制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

關(guān)俊濤,張保剛,陳 磊,游 冰

(國(guó)機(jī)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院(河南)有限公司 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新推廣中心，河南 鄭州 450001)

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入，利用數(shù)字技術(shù)對(duì)制造企業(yè)進(jìn)行全方位改造，目前已成為制造企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要機(jī)遇[1]。許多學(xué)者對(duì)制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的內(nèi)涵、途徑、效益等進(jìn)行了研究。企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是利用數(shù)字技術(shù)打造新型數(shù)字化能力，驅(qū)動(dòng)商業(yè)模式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)整體變革的系統(tǒng)性工程[2]。云樂(lè)鑫等提出了探索業(yè)務(wù)線(xiàn)上化階段、數(shù)字技術(shù)導(dǎo)向的業(yè)務(wù)數(shù)字化階段、客戶(hù)需求驅(qū)動(dòng)的內(nèi)部整體智能化階段和利益相關(guān)者聯(lián)結(jié)的開(kāi)放化階段等企業(yè)數(shù)字化“四階段”轉(zhuǎn)型路徑[3]。張麗等研究了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)外部動(dòng)力，指出培育數(shù)字化思維模式、搭建數(shù)字化運(yùn)營(yíng)架構(gòu)、配置數(shù)字化資源體系是制造企業(yè)實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑[4]。何帆等以滬深兩市主板上市公司作為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型顯著提升了實(shí)體企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[5]。開(kāi)展制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)研究，對(duì)了解企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀，明確數(shù)字化轉(zhuǎn)型重點(diǎn)和方向，提升轉(zhuǎn)型質(zhì)量和效率具有重要意義[6]。趙懿寧基于百余家企業(yè)的調(diào)研數(shù)據(jù)，采用因子分析法探索能覆蓋戰(zhàn)略、經(jīng)營(yíng)、技術(shù)、管理等層面的企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了一整套方法[7]。埃森哲和國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心的研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型領(lǐng)軍企業(yè)在恢復(fù)產(chǎn)能、增長(zhǎng)信心、提升盈利能力等方面明顯優(yōu)于其他企業(yè)，提出了包括主營(yíng)增長(zhǎng)、智能運(yùn)營(yíng)、商業(yè)創(chuàng)新等內(nèi)容的中國(guó)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型指數(shù)[8]。

目前，關(guān)于制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型必要性、途徑的研究較多，但缺乏對(duì)制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)的研究。本文將構(gòu)建制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，開(kāi)發(fā)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)系統(tǒng)，并在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)中進(jìn)行應(yīng)用。

1 制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 構(gòu)建原則

(1) 系統(tǒng)性和獨(dú)立性相結(jié)合。制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系要覆蓋戰(zhàn)略、經(jīng)營(yíng)、技術(shù)等各方面，支撐對(duì)企業(yè)進(jìn)行的全面評(píng)價(jià)。指標(biāo)間要相互獨(dú)立，避免重復(fù)、包含，以保障評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性。

(2) 通用化和個(gè)性化相結(jié)合。制造企業(yè)是按照一定生產(chǎn)工藝將原材料加工成產(chǎn)品的企業(yè)。制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)的大部分指標(biāo)在所有制造企業(yè)中是具有一定通用性的，但不同行業(yè)中企業(yè)的生產(chǎn)工藝、管理模式會(huì)存在較大差異，因此還需要兼顧個(gè)性化指標(biāo)。

(3) 定量和定性相結(jié)合。為客觀(guān)評(píng)價(jià)制造企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀，指標(biāo)體系中應(yīng)以定量指標(biāo)為主[6]，但并非所有指標(biāo)都可用具體數(shù)字來(lái)表示，因此需將定性指標(biāo)加入指標(biāo)體系，以保障指標(biāo)體系的合理性。

(4) 注重可操作性。評(píng)價(jià)指標(biāo)所需數(shù)據(jù)應(yīng)是可采集的，且指標(biāo)數(shù)量不宜過(guò)多，以確保評(píng)價(jià)指標(biāo)是可獲取的，使評(píng)價(jià)工作具有一定的可操作性。

1.2 指標(biāo)體系

本文根據(jù)上述評(píng)價(jià)原則，設(shè)計(jì)了圖1所示的制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。該指標(biāo)體系包括：4個(gè)一級(jí)指標(biāo)、29個(gè)二級(jí)指標(biāo)、103個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)[6]。

圖1 制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的4個(gè)一級(jí)指標(biāo)即4個(gè)評(píng)價(jià)維度是指：自動(dòng)化維度、數(shù)字化維度、網(wǎng)絡(luò)化維度和智能化維度。一級(jí)指標(biāo)之下的二級(jí)指標(biāo)可稱(chēng)為二級(jí)評(píng)價(jià)域。

