認證認可是構成“國家質量基礎”(National Quality Infrastructure, NQI)的要素之一,也是我國加快推進智能制造進程的強有力抓手。國家認監委部署認證認可強國戰略,將加快智能制造領域認證認可創新作為重點舉措。本文試圖從認證認可的關鍵評價技術出發,結合國內外智能制造評價技術現狀,探討認證認可技術對我國智能制造發展的促進作用和對策建議。
智能制造現狀
根據《國家智能制造標準體系建設指南》對智能制造的定義,智能制造是將物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術與設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節融合,具有信息深度感知、智慧優化自決策、精確控制自執行等功能的先進制造過程、系統與模式的總稱,體現了信息技術和工業技術的深度融合。
(一)國外智能制造現狀
國外的智能制造主要由兩個國家引領:德國的“工業4.0”和美國的“先進制造業國家戰略計劃”。
德國“工業4.0”在2013年正式成為國家戰略,其核心內容可以總結為:建設一個網絡(信息物理系統),研究兩大主題(智能工廠、智能生產),實現三大集成(縱向集成、橫向集成、端到端集成),推進三大轉變(生產由集中向分散轉變、產品由趨同向個性轉變、用戶由部分參與向全程參與轉變)。
美國“先進制造業國家戰略計劃”主要的內容是結合美國在各個領域的基礎科學研究和產業技術優勢,強化未來制造發展所需的基礎要素,重點突破技術含量和產業附加值最高的制造尖端領域,打造整體性、系統性、復合型制造業競爭優勢。
(二)國內智能制造現狀
中國制造2025,旨在以“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”的基本方針,堅持“市場主導、政府引導,立足當前、著眼長遠,整體推進、重點突破,自主發展、開放合作”的基本原則,通過“三步走”實現制造強國的戰略目標,其側重點是以提高國家制造業創新能力、推進信息化與工業化深度融合、強化工業基礎能力、加強質量品牌建設、全面推行綠色制造、大力推動重點領域突破發展、深入推進制造業結構調整、積極發展服務型制造和生產性服務業、提高制造業國際化發展水平等。我國目前仍處于“工業2.0”(電氣化)的后期階段,“工業3.0”(信息化)還待普及,“工業4.0”正在嘗試盡可能做一些示范,制造的自動化和信息化正在逐步布局。

典型認證認可評價技術與價值
認證認可屬于合格評定的范疇,其自身有一系列完備的評價技術和方法。這些技術和方法在除合格評價活動以外的其他社會生產活動中,也有很高的應用價值。在實施認證認可的過程中選擇適宜、可靠、適用的方法,可以提高合格評定活動的有效性和可信性。可能適用于智能制造的典型認證認可評價技術主要有以下幾種:合格評定功能法、抽樣技術、過程能力分析技術、審核技術、利用信息技術的評價方法、不符合項控制法、符合性標志法等。
以效益為導向的智能制造,可在生產效率提高、運營成本降低、產品研發周期縮短、產品不良率降低、能源利用率提高等方面有著顯著效果。對于智能制造來說,認證認可不僅作為重要的創新動能推動制造業高質量發展,更廣泛地貫穿于制造、設計、生產、管理和服務等各個環節。原有的針對安全環保等固有特性的認證認可方法對于這些全新的智能產品、設備及工廠已不能滿足需求,必須進行適當改進和升級,積極謀劃、加快推進相關認證評價系統的建立與升級。然而,國內外智能化特性的認證認可方法卻鮮有報道,亟待突破創新。為了促進我國智能制造的高速發展,對智能制造的認證認可研究刻不容緩。認證認可作為對于智能制造企業來說,不僅是增強企業的核心競爭力,也促進產業邁向價值鏈中高端的關鍵舉措,更是我國經濟高質量發展的重中之重。
智能制造認證評價技術發展趨勢及存在的問題
(一)標準體系研究
2016年2月,美國國家標準與技術研究院NIST工程實驗室系統集成部門,發表了一篇名為《智能制造系統現行標準體系》的報告。總結了未來美國智能系統將依賴的標準體系。標準橫跨產品、生產系統和商業這三個制造生命周期的主要維度。制造金字塔是其核心,三個生命周期在這里匯聚和交互。NIST智能制造生態系統的戰略目標是重獲制造業主導權,技術思路是打破智慧與機器的邊界、節能降耗、提高效率、智能決策、快速響應需求。
