制造企业数字化评估

1、制造企业数字化评估Thisdocumentisforreferenceonly-rar21year.March面对新制造业变革，建立以数字化为核心的装备研制和生产体系，是制造业适应高技术战争的根本保障。数字化是制造业实现跨越式发展的必由之路，信息化的核心是数字化。现在的制造业，是网络化的制造业、数字化的制造业、智能化的制造业、虚拟化的制造业数字化已成为先进制造业的核心和重点。为了适应科研生产能力结构调整，提升多品种、小批量快速研制和快速转换生产能力，加速制造业数字化技术发展，迫切需要数字化技术的规范。本文根据制造业数字化的建设要求，对制造企业数字化评估进行系统介绍，旨在制造企业数字化现状的科学

2、评价，根据评估体系和评估数据，深入细致地分析制造企业数字化工作的现状。文中首先分析了制造企业数字化评估的内涵及作用，在此基础上设计一套制造数字化评估体系，最后介绍了该体系的评估计算方法。本文对通过对制造企业数字化评估指标体系的建立，可以清晰的对企业调研的数据进行分析和处理，计算结果基本可以反映企业数字化的实际情况。可以使企业了解自身企业数字化的水平，同时，还可以给企业进行数字化建设提供有效依据。关键词：数字化制造企业数字化制造企业数字化评估指标TitleDigitalassessmentofManufacturerscompaniesAbstractFacedwiththenewchanges

3、inthemanufacturingsector,theestablishmentofdigitalequipmentasthecoreofthedevelopmentandproductionsystem,themanufacturingindustrytoadaptthefundamentalguaranteeofhigh-techwar.Digitalmanufacturingdevelopmentbyleapsandboundstheonlyway,informationisthecoreofdigital.Themanufacturingsectornowisthenetworkof

4、manufacturing,digitalmanufacturing,intelligentmanufacturing,virtualmanufacturingofadvanceddigitalmanufacturinghasbecomethecoreandfocus.Inordertoadapttotherestructuringofscientificresearchcapacity,enhancethemulti-species,therapiddevelopmentoflow-volumeproductioncapacityandrapidconversiontospeedupthed

5、evelopmentofdigitaltechnologymanufacturingindustry,thereisanurgentneedtostandardizethedigitaltechnology.Inthispaper,basedontheconstructionofdigitalmanufacturingrequirementsofmanufacturersofdigitalassessmentsystemintroduced,aimedatmanufacturersofdigitalscientificevaluationofthestatusquo,accordingtoth

6、eassessmentsystemandassessmentdata,in-depthanddetailedanalysisofmanufacturingenterprisesthestatusofthedigitalwork.First,theanalysisofthenumberofmanufacturingcompaniestoassesstheroleoftheconnotationand,onthebasisofasetofdigitalmanufacturingevaluationsystem,andfinallyintroducedthemethodofcalculatingth

7、eassessmentsystem.Inthispaper,thenumberofmanufacturingenterprisesandtheestablishmentofevaluationindexsystem,youcanclear-to-businessresearchdataanalysisandprocessing,thecalculationresultscanreflecttheactualsituationofthedigital.Enablesenterprisestounderstandtheirownenterpriseleveldigitalatthesametime

8、,enterprisescanalsobedigitizedtoprovideaneffectivebasisforthebuilding.Keywords:DigitalManufacturersofdigitalManufacturerstoassessthenumberofindicator1绪论错误!未定义书签。目的意义错误!未定义书签。国内外研究现状错误!未定义书签。国外研究现状错误!未定义书签。国内研究现状错误!未定义书签。本课题研究内容错误!未定义书签。2制造企业数字化概述错误!未定义书签。数字化设计错误!未定义书签。数字化制造错误!未定义书签。数字化生产过程错误!未定义书签。数

9、字化管理错误!未定义书签。3数字化评估指标体系错误!未定义书签。制造企业数字化评估的内涵及作用错误!未定义书签。评估指标体系设计原则错误!未定义书签。评估指标体系的建立错误!未定义书签。评估方法分析错误!未定义书签。建立综合评估指标体系的方法错误!未定义书签。基本评估指标错误!未定义书签。基本指标构成错误!未定义书签。评估指标选择方法错误!未定义书签。4制造企业数字化评估计算方法错.误!未定义书签。评估计算原则错误!未定义书签。综合评估计算方法错误!未定义书签。评估计算步骤错误!未定义书签。评估方法应用实例错误!未定义书签。结论错误!未定义书签。致谢错.误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签

10、。1绪论目的意义数字化是制造业实现跨越式发展的必由之路，信息化的核心是数字化。所谓数字化技术，一般是指以计算机硬件及软件、接口设备、协议和网络为技术手段，以信息的离散化表述、传递、处理、存储、执行和集成等信息科学理论及方法为基础的集成技术数字化技术具有分辨率高、表述精度好、信噪比高和可编程处理等特点，适用领域非常广泛，易于与其他专业技术融合形成各种数字化专业技术，从而为相关领域的技术改造、革新和发展提供崭新的手段。在现代制造业中，以制造工程为理论基础，将制造技术与数字化技术相结合形成的数字化制造技术，已成为先进制造技术的核心，具有广泛的应用和发展前景。在企业当中，数字化实施的得当与否，并不能直

