制造企业数字化转型评价系统的设计与实现

关俊涛,张保刚,陈 磊,游 冰

(国机工业互联网研究院(河南)有限公司 工业互联网创新推广中心，河南 郑州 450001)

随着新一轮科技革命和产业变革的深入，利用数字技术对制造企业进行全方位改造，目前已成为制造企业转型发展的重要机遇[1]。许多学者对制造企业数字化转型升级的内涵、途径、效益等进行了研究。企业数字化转型是利用数字技术打造新型数字化能力，驱动商业模式转变，实现整体变革的系统性工程[2]。云乐鑫等提出了探索业务线上化阶段、数字技术导向的业务数字化阶段、客户需求驱动的内部整体智能化阶段和利益相关者联结的开放化阶段等企业数字化“四阶段”转型路径[3]。张丽等研究了企业数字化转型的内外部动力，指出培育数字化思维模式、搭建数字化运营架构、配置数字化资源体系是制造企业实施数字化转型的路径[4]。何帆等以沪深两市主板上市公司作为研究对象，发现数字化转型显著提升了实体企业的经济效益[5]。开展制造企业数字化转型评价研究，对了解企业数字化转型现状，明确数字化转型重点和方向，提升转型质量和效率具有重要意义[6]。赵懿宁基于百余家企业的调研数据，采用因子分析法探索能覆盖战略、经营、技术、管理等层面的企业数字化转型评价指标体系，为企业数字化转型提供了一整套方法[7]。埃森哲和国家工业信息安全发展研究中心的研究发现，数字化转型领军企业在恢复产能、增长信心、提升盈利能力等方面明显优于其他企业，提出了包括主营增长、智能运营、商业创新等内容的中国企业数字化转型指数[8]。

目前，关于制造企业数字化转型必要性、途径的研究较多，但缺乏对制造企业数字化转型评价的研究。本文将构建制造企业数字化转型评价指标体系，开发企业数字化转型评价系统，并在企业数字化转型评价中进行应用。

1 制造企业数字化转型评价指标体系构建

1.1 构建原则

(1) 系统性和独立性相结合。制造企业数字化转型是一项复杂的系统性工作，其评价指标体系要覆盖战略、经营、技术等各方面，支撑对企业进行的全面评价。指标间要相互独立，避免重复、包含，以保障评价结果的有效性。

(2) 通用化和个性化相结合。制造企业是按照一定生产工艺将原材料加工成产品的企业。制造企业数字化转型评价的大部分指标在所有制造企业中是具有一定通用性的，但不同行业中企业的生产工艺、管理模式会存在较大差异，因此还需要兼顾个性化指标。

(3) 定量和定性相结合。为客观评价制造企业的数字化转型现状，指标体系中应以定量指标为主[6]，但并非所有指标都可用具体数字来表示，因此需将定性指标加入指标体系，以保障指标体系的合理性。

(4) 注重可操作性。评价指标所需数据应是可采集的，且指标数量不宜过多，以确保评价指标是可获取的，使评价工作具有一定的可操作性。

1.2 指标体系

本文根据上述评价原则，设计了图1所示的制造企业数字化转型评价指标体系。该指标体系包括：4个一级指标、29个二级指标、103个评价项[6]。

图1 制造企业数字化转型评价指标体系

制造企业数字化转型评价指标体系的4个一级指标即4个评价维度是指：自动化维度、数字化维度、网络化维度和智能化维度。一级指标之下的二级指标可称为二级评价域。

(1) 自动化维度评价制造企业在研发设计、生产制造、质量检测、仓储物流等环节应用3D打印设备、数控机床、工业机器人等自动化数字化装备，实现“机器换人”的情况。它包括研发设备、生产设备、检测设备、物流设备、仓储设备、自动化集成，共6个二级评价域。

(2) 数字化维度评价制造企业信息化基础设施建设，在研发设计、生产制造、经营管理、仓储物流等环节应用信息化系统，实现数字化装备、信息化系统集成，以及单一业务环节内数据共享、应用的情况。它包括信息基础设施、产品设计、工艺设计、研发测试管理、制造管理、质量管理、厂内物流管理、仓储管理、经营管理、安全管理、能源管理、运输管理、工业软件创新，共13个二级评价域。

(3) 网络化维度评价制造企业对主要业务环节信息化系统开展集成，实现跨业务环节、跨部门、跨企业的数据共享和应用情况。它包括纵向集成、横向集成、信息综合集成、与第三方集成、新模式应用，共5个二级评价域。

(4) 智能化维度评价制造企业应用大数据、人工智能等技术对信息系统中数据进行建模、分析、挖掘，实现主要业务活动精准预测和优化的情况。它包括研发设计智能化、生产制造智能化、经营管理智能化、安全管理智能化和5G+AI融合应用，共5个二级评价域。

