工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)制造企業(yè)提質(zhì)增效的影響研究

王和勇 莫佳麗

1（華南理工大學(xué)電子商務(wù)系，廣州 510006） 2（華南理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與金融學(xué)院，廣州 510006）

引 言

2017年國(guó)務(wù)院發(fā)布了 《關(guān)于深化 “互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，其中指出發(fā)展和應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為我國(guó)加快企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵路徑。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)利用智能機(jī)器間的連接，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器和生產(chǎn)企業(yè)之間的實(shí)時(shí)交互，利用數(shù)據(jù)分析軟件充分激發(fā)機(jī)器的最大潛能[1]，是制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和創(chuàng)新發(fā)展的助推器[2]。隨著我國(guó)各類工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)量的擴(kuò)增，越來(lái)越多制造企業(yè)開(kāi)始依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的全生命周期管理、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)維護(hù)等，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品質(zhì)量、能耗等[3，4]，解決資源限制、資源缺乏、技術(shù)不足等問(wèn)題[5]，達(dá)到降本、增效、提質(zhì)的核心成效[6]，促進(jìn)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)已形成一定規(guī)模，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益初步顯現(xiàn)。盡管如此，仍存在企業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施資源建設(shè)不足，自動(dòng)化、信息化水平不匹配問(wèn)題，導(dǎo)致企業(yè)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的效果與預(yù)期存在差距。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用貫穿于制造企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，主要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備管理、產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和能耗管理及優(yōu)化，這些都會(huì)受到各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)設(shè)施配置的影響?；ヂ?lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程應(yīng)用在進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備管理時(shí)，會(huì)受到設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的安全性、制造企業(yè)網(wǎng)絡(luò)帶寬、信息化系統(tǒng)管理層次的影響；在進(jìn)行產(chǎn)品監(jiān)測(cè)時(shí)會(huì)受到產(chǎn)品監(jiān)測(cè)內(nèi)容和范圍、工藝參數(shù)設(shè)置、工藝流程等因素影響；在進(jìn)行能耗管理及優(yōu)化時(shí)則會(huì)受到環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)覆蓋的污染源、環(huán)保數(shù)據(jù)采集設(shè)備占比、是否設(shè)置環(huán)保監(jiān)測(cè)點(diǎn)等因素影響。企業(yè)自動(dòng)化水平由自動(dòng)化生產(chǎn)線覆蓋程度、自動(dòng)生產(chǎn)計(jì)劃水平等因素決定。分析影響工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)企業(yè)提質(zhì)增效的關(guān)鍵因素，協(xié)助制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效的理想效果，加速制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)價(jià)值。

1 文獻(xiàn)綜述

制造業(yè)是智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要戰(zhàn)場(chǎng)[7]，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)[8]，也是推進(jìn)工業(yè)數(shù)字化變革的關(guān)鍵手段。推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，有利于挖掘制造業(yè)的潛在價(jià)值創(chuàng)造能力[9]，促進(jìn)制造企業(yè)智能化、高質(zhì)量發(fā)展。因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與制造企業(yè)融合的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展道路問(wèn)題備受研究者關(guān)注。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與制造企業(yè)融合發(fā)展的過(guò)程中存在較多的薄弱環(huán)節(jié)。李君等（2018）[10]從平臺(tái)基礎(chǔ)保障、關(guān)鍵能力、價(jià)值效益3個(gè)維度構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)價(jià)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)中的薄弱環(huán)節(jié)。莊存波等（2019）[11]從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用基礎(chǔ)薄弱、核心技術(shù)缺乏、經(jīng)濟(jì)效益不明顯等方面研究影響工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)離散型制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的影響因素。李燕[3]認(rèn)為不同類型企業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)字化能力參差不齊，存在 “信息孤島”，阻礙了制造資源、數(shù)據(jù)的集成共享。王一晨（2019）[12]研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)存在的問(wèn)題，認(rèn)為制造企業(yè)的自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化基礎(chǔ)水平較低，智能化設(shè)備、機(jī)器等資源少，無(wú)法支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行全面數(shù)據(jù)采集、傳輸和監(jiān)控、分析和優(yōu)化，也無(wú)法滿足企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需要。

