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智能制造能力成熟度模型是什么?GB/T 39116等级与评估方法

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智能制造能力成熟度模型,是用来判断制造企业在人员、技术、资源和制造业务方面具备哪些能力、还存在哪些差距的一套分级框架。GB/T 39116把这些能力划分为规划级、规范级、集成级、优化级和引领级五个等级。评估关注的是企业能否稳定地管理流程、共享数据并改进业务,不能仅凭买了多少软件、装了多少机器人来定级。

GB/T 39116-2020《智能制造能力成熟度模型》规定各等级应具备的能力;配套的GB/T 39117-2020《智能制造能力成熟度评估方法》说明怎样确定评估内容、收集证据和判定等级。截至2026年10月26日,官方题录将这两项2020版标准列为现行;修订计划尚不能作为已经实施的新版本使用。

人员、生产设备与信息系统共同支撑智能制造能力成熟度的工厂概念场景
智能制造能力来自组织、技术和业务的共同运行。图为概念示意,不代表某家工厂的评估结果。

GB/T 39116的五个等级分别代表什么?

五级成熟度描述的是能力逐步提高的过程。高等级的要求包含低等级要求,不能用一个先进应用替代基础管理。例如,车间使用了预测算法,但批次身份不一致、数据经常缺失、处置责任不清,仍需要先解决这些影响业务可靠运行的问题。

一级:规划级

开始规划智能制造的基础和条件,并对核心业务进行流程化管理。企业要先明确业务如何运转、谁负责、需要哪些基础能力,而不只是提出一个建设口号。

二级:规范级

利用自动化和信息技术改造、规范核心设备与业务,实现单一业务活动的数据共享。例如同一生产业务中的记录能够按统一规则使用,而非各班组各记一套。

三级:集成级

对装备和系统开展集成,使数据能够在不同业务活动之间共享。重点从某个系统内部可用,进一步发展为计划、生产、物流等相关业务能够衔接。

四级:优化级

利用人员、资源、制造等方面的数据形成知识和模型,对核心业务进行预测和优化。数据不只用于展示已发生的情况,还要帮助判断原因、预判变化并改进运行。

五级:引领级

基于模型持续优化和创新业务,通过产业链协同形成新的制造模式、商业模式。关注范围进一步延伸到企业与上下游之间的协作。

GB/T 39116-2020的五级成熟度依次为规划级、规范级、集成级、优化级和引领级
五级名称和能力方向依据2020版标准概括。等级提升需要满足相应要求,不能通过单个项目的技术名称直接判断。

因此,“已经上线MES,所以是三级”缺少必要依据。MES可以支持生产执行和数据集成,但还要检查数据是否真正跨业务流动,人员是否按流程使用,装备、网络和信息安全是否支撑实际业务,以及其他适用要求是否满足。软件清单只能说明建设了哪些工具,不能完整说明企业已经形成哪些能力。

成熟度评估看哪些方面,为什么不只看生产设备?

GB/T 39116-2020的模型由成熟度等级、能力要素和成熟度要求构成。四个能力要素下设12个能力域、20个能力子域;这些划分把“智能制造”拆成可以逐项核查的内容,避免只看到自动化车间而忽略人员、数据和其他业务。

能力要素及范围企业需要理解的核查重点
人员:组织战略、人员技能。智能制造目标是否进入企业管理,部门责任是否明确,相关人员是否具备相应技能。系统运行不能长期依赖个别员工记住操作和处理例外。
技术:数据、集成、信息安全。数据如何采集和管理,系统与装备如何交换信息,访问与运行是否有安全保障。同一个批次在不同系统里无法对应,会直接影响数据共享的有效性。
资源:装备、网络。设备和网络能否支持所需的采集、通信及业务运行。设备具备接口与设备数据已被稳定使用,是两个不同的事实。
制造:设计、生产、物流、销售、服务。检查能力在业务中的实际应用。生产又细分为采购、计划与调度、生产作业、设备管理、仓储配送、安全环保、能源管理等内容,并非只看加工工位。
人员、技术、资源和制造四个能力要素,分别覆盖组织技能、数据集成安全、装备网络及设计生产物流销售服务
图中展示四个要素及主要范围,具体等级仍要落到适用能力域、子域和条款要求上。