11、接的反映到企业现实中。因此，对制造企业数字化评估是企业不可忽略的重要项目，它可以直接的反映出数字化在企业的实施与应用情况，间接地为提高企业数字化应用水平指出明确方向。本文主要采用层次分析法和专家评议法对制造企业数字化进行指标评估，由于在专家评议法当中采取加权平均法，使人的因素降至为最低，使评估结果真实全面的反映到企业当中，为数字化的水平给与肯定的判断。国内外研究现状面对新制造业变革，建立以数字化为核心的装备研制和生产体系，是制造业适应高技术战争的根本保障。为此，各国制定了一系列旨在提高本国工业科技能力的计划。国外研究现状在国外，与企业数字化管理相关的概念有“网络管理”、“数字化企业”、“计算机

12、化企业”等等，这几个概念从不同方面揭示了计算机和互联网在企业管理中的应用，使得企业的传统管理发生了革命性的变化，企业管理的主体和客体、管理时间和空间、管理内容和形式、管理方式和手段、管理观念和文化、管理目标和使命等等都与传统管理有所不同。在国内，企业数字化管理的概念曾在1997年出现在王国斌的企业数字化管理探讨一文中；1999年用友管理研究所又提出了“数字化管理”。目前用友公司和金蝶公司从不同的侧面对数字化管理进行了研究。用友认为，我们进入了一个崭新的网络经济时代，基于Intemet的开放式全球供应链GNS成为一种全新的商业方式，数字化企业不仅在网络上交易，而且变成GNS中的数字化插件。未来企

13、业的管理，是基于可计算性假设的数字化管理，企业不再依赖于组织，边界扩大到整个GNS，强调人的智慧和创造性，实现管理和经营一体化。同时，提出了以对象、消息和计算等要素描述的数字化管理DM模型以及管理比特(mbit)概念。金蝶公司认为，21世纪的管理是数字化管理，数字化管理思想的本质是“知识资本二能力X激情”，即未来社会的目标在于创造知识资本，其中有两个最主要的因素，企业核心能力指企业的数字神经系统，激情指知识工作者的企业数字化管理的现状和发展趋势工作热情。自20世纪80年代开始，由美国政府、国防部及军方共同制定和实施了一系列以信息化技术为主导的研究计划，投入了大量的人力和物力。比较有影响的研究计

14、划有敏捷制造使能技术战略发展计划(TechnologiesEnablingAgileManufacturingStrategicPlam,TEAM)、面向21世纪的美国力量、综合制造技术指南、20042008财年制造技术五年计划、2010年及其以后的美国制造工业、集成制造技术计划及其路线图计划、连续采购与全生命周期支援计划CALS(ContinuousAccquisitionandLife-cycleSupport,CALS)等。同样，欧盟、德国和日本也制定了相应的研究计划，比较有影响的研究计划有欧盟的智能制造系统计划、第5框架计划和第6框架计划；德国的生产2000计划和面向未来的生产计划；日

15、本的智能制造技术计划等。以下对部分研究计划进行介绍，从这些计划可以看到发达国家对制造业数字化技术的重视以及数字化技术发展的趋势：(1)敏捷制造使能技术战略发展计划1994你那，美国针对部署和支持日益复杂的高新系统研制方面所面临的严峻挑战，发不了“敏捷制造使能技术战略发展计划”，商务部、国家科学基金会，大批企业和科研机构共同参与了该计划的实施。TEAM计划才去的主要策略是：并行设计。在产品设计和制造过程中用集成的并行过程代替原先的串行过程，消除冗余设计，降低开发成本，缩短开发时间。拟实制造。开发和应用先进的仿真工具，利用低成本快捷的产品原型和制造过程模拟，代替在生产现场高成本的实验。生产计划与控

16、制。开发和采用自动化系统，制定并优化生产计划、工艺计划和车间作业计划，为敏捷制造提供支持。智能闭环过程。采用嵌入式智能闭环过程技术来获取和使用实时信息，控制产品的制造过程和产品的质量。企业集成。淡化地域概念，集成制造资源，支持企业协同工作，使有关企业成为一个统一的整体，组成虚拟动态联盟。只在预算减少的情况下，对武器制造系统采用敏捷制造和柔性化处理模式，保存其核心部分和足够的生产能力，保持美国工业的优势。（2）面向21世纪的美国工业力量1996年，美国国家先进联合会在发表题为面向21世纪的工业力量白皮书中指出，美国的国际竞争力在20世纪90年代的前5年有了显著提高，为了使美国竞争力继续保持稳步提

17、高，需要政府部门和工业界密切合作，把注意力放在开发和应用先进制造技术上来，在白皮书中，建议国家今后应重点发展的先进制造技术包括集成产品与过程开发（IPPD）、并行工程、敏捷企业这里、你是产品开发、快速原型与过程仿真、可扩展的企业体系结构、综合资源规划、产品数字交换标准、高速网络、人工智能、传感器数据融合、专业系统、电子数据交换、纳米/微米制造技术、高级控制器、适用于全能制造系统（HolonicManufacturingSystem,HMS）的制造单元技术等。同时，在白皮书中还强调，为了进一步巩固国防科技工业基础，承包商应采用大批量定制（MC）技术，重点柔性性制造技术与系统。（3）综合制造计数指