針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)制造企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展問(wèn)題，不少學(xué)者開(kāi)展了相關(guān)研究。李鵬飛（2016）[13]指出，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，有助于解決我國(guó)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)程度與企業(yè)智能化、數(shù)字化發(fā)展不平衡的問(wèn)題。余曉暉等（2016）[14]提出，根據(jù)業(yè)務(wù)、實(shí)時(shí)性、傳輸方式等需求，建設(shè)高效、精細(xì)化的內(nèi)外專用網(wǎng)絡(luò)。高柏和朱蘭（2020）[15]認(rèn)為，企業(yè)內(nèi)部的數(shù)字化設(shè)備既具有作為生產(chǎn)設(shè)備的職能，又有作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施的重要職能，提出加大對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)中數(shù)字化設(shè)備的融資，打造制造業(yè)新競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。房建奇等（2019）[16]認(rèn)為，全面數(shù)字化改造制造企業(yè)的生產(chǎn)線、設(shè)備、車間和工廠，打造智能制造生態(tài)系統(tǒng)，有利于優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程，降低成本能耗，提升制造業(yè)的生產(chǎn)效率。

分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有文獻(xiàn)主要從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改善、企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施水平等方面研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)間的融合發(fā)展問(wèn)題，從企業(yè)的自動(dòng)化水平、生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能、產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、能耗管理及優(yōu)化的基礎(chǔ)設(shè)施配置水平出發(fā)研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)企業(yè)提質(zhì)增效的文獻(xiàn)較少。為此，本文在當(dāng)前文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，考慮應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)企業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施配置水平，研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)制造企業(yè)提質(zhì)增效的關(guān)鍵影響因素，為加快制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展提供借鑒。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 研究框架

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用背景下，生產(chǎn)制造活動(dòng)涉及的生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施種類繁多且場(chǎng)景復(fù)雜，多種影響因素共同作用在生產(chǎn)過(guò)程中，影響著企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益。為提升制造企業(yè)的效益，加速轉(zhuǎn)型升級(jí)，需要研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)制造企業(yè)提質(zhì)增效的影響因素。

本文從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)制造企業(yè)的應(yīng)用層面出發(fā)，選取自動(dòng)化水平、生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能、產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、能耗管理及優(yōu)化作為研究指標(biāo)，考慮影響企業(yè)提質(zhì)增效的因素。在制造企業(yè)生產(chǎn)制造過(guò)程中，以上4個(gè)指標(biāo)與制造企業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施配置水平緊密相關(guān)，如設(shè)備配置資源占比及自動(dòng)化、信息化水平程度，影響著企業(yè)提質(zhì)增效的效果。不同的研究指標(biāo)受到不同的影響因素影響。自動(dòng)化水平指標(biāo)中，是否配置信息化車間、企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線覆蓋率等因素影響生產(chǎn)過(guò)程；生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能指標(biāo)中，是否配置智能傳感器、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)程度等因素影響制造企業(yè)的生產(chǎn)效率；產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)指標(biāo)中，監(jiān)測(cè)的范圍、監(jiān)測(cè)產(chǎn)品管理實(shí)現(xiàn)的功能等因素影響企業(yè)的監(jiān)測(cè)效率；能耗管理優(yōu)化指標(biāo)中，能源監(jiān)控物質(zhì)種類、能源數(shù)據(jù)自動(dòng)采集比例等因素影響企業(yè)的能源優(yōu)化效果。