工業和信息化部和國家標準化管理委員會在2018年聯合發布《國家智能制造標準體系建設指南(2018年版)》,構建由生命周期、系統層級和智能功能組成的三維智能制造系統架構。中國智能制造標準體系的戰略目標是挑戰制造業主導權,技術思路是信息技術與制造技術深度融合,創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化。
(二)評價技術研究
1.國外智能制造評價技術及借鑒
德國國家科學與工程院于2017年4月25日發布報告,題為《工業4.0成熟度指數:管理公司數字化轉型》(Industrie 4.0 Maturity Index:Managing the Digital Transformation of Companies)。該報告介紹了一個全新工具,用以幫助制造企業打造其專屬路徑,實現向學習型及敏捷型公司轉變。“acatech工業4.0成熟度指數”是一個“六階成熟度模型”,分析企業在資源、信息系統、文化和組織架構四個領域(這四個領域是企業在數字化工業環境下運營的必備要素)的能力。
美國國家標準研究院NIST的智能制造就緒度水平Smart Manufacturing System Readiness Level(SMSRL)本質上是對企業ICT技術整合就緒度的評估模型,是基于FDI(Factory Design and Improvement (FDI) reference-activity mode)參考模型,也是SMSRL的作者為NIST所進行的一項智能制造工廠設計的標準途徑的工作,主要是智能工廠設計的活動模型。
基于對各種智能制造成熟度模型以及相關模型的調研,智能制造能力成熟度模型應由以下要素組成:首先是基礎,需要給出一個智能制造的定義及參考模型(reference model);其次是能力模型,即智能制造的能力有哪些待考察要素組成;最后是等級,也就是能力如何衡量。
2.我國智能制造評價技術
(1)賽迪企業智能制造轉型核心能力測評模型參考架構
該參考架構從產品競爭力和供應鏈競爭力兩個視角出發,在企業的不同結構層級中,考量工業物聯網對精益制造的賦能,結合人、戰略等其他要素配置情況,綜合評價企業智能制造轉型核心能力水平。該模型將制造企業解構為三個基本維度:一是企業組織;二是供應鏈;三是產品。在評測的實施方面,該模型將產品生命周期和供應鏈的各個環節及環節間的交互,分別映射到企業結構的不同層級,并引入了測評元胞的概念,在每一個映射單元中,均按照元胞的拓撲結構,以質量、成本、準時和環保四個方面協同發展為目標,將傳統的全面質量管理五要素“人機料法環”拓展到成本、準時、環保的管理上,秉承持續改善思想實施PDCA循環,進行具體分析和評估,從而使測評內容能夠從工廠的實踐出發,體現了整體持續發展思想,易于落地實施。根據以上參考架構,該模型歸納提煉了8大能力測評單元,包含30個測評模塊。
(2)電子標準研究院智能制造能力成熟度模型
該模型以《國家智能制造標準體系建設指南(2015年版)》中智能制造系統架構為參考模型,提出生命周期、系統層級和智能功能3個維度。對智能制造的核心特征和要素進行提煉總結,歸納為“智能+制造”兩個維度,最后展現為一維的形式,從設計、生產,一直到資源要素、新興業態等10大類核心能力以及細化的27個域。模型中對相關域進行從低到高5個等級(規劃級、規范級、集成級、優化級、引領級)的分級與要求。根據使用者的不同需求,可分為整體成熟度模型和單項能力模型。
(三)相關認證或評價制度研究
1.信息安全管理體系認證
信息安全管理體系(Information Security Management Systems,ISMS)是組織整體管理體系的一個部分,是基于風險評估建立、實施、運行、監視、評審、保持和持續改進信息安全等一系列的管理活動,是組織在整體或特定范圍內建立信息安全方針和目標,以及完成這些目標所用的方法的體系。
2.信息技術服務管理體系認證
ISO 20000 是世界上第一部針對信息技術服務管理(IT Service Management)領域的國際標準,ISO 20000信息技術服務管理體系標準代表了被廣泛認可的評估IT服務管理流程的原則的基礎。該標準定義了一套全面的、緊密相關的服務管理流程。ISO 20000認證指組織建立的信息技術服務管理符合ISO 20000標準,從而通過ISO 20000認證。
3.供應鏈安全管理體系認證
供應鏈安全管理體系(ISO 28000)是應運輸和物流行業對共同安全管理標準的需求而發展并提出的,其最終目標是改進供應鏈的全面安全。作為新的管理體系規范,首次為操作或依賴供應鏈中某一環節的組織提供了框架,能幫助行業各部門審核安全風險并實施控制和減輕風險的安排來管理供應鏈潛在的安全威脅和影響,其管理方式與其他基本業務原則(如質量、安全和客戶滿意度的管理方式)相同。