(1) 自動(dòng)化維度評(píng)價(jià)制造企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢測(cè)、倉(cāng)儲(chǔ)物流等環(huán)節(jié)應(yīng)用3D打印設(shè)備、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等自動(dòng)化數(shù)字化裝備，實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換人”的情況。它包括研發(fā)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、物流設(shè)備、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備、自動(dòng)化集成，共6個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)域。

(2) 數(shù)字化維度評(píng)價(jià)制造企業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理、倉(cāng)儲(chǔ)物流等環(huán)節(jié)應(yīng)用信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化裝備、信息化系統(tǒng)集成，以及單一業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)內(nèi)數(shù)據(jù)共享、應(yīng)用的情況。它包括信息基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、研發(fā)測(cè)試管理、制造管理、質(zhì)量管理、廠(chǎng)內(nèi)物流管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、經(jīng)營(yíng)管理、安全管理、能源管理、運(yùn)輸管理、工業(yè)軟件創(chuàng)新，共13個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)域。

(3) 網(wǎng)絡(luò)化維度評(píng)價(jià)制造企業(yè)對(duì)主要業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)信息化系統(tǒng)開(kāi)展集成，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)、跨部門(mén)、跨企業(yè)的數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用情況。它包括縱向集成、橫向集成、信息綜合集成、與第三方集成、新模式應(yīng)用，共5個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)域。

(4) 智能化維度評(píng)價(jià)制造企業(yè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)對(duì)信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)進(jìn)行建模、分析、挖掘，實(shí)現(xiàn)主要業(yè)務(wù)活動(dòng)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和優(yōu)化的情況。它包括研發(fā)設(shè)計(jì)智能化、生產(chǎn)制造智能化、經(jīng)營(yíng)管理智能化、安全管理智能化和5G+AI融合應(yīng)用，共5個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)域。

1.3 指標(biāo)權(quán)重

不同行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的方向不同。為保證評(píng)價(jià)結(jié)果具有足夠的科學(xué)性與合理性，本文根據(jù)行業(yè)的不同，邀請(qǐng)一定數(shù)量的專(zhuān)家確定了指標(biāo)權(quán)重。這里以水泥行業(yè)為例，邀請(qǐng)來(lái)自大型水泥制造企業(yè)、相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和高等院校的10名專(zhuān)家(兼顧理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn))，采用專(zhuān)家評(píng)價(jià)法確定了表1所示的指標(biāo)權(quán)重。

表1 水泥制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)的指標(biāo)權(quán)重

自動(dòng)化維度6個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)域的權(quán)重共計(jì)100；數(shù)字化維度13個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)域的權(quán)重共計(jì)100；網(wǎng)絡(luò)化維度5個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)域的權(quán)重共計(jì)100；智能化維度5個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)域的權(quán)重共計(jì)50。

由于水泥制造企業(yè)生產(chǎn)的是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，涉及研發(fā)的內(nèi)容很少，因此，將自動(dòng)化維度的研發(fā)設(shè)備項(xiàng)權(quán)重定為0，數(shù)字化維度的產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)、工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)、研發(fā)測(cè)試管理項(xiàng)權(quán)重均定為0，智能化維度的研發(fā)設(shè)計(jì)智能化項(xiàng)權(quán)重也定為0。由于水泥制造企業(yè)的內(nèi)部運(yùn)輸以輸送帶為主，外部運(yùn)輸多為社會(huì)車(chē)輛，因此將數(shù)字化維度的廠(chǎng)內(nèi)物流管理項(xiàng)權(quán)重定為0，運(yùn)輸管理項(xiàng)權(quán)重也定為0。考慮到水泥制造企業(yè)中目前暫未出現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的新模式應(yīng)用，本文將網(wǎng)絡(luò)化維度的新模式應(yīng)用項(xiàng)權(quán)重定為0。

2 制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)系統(tǒng)建設(shè)

為提高企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)的效率，本文在構(gòu)建數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和確定指標(biāo)權(quán)重的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有面向不同細(xì)分行業(yè)評(píng)價(jià)模型、評(píng)價(jià)權(quán)重、評(píng)價(jià)規(guī)則的快速配置功能，適用于多個(gè)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)工作。制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)系統(tǒng)的功能架構(gòu)如圖2所示。

圖2 制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)系統(tǒng)的功能架構(gòu)

(1) 分級(jí)評(píng)價(jià)。針對(duì)平臺(tái)管理方的評(píng)級(jí)配置模塊，具有評(píng)級(jí)批次定義、評(píng)級(jí)專(zhuān)家組定義、評(píng)級(jí)規(guī)則定義等配置功能；評(píng)級(jí)管理模塊用于管理企業(yè)分級(jí)評(píng)價(jià)進(jìn)度，具有企業(yè)分級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果的審核功能；評(píng)級(jí)審核模塊用于企業(yè)分級(jí)評(píng)價(jià)申請(qǐng)的審核；結(jié)果查詢(xún)模塊用于查看已完成的分級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果和報(bào)告。針對(duì)參評(píng)企業(yè)的評(píng)級(jí)申請(qǐng)模塊，用于企業(yè)提交分級(jí)評(píng)價(jià)申請(qǐng)(參評(píng)企業(yè)也能通過(guò)結(jié)果查詢(xún)模塊查看分級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果和報(bào)告)。針對(duì)評(píng)價(jià)專(zhuān)家的專(zhuān)家評(píng)價(jià)模塊，用于專(zhuān)家對(duì)企業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，填寫(xiě)評(píng)價(jià)問(wèn)卷和意見(jiàn)。