18、南1998年，美国商务部、能源部、国家科学基金会高级局研究与计划针对21世纪的制造业发展需求，联合发起了一项国家级的制造业发展战略研究计划“综合制造技术指南（IntegratedManufacturingTechnologyRoadmapping,IMTR）计划”。该计划深入分析了21世纪制造企业面临的重大挑战，最终研究确定了影响美国整个制造业包括制造业发展、能够全面提升制造企业技术水平和快速反应能力的四大技术领域：制造信息系统、建模与仿真、制造工艺与装备、企业集成技术。四大领域共确定了大约275个顶层发展目标、700条需求、570项任务及40项关键技术。其中制造信息系统要求最后实现：在全球人

19、你和地方都能对工程、制造、销售和售后服务等进行管理和控制；基于理论知识共享、先进仿真与建模、优化产品设计和制造工艺，实现百分之百合格产品的首发集中；大大缩短产品从设计到生产所需的时间；迅速同其它企业形成合作团队，共同响应客户和市场的需求变化。关键技术中包括共享的知识存储系统、全面集成的产品生命周期管理、柔性可重组的装配设备与系统、自动化DFA技术等。可以说，IMTR是美国制造业的未来发展战略规划，也是世界先进制造技术未来发展方向的集中代表。国内研究现状在工业新变革的推动下，西方国家竞相发展高新技术装备，加快了装备升级换代的步伐，形成了装备发展史上的有一次新的飞跃。当前，重点发展的装备有精确制导

20、装备、信息化作战平台、电子战装备、指挥自动化系统及各种新概念装备。为了制造这些装备，对制造技术数字化技术提出了一系列新的要求。根据目前国内外情况的分析，制造业数字化技术的主要发展趋势可以归纳为：“集成”和“协同”是制造业数字化技术发展的主旋律；智能制造加速了之制造业数字化技术的发展；网络化制造改变了企业的运作方式；大批量定制提高了企业的快速应变能力。（1）集成和协同制造业数字化技术发展的主旋律。纵观近几十年以来的信息技术、制造技术和自动化技术的发展，集成和协同技术起着十分关键的作用。很多研究与应用工作都是围绕集成和协同而展开，集成和协同构成了制造业数字化技术发展的主旋律。集成和协同不是简单地把

21、两个或多个单元对其在一起，而是将原来没有联系或联系不紧密的单元组成为有一定功能的、紧密联系的新系统。在不同的时期，集成和协同有不同的内涵和外延。图11表示了集成和协同技术的发展过程。从集成和协同的空间跨度来看，已经从原先的部门内，企业内各部门之间，发展到企业之间的集成和协同，目前的代表技术是供应链管理和网络化制造等；从集成和协同的时间跨度来看，已经从原先仅考虑产品生命周期的某一阶段，发展到产品全生命周期管理，目前的代表技术是产品全生命周期管理技术；从集成和协同的重点来看，已经从原先的信息集成、过程集成，发展到只是集成，目前的代表技术是知识管理和智能制造技术。从主要的集成和协同技术来看，由于计算

22、机技术和网络技术的发展，为制造系统的集成提供了很多有效的工具，使得原先十分复杂的集成工作变得非常简单，如新一代PMD、企业应用集成技术和数据仓库技术等。此外，正在研究和开发之中的新一代Internet及网格（Grid）技术等也将对制造业数字化技术的发展产生重大影响。集成和协同的空间跨度部门内企业内部门间企业间供应链管理网络化制造集成和协同的时间跨度产品制造过程中的不同阶段产品制造过程产品全生命周期集成和协同的重点信息过程知识主要集成和协同技术CAD/CAM/CAPPInternet/IntranetERP/PDM数据库新一代PDM企业应用集成数据仓库图11集成和协同技术的发展过程在早期的信息集

23、成阶段，开发设计过程中各个步骤结束以后形成的数据被打包成数据文件，然后通过脱机或联机的方式传送到后续的步骤。可以将这种信息集成的方式成果程序列。过程序列的主要特征是：通过串行传递数据文件，已达到信息共享的目的。过程序列存在的主要问题是：基本上未对过程进行控制，数据文件的传递通常是当方向的，当需要修改时返回上游步骤较为困难等。20世纪90年代以后，在产品的开发设计过程中比较广泛地采用了PDM系统。PDM系统的主要功能是对开发设计过程中的数据和过程进行管理。可以将PDM系统的集成方式成为过程连。过程链的主要特征是：一般PDM系统中的工作流管理模块主要用于对主要用于对可以经常重复的过程，如更改过程、

24、检验过程和发放过程等进行管理，而对于较大规模的产品开发项目，除了需要对可以经常重复的过程进行管理以外，还要增加一些包括任务的规划、控制和监视等项目管理功能。（2）智能制造制造业数字化技术发展的加速器智能制造时21世纪先进制造技术发展的重要方向。智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统，再制造过程中能进行诸如分析、推理、判断、构思和决策等职能活动，并有效地管理和利用制造过程中的各种知识。智能制造技术旨在通过人与智能机器的有效协同，扩大、延伸和部分取代人类专家在制造过程中的脑力劳动，已实现制造过程的优化。智能制造加工人工智能融进产品设计、工艺过程设计、生产计划调度、工艺过程孔