為綜合評(píng)價(jià)制造企業(yè)提質(zhì)增效的效果，在上述的指標(biāo)中選取相應(yīng)的績(jī)效評(píng)價(jià)，分別反映工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)制造企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益、生產(chǎn)效率提升、降能降耗的情況。各個(gè)績(jī)效評(píng)價(jià)值為制造企業(yè)使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后相對(duì)于使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前的增長(zhǎng)比率。以企業(yè)的產(chǎn)值增長(zhǎng)率、利潤(rùn)增加率反映企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，評(píng)價(jià)企業(yè)的自動(dòng)化水平；以產(chǎn)品合格率提高百分比、設(shè)備故障天數(shù)減少百分比、設(shè)備綜合效率提高百分比反映設(shè)備效能情況，評(píng)價(jià)生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能績(jī)效；以實(shí)際產(chǎn)品月均使用時(shí)間增加百分比、預(yù)測(cè)產(chǎn)品月均使用時(shí)間的準(zhǔn)確度、故障發(fā)現(xiàn)所需時(shí)間降低率反映監(jiān)測(cè)效率提升情況，評(píng)價(jià)產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)效率；以耗電量降低率反映降能降耗情況，評(píng)價(jià)能耗管理及優(yōu)化。本文的研究框架如圖1所示。

圖1 企業(yè)提質(zhì)增效影響因素研究

2.2 指標(biāo)體系定義

研究影響企業(yè)提質(zhì)增效的因素，在自動(dòng)化水平中選取的因素有：生產(chǎn)制造過(guò)程中所需的信息化系統(tǒng)和產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)情況等，具體見(jiàn)表1。為方便研究，對(duì)績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)值和影響因素中的比值數(shù)據(jù)按照具體情況分別劃分比例范圍，其中產(chǎn)值增長(zhǎng)率a1、利潤(rùn)收入增加率a2的取值分為4個(gè)區(qū)間范圍：[0，10%）； [10%，50%）； [50%，100%）；[100%，+∞）。

表1 自動(dòng)化水平指標(biāo)內(nèi)容

續(xù) 表

生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能指標(biāo)中，選取影響產(chǎn)品合格率、設(shè)備故障減少時(shí)間、綜合效能的影響因素如表2所示。根據(jù)數(shù)值情況，對(duì)應(yīng)績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)范圍，產(chǎn)品合格率b1劃分為：（-∞，0%]；（0%，5%]；（5%，10%]；（10%，20%]。 設(shè)備故障天數(shù)減少百分比b2劃分為：[0，20%）；[20%，40%）； [40%，60%）； [60%，100%）。 設(shè)備綜合效率提高百分比 b3劃分為：[0，20%）；[20%，30%）； [30%，40%）； [40%，50%）。

表2 生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能指標(biāo)內(nèi)容

產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)指標(biāo)中影響監(jiān)測(cè)效率與產(chǎn)品使用時(shí)間的因素選取具體見(jiàn)表3。其中績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)范圍、故障發(fā)現(xiàn)所需時(shí)間降低率c1劃分為：[0，10%）； [10%，20%）； [20%，30%）； [30%，40%）；[40%，50%）。預(yù)測(cè)產(chǎn)品月均使用時(shí)間的準(zhǔn)確度c2劃分為：（-∞，0%]；（0%，5%]；（5%，10%]；（10%，+∞]。實(shí)際產(chǎn)品月均使用時(shí)間增加百分比c3劃分為：（-∞，0%]；（0%，5%]；（5%，10%]；（10%，+∞]。

表3 產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)指標(biāo)內(nèi)容

能耗管理及優(yōu)化指標(biāo)中的能耗受企業(yè)的監(jiān)控能源物質(zhì)、污染源等因素的影響，具體見(jiàn)表4。其中績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)取值范圍，耗電量降低率d1劃分為：（-∞，0%]；（0%，10%]；（10%，20%]；（20%，+∞]。

表4 能源管理及優(yōu)化指標(biāo)內(nèi)容

2.3 樣本選擇與數(shù)據(jù)來(lái)源

本文以實(shí)地調(diào)研獲取的某市制造企業(yè)截至2020年的內(nèi)部數(shù)據(jù)作為研究的數(shù)據(jù)來(lái)源，包含企業(yè)接觸工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前到應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后的數(shù)據(jù)?？紤]到企業(yè)的規(guī)模、行業(yè)分布，選取了包括計(jì)算機(jī)、器材制造業(yè)、電子設(shè)備制造業(yè)和通用設(shè)備制造業(yè)在內(nèi)的12個(gè)行業(yè)的代表性制造企業(yè)作為本文的企業(yè)樣本。

