46、制造业企业工业4.0采纳成熟度评估框架

制造业企业工业4.0采纳成熟度评估框架

工业4.0的兴起与研究背景

当前，世界正经历一场由智能机械与机器人、大数据分析、网络物理系统（CPS）和物联网（IoT）等颠覆性数字技术融合引发的新技术革命。这些新技术在生产系统中的应用和集成推动了第四次工业革命，即工业4.0（I4.0）、智能制造或工业物联网（IIoT）的发展。

尽管工业4.0仍处于起步阶段，但德国和美国的公司在采用智能制造技术方面领先一步，这主要得益于两国出台了国家战略计划。其他国家也逐渐意识到工业4.0的重要性，意大利和加拿大就是其中的代表。意大利政府在2016年底推出了“国家工业4.0计划”，自2017年年中开始实施；加拿大虽未制定国家计划，但部分省份已通过资助计划和研究项目表现出对工业4.0的兴趣。

在这样的背景下，为了评估制造企业向工业4.0转型过程中的成熟度，研究人员设计了一个采用成熟度模型（AMM）。该模型由一系列关于理想工业4.0采纳的要求和概念的指标组成，用于识别所需的各个成熟阶段。

工业4.0的定义与挑战

工业4.0这一概念于2011年在德国提出，它有多种国际通用的称呼，如工业4.0、工业物联网（IIoT）和智能制造。智能制造被定义为制造业公司通过采用数字技术，实现资源（工厂、人员和信息）的互联与合作，从而提高效率和竞争力的未来愿景。

工业4.0的实现涉及三种类型的集成：
1. 通过价值网络的水平集成 ：指制造过程中不同阶段使用的IT系统的连接，可在组织内部或整个供应链网络中实现。
2. 垂直集成和网络化制造系统 ：是公司不同层级之间的IT系统通