25、子、制造和装配等环节，提高制造系统各个环节的职能水平，是制造系统具有更高的柔性。智能制造的主要研究内容包括：智能化设计技术及系统；智能化管理技术及系统；智能化制造技术及系统；智能化集成技术及系统等。这些技术称为制造业数字化技术的重要组成部分。智能化管理技术及系统发展的趋势和研究重点是：商务智能及商务智能决策支持系统；企业的职能管理模型技术；生产管理知识表示与知识获取技术；集成环境下协同建模与仿真系统；机遇多智能主体的群体决策支持系统；智能化企业组织与管理模型；智能管理优化方法；面向管理决策的多媒体人机智能接口系统；智能化计划优化技术；基于智能优化方法的企业管理信息系统；智能化生产车间的组织形式

26、与体系结构；智能化生产过程重组与配置技术等。（3）网络化制造制造业新的运作方式20世纪90年代，随着计算机技术和网络技术的迅速发展即经济的全球化、一种新的经济模式网络经济正逐渐成为现代经济的主流。因特网由于其互联性、交互性和失控压缩性，对经济全球化、市场全球化等产生了巨大的影响。人们的生活因此而发生了根本的转变，传统的制造业也因此而发生了巨大的变革，产生了一系列新技术、新设备和新方法。一种新的制造模式网络化制造正在逐渐形成。网络化制造是企业为应对知识经济和制造全球化的挑战而实施的以快速响应市场需求和提高企业（企业群体）竞争力为主要目标的一种先进制造模式。通过采用先进的网络技术、制造技术及其它相

27、关技术，构建面向企业特定需求的基于网络的制造系统，并在系统的支持下，突破空间和地狱对企业生产经营范围和方式的约束，开展覆盖产品整个生命周期全部或部分环节的企业业务活动（如产品设计、制造、销售、采购、管理等），实现企业间的协同和各种社会资源的共享与集成，高速度、高质量、低成本地为市场提供所需的产品和服务。网络化制造系统是企业的网络化制造模式和方法的指导下，在网络化制造集成平台和软件工具的支持下，结合企业具体的业务需求，设计和实施的基于网络的制造系统。网络化制造技术是支持企业设计、实施、运行和管理网络化制造系统所涉及的所有技术的总称。（4）大批量定制提高制造业应变能力的新生产方式制造业竞争的全球化

28、和客户需求的多样化对制造企业提出了更高的要求：更多的产品变化，更短的交货期，更低的产品成本和更高的产品质量。大批量定制就是在这种背景下产生的一种新的生产方式。到2011年，汽车、电器等30%以上的产品将广泛实现大批量定制生产。但是从目前的发展情况来看，这种生产方式的普及速度大大高于美国人的预测。通常情况下，有两类产品多样化，及客户可以感受到的产品外部多样化以及在产品的设计、制造、销售和服务过程中企业可以感受到的产品内部多样化。大批量定制的核心是尽可能减少产品内部多样化，增加产品的外部多样化。本课题研究内容本文根据制造业数字化的建设要求，对制造企业数字化评估进行系统介绍，旨在制造企业数字化现状的

29、科学评价，根据评估体系和评估数据，深入细致地分析制造企业数字化工作的现状、存在的主要问题与面临的发展需求，从而为全面掌握制造企业数字化应用情况、实施效果极为相关部门的各项决策提供科学依据。本文通过对制造企业数字化的介绍，了解制造企业数字化包括数字化设计、数字化制造、数字化生产过程、数字化管理，根据以上方面的具体指标建立了数字化评估指标体系，并主要选择层次分析法进行计算分析来确定制造企业的数字化水平。2制造企业数字化概述【7】【15】制造业的产品对象产品具有技术含量高，更新换代快，平时多品种、小批量和大批量生产等特点，因此制造业对产品的快速研制开发、生产技术和组织方面有着不同于一般制造业的特殊要

30、求。为提高产品的性能和质量、降低研制风险、节约研制经费、缩短研制周期及保障批量生能力，数字化技术已成为制造业的迫切需求。制造业数字化包括数字化设计、数字化制造、数字化生产过程、数字化管理等。以信息技术为特征的全球化制造业革命再在波澜壮阔地展开。现在的制造业，是网络化的制造业、数字化的制造业、智能化的制造业、虚拟化的制造业数字化已成为先进制造业的核心和重点。为了适应科研生产能力结构调整，提升多品种、小批量快速研制和快速转换生产能力，加速制造业数字化技术发展，迫切需要数字化技术的规范。数字化设计【9】用信息技术改造传统的产品设计和工艺设计方法，把数字技术与传统的方法结合起来,形成先进的设计方法和设

31、计过程，这就是产品开发过程的信息化,产品开发过程的信息化必然带来其产品的数字化，而数字化的产品不再是传统的图样资料和文件，而是各种格式的电子文档。应用支持产品设计和工艺设计的各种图形库、数据库和CAD、CAPP软件，产生数字化产品的图样、设计文件和各种工艺文件，完成产品的开发过程，这一过程就被定义为产品设计的数字化。产品设计的数字化是制造业信息化的重要内容。数字化设计是制造业数字化研究和应用的重要基础，得到了广泛的重视和应用。下面介绍了制造业数字化基础技术：（1）CAD技术（计算机辅助设计，ComputerAidedDesign）是指工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识，对产品进行总体