4.業務連續性管理體系認證
ISO 22301業務連續性管理體系是國內同等轉換ISO 業務連續性管理體系的國家標準。“業務連續性”的概念來源于計算機技術中的“容災”和“恢復計劃”,是一個組織整體或部分過程持續運行能力的指標。經過多年發展,“業務連續性”已廣泛應用于各種規模的生產型和服務型組織,并進一步發展成為“業務連續性管理體系”(簡稱BCMS),成為各個組織整體管理體系中的核心部分。BCMS采用PDCA的過程方法,通過對風險的識別,分析和預警來幫助組織規避潛在事件的發生,并且制定完備的“業務連續性計劃”,有效應對中斷發生后快速恢復,保持核心功能正常運行,將損失和恢復成本降至最低。
5.兩化融合管理體系
兩化融合管理體系的提出基于以下工作基礎和實踐經驗:我國企業信息化發展歷程中積累的技術應用成果和管理創新經驗。具體來說,就是依據GB/T 23020《工業企業信息化和工業化融合評估規范》在一萬多家企業開展兩化融合評估工作所提煉的方法和規律,以及在推廣質量、環境、信息技術服務、信息安全、能源、職業健康安全等管理體系的過程中形成的工作基礎和應用環境。兩化融合管理體系提出了九項管理原則,包括:以獲取可持續競爭優勢為關注焦點,戰略一致性,領導的核心作用,全員參與、全員考核,過程管理,全局優化,循序漸進、持之以恒,創新引領,開放協作。兩化融合管理體系包括數據、技術、業務流程與組織結構四個相互關聯的要素,涵蓋管理職責、基礎保障、實施過程以及評測與改進四個相互作用的管理域。
我國智能制造認證認可評價發展戰略建議
(一)完善相關制度保障和政策支持
智能制造認證的落實必須建立在國家有力的制度保障基礎上。信息化和工業化深度融合是十九大明確的國策,其中智能制造是落實的重要課題,國家需要發揮制度優勢,完善智能制造認證制度保障,營造良好環境,推動智能制造產業由大變強,實現全國全行業的智能制造認證全覆蓋。因此,一系列相關法規和支撐政策將會被制定用來保障我國智能制造發展的順利進行,進而也會為我國實現各行業的智能制造認證確立制度保障。
智能制造認證的落實需要國家智庫提供技術支持。在國家層面上設立智能制造認證咨詢委員會,深入研究制造業在智能理念下發展的前瞻性、戰略性等重大問題,為各地方認證機構以及企業提供及時有效的智能戰略發展咨詢評估,為智能制造強國建設提供強大智力支持。
(二)建立智能制造認證評價體系
完善智能制造認證評價標準及創新服務體系,打造智能制造認證服務平臺。鼓勵和支持各標準化技術組織、地方行業主管部門和智能制造企業建立統一的智能制造認證評價標準。推動加強智能制造標準化技術支撐力量,推進智能制造認證實施與監督。聚焦工業智能制造發展需求,圍繞智能產品、智能工廠、智能園區和智能供應鏈構建智能制造標準認證體系,面向智能化設計、智能化工藝、智能化裝備、智能化物流、智能化管理等環節,提升智能制造的監督評估,開展實施效果評價,建立強制性標準實施情況統計分析報告制度。
(三)加快智能制造認證評價技術的人才培養體系建設
智能制造,是信息技術和操作技術、物理世界和虛擬世界的完全融合,是技術革命,也是生產方式的變革,必然會對人才提出更高的要求。推進智能制造認證評價技術發展的人才,主要著重培養以下三方面人才:一是更專業的技術人才;二是高度融合智能制造所需的跨學科背景的復合型人才;三是管理與技術兼備的高端人才。
目前,中國工業和信息化部(MIIT)與德國聯邦經濟和能源部(BMWi)共同推動成立了中德智能制造合作企業對話平臺(AGU)。該平臺于2018年成立了四個中德專家工作組,其中的“智能制造人才教育培訓專家組”致力于兩國人才培養標準的交流。相信通過中德雙方的共同努力與合作,中國在智能制造人才培養方面一定能夠更加務實,進一步開啟國際化的新篇章。
(四)借鑒國際經驗教訓,積極開拓創新
通過借鑒國外成熟的智能制造評價方法,例如工業4.0成熟度指數和智能制造就緒度水平,進一步總結發展適應我國國情的認證評價模式。在兩化融合管理體系評價制度的基礎上,探索第三方的認證制度,真正將評價技術和認證制度相結合。取長補短,充分參考管理體系認證和產品認證原理和模式,形成適合我國智能制造行業特色的認證體系。
來源:《中國認證認可》雜志 2023年第6期
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