2.4 網(wǎng)絡(luò)圖

網(wǎng)絡(luò)圖可以描述不同類別事物之間的相互關(guān)聯(lián)程度，其形狀如同網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)圖中，若有直線連接的兩個(gè)事物，說(shuō)明兩個(gè)事物具有一定的關(guān)聯(lián)程度，它們之間的連線越粗，表示事物之間的關(guān)聯(lián)程度越高，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)圖將其關(guān)系具體化，更加直觀、明確。

本文運(yùn)用SPSS Modeler軟件分析各個(gè)指標(biāo)績(jī)效評(píng)價(jià)之間的關(guān)系得到網(wǎng)絡(luò)圖，通過(guò)分析網(wǎng)絡(luò)圖形，使得各個(gè)影響因素之間的關(guān)系一目了然，準(zhǔn)確評(píng)估影響因素與企業(yè)提質(zhì)增效的關(guān)聯(lián)程度，便于發(fā)現(xiàn)關(guān)系，分析關(guān)鍵因素。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 自動(dòng)化水平與產(chǎn)值增長(zhǎng)率、利潤(rùn)收入增加率的分析結(jié)果

研究自動(dòng)化水平與產(chǎn)值增長(zhǎng)率的關(guān)系，結(jié)果如圖2所示，計(jì)算機(jī)輔助材料定額制定、信息化工藝流程規(guī)劃對(duì)產(chǎn)值增長(zhǎng)的影響較大，且兩者都屬于計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品工藝規(guī)劃和工裝設(shè)計(jì)功能的具體內(nèi)容，高占比的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備也對(duì)產(chǎn)值增長(zhǎng)影響較大。應(yīng)用先進(jìn)過(guò)程控制系統(tǒng)的生產(chǎn)線、應(yīng)用信息化手段自動(dòng)下達(dá)到數(shù)字化設(shè)備的生產(chǎn)調(diào)度指令占比、系統(tǒng)自動(dòng)生產(chǎn)計(jì)劃排產(chǎn)的品種占比、自動(dòng)生成配送計(jì)劃的物料比例與產(chǎn)值增長(zhǎng)有一定的關(guān)聯(lián)程度。從這幾個(gè)主要影響因素占比情況來(lái)看，產(chǎn)值增長(zhǎng)高時(shí)其相對(duì)占比也高。

圖2 自動(dòng)化水平與產(chǎn)值增長(zhǎng)率之間關(guān)系

研究自動(dòng)化水平與利潤(rùn)增加率之間的關(guān)系，結(jié)果如圖3所示，擁有計(jì)算機(jī)輔助材料定制和利用信息系統(tǒng)編制作業(yè)計(jì)劃的車間的企業(yè)，其利潤(rùn)增加率相對(duì)較高。整體來(lái)看，與利潤(rùn)增長(zhǎng)有關(guān)聯(lián)的因素多為信息化、自動(dòng)化的設(shè)備，且所占比例較高。

圖3 自動(dòng)化水平與利潤(rùn)增加率之間關(guān)系

綜合以上分析得出，計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)、信息系統(tǒng)控制和自動(dòng)化設(shè)備的高占比都有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，說(shuō)明制造企業(yè)在使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)使用計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)規(guī)劃、配置信息化系統(tǒng)作業(yè)的車間、提高自動(dòng)化基礎(chǔ)水平可幫助制造企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，加快由自動(dòng)化向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐。

3.2 生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能與產(chǎn)品合格率、設(shè)備故障減少天數(shù)、設(shè)備綜合效率的分析結(jié)果

