final report of the working group on industry 4.0[M]//Research Alliance in the Donors’ Association for German Science.Berlin,Germany,2012.
[5]吳澄,孫優(yōu)賢,王天然,等.信息化與工業(yè)化兩化融合戰(zhàn)略研究[M].北京:科學(xué)出版社,2013.
[6]周宏仁,徐愈.中國信息化形式分析與預(yù)測(2011)[M].北京:社會科學(xué)文獻出版社,2011:110-133.
[7]LI Qing,CHEN Yuliu.Modelling and analysis of enterprise and information system from requirements to realization[M].Berlin,Germany:Springer-Verlag,2009.
[8]ISO.ISO15704Automation systems and integration—framework for enterprise architectures and models[S].Geneva,Switzerland:ISO,2009.
[9]PEACOCK E,TANNIRU M.Activity-based justification of IT investments[J].Information & management,2005,42(3):415-424.
[10]齊二石,王慧明.制造業(yè)信息化評價指標(biāo)體系和方法研究[J].工業(yè)工程,2005,8(2):52-56.
[11]肖素梅,殷國富,汪永超,等.企業(yè)信息化水平評價指標(biāo)與評價方法研究[J].計算機集成制造系統(tǒng),2005,11(8):1154-1162.
[12]周劍,陳杰.制造業(yè)企業(yè)兩化融合評估指標(biāo)體系構(gòu)建[J].計算機集成制造系統(tǒng),2013,19(9):2251-2263.
[13]GB/T 23020—2013,工業(yè)企業(yè)信息化和工業(yè)化融合評估規(guī)范[S].
[14]周劍.“綜合集成”當(dāng)前兩化融合額突破點[J].信息化建設(shè),2012(5):18-21.
(責(zé)任編輯沈蓉)
Empirical Study on the Status Quo of the Integration of Informatization and Industrialization of Industrial Enterprises in China
Xiao Linlin,Chen Jie,Ma Dongyan,Fu Yuhan
(Informatization Research and Promotion Center,Electronic Technology Information Research Institute,Beijing 100040,China)
Based on“Assessment Specification on Integration of Informatization and Industrialization of Industrial Enterprises(GB/T 23020—2013)”,8 sets of assessment system and analysis methods for integration of informatization and industrialization of industrial enterprises are designed,which are suitable for process manufacturing,discrete manufacturing,mixed manufacturing,electric industry,extractive industry and other industrial enterprises.Then,it assesses and diagnoses the level of integration of industrialization and informatization of more than 50 thousand industrial enterprises by using these assessment system and analysis methods.The current development situation and main problems of integration of informatization and industrialization of industrial enterprises are analyzed and summarized.Finally,the paper brings forward some advices and strategies to promote the integration of informatization and industrialization of industrial enterprises in China.
Integration of informatization and industrialization;Industrial enterprises;Evaluation system;Evaluation method
2015-11-10
TP399
A