(2) 試題庫(kù)。試題庫(kù)配置模塊具有基礎(chǔ)試題庫(kù)、行業(yè)試題庫(kù)的分類(lèi)信息配置功能；基礎(chǔ)試題庫(kù)模塊和行業(yè)試題庫(kù)模塊分別具有相應(yīng)試題的新增、編輯、刪除、查看、修訂審核、開(kāi)啟/關(guān)閉、試題關(guān)聯(lián)配置、試題配分等功能。

(3) 專(zhuān)家?guī)?。?zhuān)家?guī)炫渲媚K具有專(zhuān)家領(lǐng)域配置功能；專(zhuān)家列表模塊具有專(zhuān)家信息錄入、維護(hù)、查詢(xún)等功能。

(4) 問(wèn)卷管理。問(wèn)卷評(píng)分模塊具有問(wèn)卷各級(jí)指標(biāo)域的權(quán)重配置功能；問(wèn)卷預(yù)覽模塊具有問(wèn)卷內(nèi)容預(yù)覽功能。

(5) 系統(tǒng)管理。它包括用戶(hù)管理、權(quán)限管理、應(yīng)用管理等功能模塊。

3 制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)系統(tǒng)應(yīng)用

本文基于所開(kāi)發(fā)制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)平臺(tái))建立的標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)服務(wù)流程，包括企業(yè)評(píng)價(jià)申請(qǐng)、專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估、評(píng)價(jià)結(jié)果審核與評(píng)價(jià)報(bào)告發(fā)布等環(huán)節(jié)(圖3)。具體來(lái)說(shuō)：①企業(yè)在服務(wù)平臺(tái)上注冊(cè)，提出分級(jí)評(píng)價(jià)申請(qǐng)；平臺(tái)管理方對(duì)申請(qǐng)材料進(jìn)行審核，并通過(guò)短信、網(wǎng)站等發(fā)布企業(yè)評(píng)價(jià)申請(qǐng)的受理結(jié)果；②平臺(tái)管理方組建評(píng)價(jià)專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)，由專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)依據(jù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則對(duì)評(píng)價(jià)過(guò)程中采集的證據(jù)及其滿(mǎn)足程度進(jìn)行打分，同時(shí)由平臺(tái)自動(dòng)計(jì)算企業(yè)得分；評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)溝通一致后形成評(píng)價(jià)結(jié)果，并通過(guò)平臺(tái)完成提交；③平臺(tái)管理方組建審核團(tuán)隊(duì)，對(duì)已提交的企業(yè)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)審，以所形成評(píng)審結(jié)果作為最終的評(píng)價(jià)結(jié)果；④平臺(tái)管理方對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行發(fā)布，并將其推送給參評(píng)企業(yè)；參評(píng)企業(yè)可通過(guò)平臺(tái)查看和下載企業(yè)的評(píng)價(jià)報(bào)告。

圖3 制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)的流程

目前，該平臺(tái)已在河南省“雙高”行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型診斷服務(wù)活動(dòng)中獲得應(yīng)用。它覆蓋了河南省水泥、鋼鐵、焦化三大行業(yè)85家企業(yè)。平臺(tái)的評(píng)價(jià)專(zhuān)家來(lái)自行業(yè)龍頭企業(yè)、知名解決方案服務(wù)商等，均具有豐富的數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)討論，專(zhuān)家根據(jù)自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化4個(gè)一級(jí)指標(biāo)得分情況和總得分，將企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)級(jí)結(jié)果分成了四級(jí)十二檔。

平臺(tái)的應(yīng)用實(shí)踐表明：采用所開(kāi)發(fā)制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果，與行業(yè)主管部門(mén)掌握的企業(yè)情況一致；其指標(biāo)體系科學(xué)合理，能夠真實(shí)反映企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀，如某水泥制造企業(yè)曾獲得多項(xiàng)國(guó)家級(jí)智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)榮譽(yù)，該企業(yè)在評(píng)價(jià)中也獲得了較高的分?jǐn)?shù)。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文構(gòu)建了制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，開(kāi)發(fā)了制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)系統(tǒng)，并在行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型診斷服務(wù)中進(jìn)行了應(yīng)用。研究表明：①提出的制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系科學(xué)合理，能夠真實(shí)反映企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀；②所開(kāi)發(fā)制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)靈活配置，可用于多個(gè)行業(yè)的制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作評(píng)價(jià)；③形成的制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)解決方案可實(shí)施性和可復(fù)制性強(qiáng)，能夠提高制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)工作的質(zhì)量和效率。