1.3 指标权重

不同行业数字化转型的方向不同。为保证评价结果具有足够的科学性与合理性，本文根据行业的不同，邀请一定数量的专家确定了指标权重。这里以水泥行业为例，邀请来自大型水泥制造企业、相关研究机构和高等院校的10名专家(兼顾理论知识和实践经验)，采用专家评价法确定了表1所示的指标权重。

表1 水泥制造企业数字化转型评价的指标权重

自动化维度6个二级评价域的权重共计100；数字化维度13个二级评价域的权重共计100；网络化维度5个二级评价域的权重共计100；智能化维度5个二级评价域的权重共计50。

由于水泥制造企业生产的是标准化产品，涉及研发的内容很少，因此，将自动化维度的研发设备项权重定为0，数字化维度的产品设计项、工艺设计项、研发测试管理项权重均定为0，智能化维度的研发设计智能化项权重也定为0。由于水泥制造企业的内部运输以输送带为主，外部运输多为社会车辆，因此将数字化维度的厂内物流管理项权重定为0，运输管理项权重也定为0。考虑到水泥制造企业中目前暂未出现基于互联网平台的新模式应用，本文将网络化维度的新模式应用项权重定为0。

2 制造企业数字化转型评价系统建设

为提高企业数字化转型评价的效率，本文在构建数字化转型评价指标体系和确定指标权重的基础上，开发了制造企业数字化转型评价系统。该系统具有面向不同细分行业评价模型、评价权重、评价规则的快速配置功能，适用于多个行业的数字化转型评价工作。制造企业数字化转型评价系统的功能架构如图2所示。

图2 制造企业数字化转型评价系统的功能架构

(1) 分级评价。针对平台管理方的评级配置模块，具有评级批次定义、评级专家组定义、评级规则定义等配置功能；评级管理模块用于管理企业分级评价进度，具有企业分级评价结果的审核功能；评级审核模块用于企业分级评价申请的审核；结果查询模块用于查看已完成的分级评价结果和报告。针对参评企业的评级申请模块，用于企业提交分级评价申请(参评企业也能通过结果查询模块查看分级评价结果和报告)。针对评价专家的专家评价模块，用于专家对企业进行评价，填写评价问卷和意见。

(2) 试题库。试题库配置模块具有基础试题库、行业试题库的分类信息配置功能；基础试题库模块和行业试题库模块分别具有相应试题的新增、编辑、删除、查看、修订审核、开启/关闭、试题关联配置、试题配分等功能。

(3) 专家库。专家库配置模块具有专家领域配置功能；专家列表模块具有专家信息录入、维护、查询等功能。

(4) 问卷管理。问卷评分模块具有问卷各级指标域的权重配置功能；问卷预览模块具有问卷内容预览功能。

(5) 系统管理。它包括用户管理、权限管理、应用管理等功能模块。

3 制造企业数字化转型评价系统应用

本文基于所开发制造企业数字化转型评价系统(以下简称平台)建立的标准化评价服务流程，包括企业评价申请、专家现场评估、评价结果审核与评价报告发布等环节(图3)。具体来说：①企业在服务平台上注册，提出分级评价申请；平台管理方对申请材料进行审核，并通过短信、网站等发布企业评价申请的受理结果；②平台管理方组建评价专家团队，由专家团队依据评价准则对评价过程中采集的证据及其满足程度进行打分，同时由平台自动计算企业得分；评价团队沟通一致后形成评价结果，并通过平台完成提交；③平台管理方组建审核团队，对已提交的企业评价结果进行综合评审，以所形成评审结果作为最终的评价结果；④平台管理方对评价结果进行发布，并将其推送给参评企业；参评企业可通过平台查看和下载企业的评价报告。

图3 制造企业数字化转型评价的流程

目前，该平台已在河南省“双高”行业数字化转型诊断服务活动中获得应用。它覆盖了河南省水泥、钢铁、焦化三大行业85家企业。平台的评价专家来自行业龙头企业、知名解决方案服务商等，均具有丰富的数字化转型工作经验。经讨论，专家根据自动化、数字化、网络化、智能化4个一级指标得分情况和总得分，将企业数字化转型评级结果分成了四级十二档。

平台的应用实践表明：采用所开发制造企业数字化转型评价系统进行评价的结果，与行业主管部门掌握的企业情况一致；其指标体系科学合理，能够真实反映企业的数字化转型现状，如某水泥制造企业曾获得多项国家级智能制造、工业互联网荣誉，该企业在评价中也获得了较高的分数。

4 结 语

本文构建了制造企业数字化转型评价指标体系，开发了制造企业数字化转型评价系统，并在行业数字化转型诊断服务中进行了应用。研究表明：①提出的制造企业数字化转型评价指标体系科学合理，能够真实反映企业的数字化转型现状；②所开发制造企业数字化转型评价系统经过灵活配置，可用于多个行业的制造企业数字化转型工作评价；③形成的制造企业数字化转型评价解决方案可实施性和可复制性强，能够提高制造企业数字化转型评价工作的质量和效率。