研究生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能與產(chǎn)品合格率之間的關(guān)系，結(jié)果如圖4所示，制造企業(yè)在使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后的產(chǎn)品合格率集中在0～5%內(nèi)，與其關(guān)聯(lián)較大的因素有：防火墻保護(hù)機(jī)制；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、集成、分析、應(yīng)用的功能；擁有自動(dòng)化控制與感知控制硬件；擁有數(shù)據(jù)采集對(duì)象智能化控制；生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備監(jiān)控和量化覆蓋層級(jí)——班組；企業(yè)內(nèi)網(wǎng)帶寬1TB～10TB。除這些因素外，產(chǎn)品合格率高于10%的影響因素還包含擁有智能傳感器；生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備監(jiān)控和量化覆蓋層級(jí)——工廠、車間。

圖4 生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能與產(chǎn)品合格率之間關(guān)系

研究生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能與設(shè)備故障減少天數(shù)之間的關(guān)系，結(jié)果如圖5所示，企業(yè)在使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后的故障減少天數(shù)占比集中在20%～40%，與其關(guān)聯(lián)程度較大的影響因素包括：防火墻保護(hù)機(jī)制；企業(yè)內(nèi)網(wǎng)帶寬1TB～10TB；應(yīng)用信息化手段進(jìn)行設(shè)備管理實(shí)現(xiàn)的功能與層級(jí)——基本資料管理、固定資產(chǎn)管理；數(shù)據(jù)采集、集成、分析、應(yīng)用；生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備監(jiān)控和量化覆蓋層級(jí)——工廠；自動(dòng)化感知和控制硬件。與故障減少天數(shù)占比高于60%有一定關(guān)聯(lián)的影響因素包括：生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備監(jiān)控和量化覆蓋層級(jí)——班組、工段、車間；防火墻保護(hù)機(jī)制；企業(yè)內(nèi)網(wǎng)帶寬1TB～10T。

圖5 生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能與設(shè)備故障天數(shù)減少之間關(guān)系

研究生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能和設(shè)備綜合效率提高百分比之間的關(guān)系，如圖6所示，在設(shè)備綜合效率提高0%～20%時(shí)，與之關(guān)聯(lián)程度大的因素包括：防火墻保護(hù)機(jī)制、內(nèi)網(wǎng)帶寬1TB～10TB；聯(lián)網(wǎng)設(shè)備比例。在設(shè)備綜合效率提高30%～40%時(shí)，除以上因素外與之有關(guān)聯(lián)的因素有：自動(dòng)控制與感知硬件。當(dāng)設(shè)備綜合效率提高程度大于40%時(shí)，其影響較大的因素包括：生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備監(jiān)控和量化覆蓋層級(jí)——工廠；防火墻保護(hù)機(jī)制；數(shù)據(jù)采集、集成、分析、應(yīng)用；數(shù)據(jù)采集對(duì)象智能化控制；企業(yè)內(nèi)網(wǎng)帶寬1TB～10TB。

圖6 生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能與設(shè)備綜合效率之間關(guān)系

綜合以上分析，影響生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能的因素集中在擁有數(shù)據(jù)采集、集成、分析、應(yīng)用的功能；應(yīng)用數(shù)據(jù)采集對(duì)象智能化控制和智能傳感器；防火墻保護(hù)機(jī)制；內(nèi)網(wǎng)帶寬；生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備監(jiān)控和量化覆蓋層級(jí)。其中，生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備監(jiān)控和量化覆蓋層級(jí)的范圍越大，產(chǎn)品合格率等績(jī)效的增長(zhǎng)效果就相對(duì)明顯。在整體效能影響效率上，加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)據(jù)采集及智能化控制處理方面的作用有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)搭建與安全方面，隨著制造企業(yè)底層數(shù)據(jù)量的增加，存在著大量數(shù)據(jù)擁塞堵塞、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求也越來(lái)越高[17]，同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)機(jī)器間的交互，網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)必不可少。因此，為更好地為企業(yè)降低成本、提高生產(chǎn)效率，在生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備綜合效能中，可以加強(qiáng)對(duì)智能化設(shè)備的投入與管理，擴(kuò)大生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備監(jiān)控覆蓋范圍，注重企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，提高網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)機(jī)制。