评估范围也不能随意挑选。GB/T 39117-2020要求同时覆盖四个能力要素:人员、技术、资源中的能力域和子域属于必选内容;制造中的生产能力域不可裁剪,其他制造能力域可以结合企业实际业务裁剪。是否存在独立设计或产品服务业务,应据实确定,不能因为某项基础薄弱就把它写成“不适用”。

标准中的评估范围、业务类型和权重需要一起确定。流程型制造与离散型制造的业务特点不同,标准给出了相应的评估域及推荐权重。企业不能直接套用另一家工厂的评分表,再把不熟悉的部分删掉。

从规范级到集成级、优化级,业务能力怎样变化?

以下以一家假设的机加工企业处理尺寸超差问题为例,说明能力递进的区别。这个例子只展示质量业务中的一个切面,不代表满足这些做法就能给整家企业定级。

先让同一业务内的数据可用。检验员按统一要求记录工件批次、检测项目、结果和判定,相关人员可以查到同一份有效记录。发现超差后,按既定流程隔离和处理。如果不同班组使用的检验项目、单位或判定口径不一致,即使记录都存在电脑里,也难以可靠比较和共享。这一层的关键,是把业务规则和记录方式先规范起来。

再让记录能够跨业务关联。质量人员从超差批次找到对应工单、工艺版本、加工设备和相关生产记录;生产人员收到处置要求,能确认哪些在制品需要暂停流转,仓储人员也能识别相关批次的状态。关联需要一致或可映射的身份标识,以及明确的状态传递规则。只把几个系统的界面放到同一块屏幕上,并不能证明这些业务已经衔接。

进一步用数据解释和改善问题。企业对不同批次、设备状态和工艺条件进行分析,形成能够支持判断的知识或模型。比如,验证某类尺寸波动与刀具使用状态的关系,明确模型适用的零件、工况和数据范围,再据此调整检查或换刀安排。调整后还要用新的检验记录验证效果,发现模型不再适用时及时修正。仅把历史曲线画出来,或部署一个没有被业务使用的算法,都没有完成这一过程。

教学示例中检验记录与批次工艺关联,经过异常处理后用复验结果验证处置情况
同一业务的记录应能支持追踪和核查。这条示例证据链不能单独证明企业达到三级或四级成熟度。

这也解释了为什么成熟度需要综合评价:记录标准和处置职责涉及人员与管理,批次映射涉及数据和集成,设备状态采集涉及装备与网络,问题处置和复验则发生在制造业务中。几方面缺一环,业务效果就可能中断。

GB/T 39117规定的成熟度评估怎样进行?

成熟度评估把“企业声称具备能力”变成“具体证据支持哪些要求已经满足”。GB/T 39117-2020将过程分为预评估、正式评估、发布现场评估结果和改进提升四个阶段。

智能制造能力成熟度评估经过预评估、正式评估、发布评估结果和改进提升四个阶段
正式评估以与范围和要求相关的证据为基础,结果还需要沟通确认,并用于后续改进。

先确定范围,再收集能够相互核对的证据

预评估阶段需要了解企业的业务、已有能力和可提供材料,确定评估域与权重,形成评估计划。对企业而言,准备材料前应先说清评价覆盖哪个主体、哪些工厂或业务活动,适用什么版本和规则。某条示范产线的情况不能未经说明就代表所有工厂。

正式评估可以通过访谈、观察、现场巡视、文件与记录审查、信息系统演示、数据采集等方式获取并验证证据。材料要能回答“规则是什么、实际怎样运行、结果在哪里”,而不是只证明某个软件已经采购。

以刚才的质量示例为例,可以选择一笔实际异常记录,核对检验结果、批次和工艺版本、隔离处置记录、责任人的操作以及复验结论。制度文件说明应该怎样做,运行记录说明实际怎样做,现场演示与人员访谈则用于核对两者是否一致。如果材料只有一张正常状态的看板截图,便无法完整说明异常如何被处理。