32、设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。一般认为CAD的功能可归纳为四大类：建立几何模型、工程分析、动态模拟、自动绘图。因而，一个完整的CAD系统，应由科学计算、图形系统和工程数据库等组成。（2）CAPP（计算机辅助工艺设计，ComputerAidedProcessPlanning）是根据产品设计所给出的信息进行产品的加工方法和制造过程的设计。一般认为，CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法选择、供需设计、工艺路线制定和工时定额计算等。其中，工序设计又可包含装夹设备选择或设计、加工余量分配、切削用量选择以及机床、刀具和夹具的选择、必要的工序图生成等。（3）CAM（计算机辅助制造，Co

33、mputerAidedManufacturing）目前尚无统一的定义，一般而言，是指计算机在产品制造方面有关应用的总成。CAM有广义和狭义之分，广义CAM一般是指利用计算机辅助从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的活动。包括工艺准备（计算机辅助工艺设计、计算机辅助工装设计与制造、NC自动编程、工时定额和材料定额编制等）、生产作业计划、物料作业计划的运行控制（加工、装配、检测、输送、存贮等）、生产控制、质量控制等。狭义CAM通常仅指数控程序的编制，可包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及NC代码的生成。数字化制造【10】【13】数字化制造是制造业数字化工程中信息流和物流的结合点，是一

34、种以信息的集成与信息流的自动化为特征的、利用数字化装备来完成各种制造活动。数字化制造系统涉及的范围很广，即包括数字化加工及装配设备、物料存储与输送系统、自动检测与监控系统等基础自动化设备，也包括制造单元与系统等系统的集成应用。数控加工设备是一种有数字和符号构成的信号控制和操纵运行的自动化加工设备。数控加工设备的功能特点确定了他在数字化制造系统中不可替代的地位。数字化制造系统的物料输送与存储设备是在生产全过程中担负运输、存储和装卸无聊的自动化设备。与传统的物流设备相比，数字化制造系统的物流设备的突出特点是自动化程度高、由计算机管理、整体集成和系统性强。自动化输送设备时物流系统中“流动”作用的重要

35、设备，其主要功能是通过装卸和搬运物料，把生产各环节合理地衔接起来。目前比较适合数字化制造应用的自动化输送设备有三种：传送带、运输小车（有轨和无轨）和搬运机器人。自动检测和监控是保证数字化制造系统高效、正常运行的关键环节，虽然不同生产系统对检测与监控的内容和精确度不同，但是检测与监控设备的服务对象一般都集中于工件、刀具、加工设备、工件运出系统及工作环境等方面。数字化生产过程【12】将数字化设计产生的数字化模型导入数控制造机床,机床可据数字模型把一个复杂的产品按照程序从毛坯加工到成品的过程称之为数字化的生产过程。其核心是数控制造技术，指用数字信息对机床的机械运动和工作进程进行控制的技术，它是集传统

36、的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光机技术等技术于一体的现代制造技术。具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。数控装备则是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的一体化产品。数控技术是制造业数字化的关键基础，是现代制造装备的灵魂核心,是衡量一个国家工业现代化的重要标志。制造过程的数字化系统包括：数控加工系统，数字化钣金生产线，数字化工装生产线和数字化焊接等生产线。数字化管理数字化管理技术是将现代管理模式和信息技术与系统相结合的人-机集成技术体系。它基于现代企业管理模式，通过集成化管

37、理与决策信息系统全面支持企业的生产组织活动和经营管理过程，全面提升企业的管理与运营能力，提高企业的经济效益和整体竞争力。数字化管理技术可以提高企业的现代化水平、集团科学化经营管理与决策能力、行业快速响应的企业间协作能力、产品的全面质量管理与保证能力。以下介绍企业数字化管理技术的核心部分企业资源计划与管理系统。企业资源计划与管理系统既体现为一种先进管理模式，又体现为一种集成化管理与决策信息系统。它是以计划为主导的管理模式和系统。计划层次从宏观到微观，从战略到操作，由粗到细逐层优化，实现了对制造企业全部资源（五大资源：物料、设备、人力、资金、信息）实施有效的计划管理。主要业务流程包括：经营规划、销

38、售与运作计划、主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、车间作业管理、采购管理和库存管理。制造业数字化工程体系的核心是信息共享和管理的数字化。在制造业中,独立的数字化设计和制造是没有办法发挥其研发效应的,只有紧密结合的数据管理才能实现协同,才能分享各种数字信息。一个产品三维设计的时间基本上2至3周,剩下的大部分时间都在进行数据交换,可见没有有效的数据管理,三维设计可能最终不会产生大的效益。事实上管理可以产生大的效益,据研究,数据管理策略会对生产效率产生90%的影响,而三维设计只有10%的影响。因此,生产管理也要求从孤岛式流程管理转变为数字化集成。制造业生产管理的内涵是面向产品的管理,而不是面向企

39、业的管理。数字化体系能够把设计、试验和制造部门与客户、供应商、协作单位联系起来,实现单一产品数据源,打通企业间的信息流,达到控制成本、降低风险、缩短研制周期。生产管理的数字化贯穿于产品概念设计、功能分析、试验仿真、加工制造,直至产品售后服务等各个环节。生产管理的数字化的基础环境包括计算机系统、网络系统和数据库系统,其组成是产品数据管理系统、生产过程控制系统及其支持系统等。3数字化评估指标体系【1】【3】随着知识经济时代的到来，各种各样的新型企业随之诞生，这些新型企业区别于传统企业的一个显着特点就是知识含量大，无形资产所占比重较高，发展前景总体看好,但同时其所承受的经营风险也比较大。它的这些特点