3.3 產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)效率與故障發(fā)現(xiàn)時(shí)間、預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度、產(chǎn)品使用時(shí)間增加比的分析結(jié)果

研究產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)效率指標(biāo)與故障發(fā)現(xiàn)所需時(shí)間降低率之間的關(guān)系，結(jié)果如圖7所示，與故障發(fā)現(xiàn)所需時(shí)間降低率高于40%有較大關(guān)聯(lián)的影響因素有：質(zhì)量管理的范圍——覆蓋生產(chǎn)過(guò)程；產(chǎn)品監(jiān)測(cè)內(nèi)容——產(chǎn)量數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)；售后質(zhì)量管理監(jiān)測(cè)的內(nèi)容——質(zhì)量問(wèn)題統(tǒng)計(jì)分析；質(zhì)量監(jiān)測(cè)管理的內(nèi)容——產(chǎn)品規(guī)范管理、工藝規(guī)范管理。

圖7 產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)效率與故障發(fā)現(xiàn)所需時(shí)間降低率之間關(guān)系

研究產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)效率指標(biāo)與預(yù)測(cè)產(chǎn)品月均使用時(shí)間的準(zhǔn)確度的關(guān)系，結(jié)果如圖8所示，預(yù)測(cè)產(chǎn)品時(shí)間使用準(zhǔn)確度高于10%時(shí)，與其有較大關(guān)聯(lián)的影響因素有：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集的質(zhì)量檢測(cè)的生產(chǎn)線數(shù)量、產(chǎn)品監(jiān)測(cè)內(nèi)容——運(yùn)行數(shù)據(jù)、質(zhì)量監(jiān)測(cè)管理的范圍——覆蓋生產(chǎn)過(guò)程。而預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度為負(fù)時(shí)，與其關(guān)聯(lián)程度大的有產(chǎn)品監(jiān)測(cè)內(nèi)容中的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)參數(shù)，運(yùn)行數(shù)據(jù)。預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度在5%～10%間時(shí)，與其關(guān)聯(lián)程度大的有產(chǎn)品監(jiān)測(cè)內(nèi)容中的故障信號(hào)。

研究產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)效率指標(biāo)與實(shí)際產(chǎn)品月均使用時(shí)間增加百分比之間的關(guān)系，結(jié)果如圖9所示，產(chǎn)品監(jiān)測(cè)的內(nèi)容中產(chǎn)品運(yùn)行信號(hào)、運(yùn)行數(shù)據(jù)與產(chǎn)品使用時(shí)間增加率關(guān)聯(lián)影響程度高。

圖9 產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)效率與實(shí)際產(chǎn)品月均使用時(shí)間之間關(guān)系

綜合以上分析，產(chǎn)品的監(jiān)測(cè)內(nèi)容、質(zhì)量監(jiān)測(cè)管理的功能實(shí)現(xiàn)和范圍對(duì)產(chǎn)品的監(jiān)測(cè)效率有影響。為提高產(chǎn)品的使用時(shí)間及預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，降低故障發(fā)現(xiàn)時(shí)間，提高整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)線的運(yùn)行效率，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)對(duì)于生產(chǎn)環(huán)節(jié)十分重要，準(zhǔn)確及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，將減少企業(yè)的成本。平臺(tái)將控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)互聯(lián)[18]，實(shí)現(xiàn)交互，可以增加產(chǎn)品產(chǎn)出與整體效益。結(jié)合影響因素分析，制造企業(yè)可以加大對(duì)產(chǎn)品監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，擴(kuò)大生產(chǎn)監(jiān)測(cè)范圍，增加信息化系統(tǒng)的使用。