逐项评分并加权,不能用联网率直接换算等级

GB/T 39117-2020按要求的满足程度评分:全部满足、大部分满足、部分满足、不满足分别对应1、0.8、0.5、0。评分要建立在证据比较上,不能由企业自行选择一个较高的分值。

计算时,先求能力子域内各条要求的平均分,再按子域、能力域和能力要素的权重逐层汇总,形成各等级的得分;之后按照标准第6.4条的等级判定方法处理、累计,得到总分S。它不是把所有问卷题目简单平均,也不是把设备联网率或软件覆盖率乘以五。

标准规定的总分区间依次为:一级0.8≤S<1.8,二级1.8≤S<2.8,三级2.8≤S<3.8,四级3.8≤S<4.8,五级4.8≤S≤5。区间必须和完整的评分、权重及累计方法一起使用;一个没有说明评估范围、证据和计算依据的“3.2分”,不能直接成为可信的三级结论。

评估报告除了结论,还应包含评估活动总结、强项、弱项及改进方向。现场结果需要与企业沟通,企业有再次论证的机会,最终结果由评估组确定。报告中的差距,比单独一个等级更能说明下一步应补哪些能力。

企业自评、第三方评估和智能工厂认定有什么区别?

企业自评主要用于摸清现状、发现差距、确定建设目标。负责填报的人应拉通生产、技术、设备、质量和信息化等部门,用实际记录核对答案。若由一个部门按系统功能清单填完问卷,容易把“产品支持某功能”当成“工厂已稳定使用该功能”。

第三方评估需要按所采用的标准和评价规则核实证据并形成相应结论。例如,中国质量认证中心发布的CQC96-831151-2020评价实施规则,设置了文件评审、现场评价和获证后监督等环节。这里说的是该机构的规则,不能把其证书管理安排直接当作所有评估活动的统一规定。企业自评结果也不能自行改称第三方认证。

智能工厂认定或梯度培育则有对应申报文件和评价条件,成熟度结果可能只是其中一项依据。例如,福建省2026年先进级智能工厂申报通知要求成熟度自评达到二级及以上,同时还要求满足先进级智能工厂要素条件,并安排专家评审和现场核查。这说明“自评达到二级”不等于“已经获评先进级智能工厂”,其他地区和年度仍应查看各自有效文件。

GB/T属于推荐性国家标准。标准类别、采用方式与具体约束的关系,可结合国家标准、行业标准、团体标准的区别理解。成熟度等级说明的是评价范围内的智能制造能力,也不能替代某个产品的检验合格证明。

拿到成熟度评估结果后,企业应先改什么?

应先把评估发现还原成具体业务问题,而不是把每个弱项都改写成采购软件的需求。若质量异常无法追到生产批次,先查清缺的是批次身份、工艺版本、采集记录,还是部门之间的处置职责;只有确定缺口,才知道需要调整流程、补采数据、改接口,还是增加装备能力。

改进任务应同时写明负责人员和完成证据。例如,针对“异常处置后无法确认是否有效”,可以要求质量、生产和仓储围绕同一批次形成处置与复验记录,并选取真实业务逐笔核对。验收关注相关人员是否按流程执行、记录能否关联、异常是否得到确认处理,而不是只检查新页面能否打开。

对需要知识或模型支撑的更高层能力,还应检查输入数据是否持续可靠、模型适用条件是否明确、输出有没有进入业务决策,以及实施后的结果能否验证。只有这些条件形成稳定的工作方式,成熟度提升才有实际基础。模型的用途,是帮助企业找到下一段需要建立的能力,并用持续运行的证据说明它已经建立起来。

参考资料

  • GB/T 39116-2020《智能制造能力成熟度模型》,第4—6章及第7.1条;国家标准全文公开系统现行题录。
  • GB/T 39117-2020《智能制造能力成熟度评估方法》,第4—6章;国家标准全文公开系统现行题录。
  • 中国质量认证中心:CQC96-831151-2020《制造企业智能制造能力等级评价实施规则》。
  • 福建省工业和信息化厅:《关于组织开展2026年先进级智能工厂申报工作的通知》,闽工信函装备〔2026〕36号。

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