40、决定了对这些企业的评估已经不能完全套用原有的评估方法，应该对评估方法作一定的改进，或发展新型的评估模型,以更精确的确定这些高新技术企业的整体价值。制造企业数字化评估是在对科技工业所属制造企业的数字化现状进行深入调查研究的基础上，运用科学的方法，构造出针对制造企业数字化现状的评估指标体系，用于测定制造企业数字化应用水平，它能够客观、科学和全面地反映制造企业数字化现状。评估结果是政府部门进行宏观决策的依据，为提高企业的数字化应用水平指出努力方向。影响评估结果的主要因素是评估指标和各指标的权重，定义权重的基础是数字化评估调研的数据。因此，被调研人员对指标权重具有重大的影响。制造企业数字化评估的内涵及

41、作用制造企业数字化评估是指在对科技工业所属企业的数字化现状进深入调查就得基础上，运用科学的方法，构造出征对制造企业数字化现状的评估指标体系，用于测定制造企业数字化应用水平。通过制造企业数字化评估，可以客观、科学和全面地放映制造企业数字化现状，其作用是：为政府部门宏观决策提供依据政府部门为推进企业数字化技术的应用，制订了一系列的扶持企业数字化工作的政策。但由于缺乏有效的评估工具，不能对企业数字化应用水平作出准确判断，从而影响政策的落实。通过对数字化应用水平的评估分析，可是政府及时判断企业数字化应用的发展趋势，同时找出与国外企业在数字化应用方面的差距，为政府决策提供依据。因此，企业数字化应用水平的

42、评估对于政府部门寻求进一步企业信息化的对策，具有十分重要的意义。为提高企业的数字化应用水平之处努力方向通过评估，明确本企业数字化应用的优势与薄弱环节，从而可以对薄弱环节采取有效措施，提高其应用实施水平，并为制造企业数字化各项工业的考评提供参考，最终达到改善企业经营管理的目的。评估体系还未设计师和制造企业现状及未来发展需要的数字化建设方案提供依据。可见，制造企业数字化评估的发展，对于科学评价制造企业数字化水平，正确引导制造企业数字化发展，特别是是我国制造企业在数字化进程中少走弯路，建设有效益的数字化，具有重要意义。围绕全面提高制造企业的整体竞争能力和可持续发展能力，大力推进制造企业数字化建设，使

43、之产生应有效益，需要探索科学的评估指标体系和评估方法。由于制造企业具备快速响应、柔性生产、精确制造、产品全生命周期质量保障和网络化管理等多方面的能力；而现有的一些数字化指标体系（如国家科技部制造业信息化办公室制定的制造业信息化指数构成方案，以及省市科技厅制定的企业信息化指数等）并不完全适用于制造企业数字化现状的评估。因此，有必要在参照其他相关体系的基础上，考虑制造数字化的特殊需求，建立一套适合制造企业的数字化评估体系。评估指标体系设计原则在建立制造企业数字化评估指标体系、选择评估方法及制定和执行评估程序时，应考虑以下原则：科学性与实用性原则：评估指标应准确地反映制造企业数字化的现状，兼顾企业数

44、字化建设的需求，成为决策机关、集团公司了解正握相关企业数字化现状，找出数字化建设问题瓶颈的有力工具。通用性与综合性原则：不同的企业对于企业数字化建设的侧重点不同，因此评估指标体系应具有一定的通用性。同时希望尽量选取较少的指标反映较全面的企业数字化现状。定性与定量指标结合原则：制造企业数字化评估，是为了客观和尽可能定量地反映企业企业数字化现状，通过对指标体系中各类指标数据的收集、整理与分析，有利于企业了解自身数字化应用情况，同时为决策提供真实、可靠的信息。可比性与可扩展新原则：评估指标的可比性，是指所选指标既可用于同类企业间的比较，又可用于企业自身数字化发展不同阶段数字化状况的比较。同时，由于企

45、业数字化是一个逐步完善和不断发展的过程，其评估指标还应在内容上具有可扩展性，随着管理需求和技术发展的变化而发展。评估指标体系的建立制造数字化评估系统是制造业数字化评估体系的重要组成部分。在研究制造企业的数字化评估指标体系和评估方法的基础上，根据企业数字化的具体情况，评估系统能够提供直观的形式辅助分析企业数字化的水平，使决策者能够了解信息化投资的效益和整个行业的现状，为决策提供依据。制造数字化评估软件系统实现了制造企业数字化评估实施、评估数据导入/导出、评估结果的检索和分析功能。由于制造企业数字化评估内容包括数字化设计、制造、仿真实验与管理技术应用，数字化基础设施建设，数字化组织制度保障，其涵盖

46、内容十分广泛；并且目前的评估指标和方法是依据现有技术水平而提出的，将来随着技术的不断进步，相应的方法和指标还需要做适当调整，因此，本论文所提供的评估体系只是一个基本的框架，仅作为企业评估的参考。评估方法分析目前国内外常用的评估方法有评估指标体系法、综合分析法和同行专家评议法等多种方法，不同的方法有各自不同的特点及适用范围。评估指标体系法是将评估指标细分为若干个树状分支的指标结构，并赋予每个指标以一定分值。其特点是完整、直观、方便，易于操作，是近年来运用较普遍的方法。其运用原则是既保证各指标能相互独立，又相互补充。评估指标体系法分为综合评估指标体系法和一般评估指标体系法。前者主要将定量评估指标体