3.4 能耗管理及優(yōu)化與耗電量降低率的分析結(jié)果

研究能耗管理及優(yōu)化指標(biāo)與耗電量降低率的關(guān)系，如圖10所示，與耗電量降低0～10%關(guān)聯(lián)程度較大的因素包括：監(jiān)控能源介質(zhì)種類——電力，環(huán)保管理的信息系統(tǒng)功能——環(huán)保監(jiān)測(cè)考核，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)排放點(diǎn)。與耗電量降低10%～20%有一定關(guān)聯(lián)程度的影響因素包括：動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)排放點(diǎn)；監(jiān)控能源介質(zhì)種類——電力；環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)覆蓋的污染源——污水、廢渣（廢料）。與耗電量降低高于20%有關(guān)聯(lián)的影響因素有：環(huán)保管理的信息系統(tǒng)功能——環(huán)保監(jiān)測(cè)考核、監(jiān)控能源介質(zhì)種類——生產(chǎn)水。

圖10 能耗管理及優(yōu)化與耗電量降低率間關(guān)系

研究發(fā)現(xiàn)，企業(yè)在使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后，在電能源物質(zhì)消耗方面有待加強(qiáng)，結(jié)合以上影響因素分析，企業(yè)可以加強(qiáng)對(duì)電力等能源物質(zhì)的監(jiān)控，擴(kuò)大環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)覆蓋范圍，同時(shí)，提高企業(yè)信息化水平，利用信息化系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與管理，降低制造企業(yè)的能耗，達(dá)到降能降耗、降本增效的目的，助力企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

4 相關(guān)建議

4.1 強(qiáng)化政府支持角色，研究跨界融合引導(dǎo)政策

從政府角度出發(fā)，要充分發(fā)揮財(cái)政資金的支持引導(dǎo)作用，為鼓勵(lì)制造企業(yè)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，可以設(shè)立專項(xiàng)扶持資金，摸索建立多元化資金投入機(jī)制，加大對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的資金投入。如制造企業(yè)在擁有成套自動(dòng)化生產(chǎn)線、信息化智能車間、信息化監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)等智能制造裝備方面較為薄弱，政府可以建立專項(xiàng)補(bǔ)助機(jī)制，在制造企業(yè)投資生產(chǎn)智能化設(shè)備時(shí)，按一定的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)給予補(bǔ)助；購(gòu)買特定的智能化、信息化系統(tǒng)設(shè)備時(shí)，可以按照相應(yīng)的比例由政府報(bào)銷等。從資金和政策上雙向鼓勵(lì)制造企業(yè)加大對(duì)智能化生產(chǎn)制造設(shè)備的投入。同時(shí)，政府部門(mén)建立健全企業(yè)公共服務(wù)體系，不斷提高制造企業(yè)創(chuàng)新資源的開(kāi)放程度，大幅度增強(qiáng)制造企業(yè)的智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)能力。

此外，通過(guò)研究制定促進(jìn)跨界融合的引導(dǎo)政策[19]，推動(dòng)更多企業(yè)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)是當(dāng)今實(shí)體經(jīng)濟(jì)門(mén)類最多且涉及范圍最廣的產(chǎn)業(yè)，與各個(gè)產(chǎn)業(yè)都有一定的關(guān)聯(lián)[20]。由自動(dòng)化向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級(jí)也是各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的必經(jīng)之路。通過(guò)政府政策引導(dǎo)，加大對(duì)各類制造業(yè)創(chuàng)新中心、融合型產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟[21]等平臺(tái)的投入，推動(dòng)制造企業(yè)與高科技企業(yè)合作。

4.2 完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系建設(shè)

從企業(yè)角度出發(fā)，在設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)投入方面，建設(shè)低延時(shí)、可靠性高、覆蓋范圍廣的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)[22]，開(kāi)展企業(yè)數(shù)字化、智能化、信息化改造，加快推動(dòng)智能傳感器、信息化控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，配置信息化車間，利用計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)，全面提升設(shè)備設(shè)施信息化水平，打牢平臺(tái)發(fā)展基礎(chǔ)，從而優(yōu)化生產(chǎn)，增加經(jīng)濟(jì)效益。在網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)建設(shè)方面，推進(jìn)寬帶網(wǎng)絡(luò)提速降費(fèi)改造，加快5G網(wǎng)絡(luò)部署。完善基礎(chǔ)信息化設(shè)施建設(shè)，加強(qiáng)防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)機(jī)制。推動(dòng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展，滿足傳統(tǒng)制造企業(yè)開(kāi)展創(chuàng)新業(yè)務(wù)的需求。強(qiáng)化設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的安全保障能力，為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供生產(chǎn)系統(tǒng)和商業(yè)系統(tǒng)的全方位保護(hù)。

強(qiáng)化與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)之間的密切合作關(guān)系，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間實(shí)時(shí)互聯(lián)共通，完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)等。突破數(shù)據(jù)采集、平臺(tái)管理以及平臺(tái)間互聯(lián)互通等 “卡脖子”技術(shù)，發(fā)揮重點(diǎn)科研院所與骨干企業(yè)的核心作用，建設(shè)一批能夠支撐企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的企業(yè)級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)[23]，搭建跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的國(guó)家級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

4.3 打造平臺(tái)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外交流合作

從產(chǎn)業(yè)的角度出發(fā)，鼓勵(lì)制造企業(yè)和先進(jìn)信息技術(shù)企業(yè)合作，通過(guò)整合各方資源，共同改進(jìn)數(shù)據(jù)采集、優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)等效率效能，構(gòu)建多產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展生態(tài)，打破企業(yè)間各自為戰(zhàn)的模式，實(shí)現(xiàn)資源共享。鼓勵(lì)擁有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的制造企業(yè)通過(guò)并購(gòu)等多元化方式聚集具有關(guān)鍵技術(shù)的企業(yè)，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的基礎(chǔ)建設(shè)，打造具有競(jìng)爭(zhēng)力的平臺(tái)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和理念，加強(qiáng)國(guó)際交流合作。在全球化背景下，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合，不僅能推動(dòng)制造業(yè)資源和技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，還將優(yōu)化全球人才配置。學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)的發(fā)展理念，由制造產(chǎn)業(yè)鏈低端生產(chǎn)向智能化、信息化生產(chǎn)制造轉(zhuǎn)變，向世界生產(chǎn)出高附加值的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。在轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中，不僅需要加快我國(guó)制造企業(yè)的發(fā)展，還應(yīng)幫助具有競(jìng)爭(zhēng)力的制造企業(yè)拓展海外市場(chǎng)。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文得到研究結(jié)論如下：

（1）在自動(dòng)化水平指標(biāo)中，計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)規(guī)劃、信息化系統(tǒng)車間影響經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)，制造企業(yè)在使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助、配置信息化系統(tǒng)有利于企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)由自動(dòng)化向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型；（2）在生產(chǎn)運(yùn)行綜合效率指標(biāo)中，智能化設(shè)備、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制、是否實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、集成、分析的功能影響制造企業(yè)的生產(chǎn)效率，加強(qiáng)這方面投入有利于企業(yè)降低成本、提高生產(chǎn)效率；（3）在產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)效率指標(biāo)中，產(chǎn)品監(jiān)測(cè)內(nèi)容、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)范圍、信息化系統(tǒng)使用影響企業(yè)產(chǎn)品使用時(shí)間，通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可降低故障發(fā)現(xiàn)時(shí)間、減少企業(yè)的成本，增加產(chǎn)品產(chǎn)出與整體效益；（4）在能耗管理及優(yōu)化指標(biāo)中，注重監(jiān)控能源物質(zhì)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)排放點(diǎn)、信息化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與管理可有效降低制造企業(yè)的能耗。

本文通過(guò)研究得到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)影響企業(yè)提質(zhì)增效的因素，可為企業(yè)更大限度地激發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中機(jī)器設(shè)備的潛在作用，幫助企業(yè)優(yōu)化資源、降本增效、實(shí)現(xiàn)資源共享提供借鑒。另外，本文存在著一定的局限性，只選取了某市的代表性制造企業(yè)進(jìn)行研究，獲得的數(shù)據(jù)具有局限性，因此在今后的研究中可以選擇更廣的數(shù)據(jù)樣本，開(kāi)展更深層次的研究。