47、系与定性评估指标体系两者有机结合，形成定量与定性相结合的综合评估指标体系表。后者主要针对单一定性或单一定量的评估指标体系，分别赋予每个定量指标一定分值，或以定性指标构造评估体系，分别对每一个指标给予一定的文字要求与说明，供评估专家参考。综合分析法是将定性评估方法与定量评估方法相结合的评估方法。在实际评估中常常各有侧重，有些主要以定性为主，辅以少量的定量考核，如常用的专家评议打分法，即主要以专家评审意见为综合结论，而辅以一定的分值。综合分析法应用范围较广，既能充分发挥专家的定性结论作用，也有较客观的数值比较，而且操作较简单，最后以得分排序，因而易被评估专家组和评估对象所接受。综合分析法也有它的局

48、限性，即评估指标粗略，因些该方法不能细化评估项目的各个细节。同行专家评议法是指同领域技术专家对实施项目的方案和效果等作出独立的判断和评价，专家评审组或专业委员会在同行评议的基础上提出评审结论建议，完成对项目定性评估。其特点是快速直接，对参与决策的专家提出了较高要求，该专家必须对该领域的发展状况有足够的了解。该方法由于受专家学识和品质等个性特点的影响较大，而且有明显的主观因素及各种非学术的因素的影响，这些影响因素使同行评议的结果有时不够公正和准确。因此，有必要用定量的方法去完善同行评议法。目前对于企业数字化现状的评估多采用定性描述的方法，容易忽略对获得的定量数据的使用，在某种程度上使描述及评估结

49、果缺乏说服力。本文主要采用了制造数字化评估采用评估指标体系法。建立综合评估指标体系的方法正如前面章节提到的，制造企业数字化绝不仅仅是几个自动化软件的简单实施，而是促使企业在管理思想、管理模式、管理方法、管理机制、管理基础、业务流程、组织结构、规章制度、全员素质、企业竞争力、企业形象、科学决策和信息的集成与处理等顺利实施并且达到预期的目标、既要有满足自动化生产和现代化管理的技术系统和基础硬件设施，还需要一套完整有力的组织和制度体系为之保驾护航，以解决实施过程中遇到的一系列技术和管理上的困难。综合以上分析，可将制造数字化评估体系分为数字化应用体系评估、数字化保障体系评估评估两部分，根据评估体系设计

50、原则和评估范围，建立层次式的指标体系，如图3-1所示。其中，数字化应用体系评估包括数字化设计、制造、仿真试验和数字化两大类；数字化保障体系评估包括服务于数字化建设的基础设施、组织体系和制度体系三大类。图31企业数字化评估指标体系为此，采用层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP)中相关理论作为建立制造企业数字化评估指标体系的方法。层次分析法又称AHP法，是美国著名运筹学家在20世纪70年代提出的一种决策分析方法。这种方法的本质是模拟人脑决策思维过程，把大脑思维的基本方法（分析和综合）进行定量化，其思维逻辑是把人们处理复杂系统的定性分析，转化分定性与定量相结合的系统分

51、析，即把一个复杂问题简化为有序的递阶层次结构，通过人们的判断对决策方案的优劣进行排序。AHP法从提出到现在在理论上得到了深入的研究，在实践上则成功地应用于社会、经济、技术、政治等各个领域。AHP在国内也在许多领域得到研究与应用，如企业管理、经济计划、科技管理、干部选拔、资源分配、武器系统评价、医疗诊断等。它是一种适用于多准则决策的方法，可以统一处理决策中的定性与定量因素，具有实用性、系统性和简洁性等优点。应用AHP法建立制造企业数字化评估指标体系时，首先将“制造企业数字化现状”这个问题分解为称之为元素的各组成部分，再把这些元素按制造企业数字化现状的不同内容分成若干组，以形成不同层次。同一层次的

52、元素作为准则，对于一层次的相应元素起支配作用，同时它又受上一层元素的支配，从而形成了从上至下、支配关系的递阶层次。按照层次分析法理论，建立如图3-所2示层次结构的制造数字化评估指标体系。企业数字化评估指标数字化应用评估模块数字化设计制造、仿真实验技术评估指标数字化管理技术评估指标基础设施评估指标组织体系评估指标制度体系评估指标CAT应用CAE应用设计制造集成应用计仿数制真字造技化实术设际应计工用制作占造的企、比业实例设验数字化投入力度人均计算机拥有量网络性能水平计算机联网程度系统安全性和保密性基础数据管理OA应用CAQ应用制造业管理信息系统应用BpR应用SCM应用CRM应用管理信息系统集成应用

53、电子商务应用理业化工设管作计理的制技比造术例实的际使数字化计划和预算制度数字化培训制度数字化岗位责任制数字化工作规范信息管理制度数字化工作考核奖惩制度企业数字化领导机构设置信息主管职位的设置企业数字化执行机构的设置、地位及人员编制数字化应用评估模块图32数字化评估指标体系层次结构图基本评估指标基本指标构成在选择评估指标时，应注重全面反映评估对象各个侧面的指标，主要考虑一定量为主，建立定量评估指标体系，尽可能覆盖各种体现企业数字化水平的要素，增强评估体系的可操作性、可比性和导向性。同时根据指标的特点和实现的目标给予每一评估指标不同的分值。由于还存在一些只能用文字表述的评价，因此还要选择一些定性的

54、评估指标，最终构成综合评估指标体系。企业数字化评估主要从数字化应用、数字化保障二方面采用分级评分的方式进行。基本评估指标分为三级、其中一级指标2个，二级指标5个，三级指标35个。具体指标及其分值描述见表31、表32。表31数字化应用评估模块二级指标三级指标指标评估标准分值1.数字CAD应用1.二维出图比例小于50%；02分化设计、制（012分）2.基于三维实体模型的二维刺骨图比例大于50%：26分造、仿真实验3.基于三维模型的装配和优化分析、二维出图：68分技术评估指标4.三位数字化模型、虚拟样机：810分5.三位全数字化产品、多学科综合优化：1012分1.没有使用CAPP系统：0分CAPP应

55、用（010分）2.使用派生式CAPP系统，按照编码生成工艺：05分3.基于知识推理的创成式CAPP系统：58分4.基于实例推理的CAPP系统：810分CAM应用（010分）1.没有使用CAM系统：0分2.二维轨迹的刀位文件：05分3.基于三维实体模型，定义刀具，设置加工参数，加工过程仿真：58分4.基于三维实体模型，优化加工参数和刀具轨迹，在加工过程仿真中进行干涉检查：810分数控设备应用（010分）1.没有使用数控设备：0分2.数控零件比列低于50%：03分3.数控设备通过DNC连接，数控加工零件比列高于50%：36分4.数控设备组成柔性制造单兀，构成柔性生产线，数控加工零件比列高于50%：

56、68分5.多学科优化整个生产过程，数控设备能够实时响应生产变化，组成制造执行系统MES：810分PDM应用（013分）1.没有使用PDM系统：0分2.没有使用PDM系统，主要管理文档：05分3.企业级PDM系统，进行人员组织、权限管理、文档管理、流程管理、变更管理：59分4.企业级PDM系统，除以上管理内容外还能进行产品配置管理、产品结构管理：911分5.企业级PDM系统，在第四项的基础上还能进行项目管理。在数字化设计和制造中，作为异地协同平台，实时信息共享：1113分CAT应用（010分）1.没有应用任何计算机辅助测试技术：0分2.在产品设计前期，进行实验与测试的分析、优化：05分3.以产品

57、模型为基础，在产品的装配、加工中进行实验与测试分析仿真：58分4.基于企业知识，建立协同的CAE环境，在虚拟数字样机上完成与产品相关的一些测试与实验：810分CAE应用（010分）1.没有使用CAE技术：0分2.在设计师，建立了产品的三维模型，进行了参数计算、优化和分析：05分3.以产品的三维模型为基础，利用快速成型设备，能够生产产品原型：58分4.建立产品的数字化模型，在产品的设计、制造、检测和控制上，实现产品的数字化生产：810分集成技术应用（015分）1.各个应用系统没有继承：0分2.采用专用数据接口实现系统之间的数据传输：06分3.按照标准活着统的信息模型实现CAD/CAPP/CAM的

58、数据共享：68分4.多学科优化的过程集成：810分5.基于PDM的企业内部资源共享：1012分6.基于CPC的企业间的资源共享：1215分数字化设计制造、仿真实验技术的使用占企业设计制造实际工作的比例（010分）1.低于或等于20%：02分2.低于或等于50%：25分3.低于或等于80%：58分4.已达100%：810分2.数字化管理技术评估指标应用（010分）1.在办公中没有使用计算机：0分2.在办公中使用计算机完成文字处理、数据统计：03分3.使用计算机完成管理中的文件处理、档案管理：35分4.基于网络或工作流程自动化的收文和发文、电子报表、电子会议：58分5.以知识管理为核心，基于协同的

59、公文流转：810分应用（010分）1.没有使用CAQ系统：0分2.静态地管理产品质量信息：03分3.辅助制定质量管理计划，实时采集产品质量数据，实现产品质量动态管理和控制：36分4.基于PLM原理，制定质量管理计划，实现产品质量的过程管理：68分5.面向型号和项目，实现异地协同的产品质量管理：810分制造业管理信息系统应用（包括MIS,IC,MPR,MRPb,erp）（015分）1.没有应用任何信息管理系统：0分2.建立了部门级的独立信息管理系统，主要处理日常事务：03分3.在建立了企业Intranet,信息系统再管理日常事务的基础上，实现了库存控制：36分4.在实现库存管理和信息管理的基础上

60、，实现了生产计划管理，根据生产计划能够确定无聊的需求量，根据物料的需求时间，安排生产计划，按照订单生产：68分5.实现了物流控制与成本管理的集成。实现了经营计划、生产计划、成本会计及车间作业计划管理。使得在保证交货期的前提下，尽可能减少库存，以降低生产成本。建立了财务、生产、物料计划等信息管理系统，实现了对客户订单、物料库存、产品结构管理，实现了按照客户低昂但计算物料需求，优化库存：810分6.管理内容涉及物料、财务、生产、销售和人事，在业务流程重组的基础上，基本实现了物料管理、生产计划、销售与分销、财务系统、财务控制、资产管理、项目管理和人事管理：1012分7.实现了产、供、销、人、财、物信