CMMM国标和行业标准融合驱动的智能工厂梯度培育评价体系构建

导语:为科学评估卷烟智能工厂设计方案的先进性系统性与可行性研究构建一套融合GBT 39116—2020《智能制造能力成熟度模型》与YCT 625—2025《卷烟智能工厂建设导则》的双标准评价体系

智能制造作为新一轮工业革命的核心引擎,正在深刻改变传统制造业的竞争格局。在烟草行业,尽管智能制造技术应用迅速推进,但尚未形成完善的智能工厂设计评价体系。国家烟草专卖局发布的行业标准YC/T625-2025《卷烟智能工厂建设导则》(以下简称《导则》)已正式实施,明确了卷烟智能工厂建设的总体要求与基本原则,但缺乏具体技术规范和评价方法,导致企业在实践中仍面临“无据可依”的困境,亟需更具针对性、可落地的指导文件。在此背景下,如何科学、客观、全面地评估设计方案的智能化水平,已成为制约卷烟智能工厂建设质量与行业高质量发展的关键瓶颈。随着智能工厂建设领域内GB/T39116-2020《智能制造能力成熟度模型》等代表性国家标准的广泛实施,如何将通用评价框架与烟草行业特色深度融合,构建兼具标准化与行业适应性的评价体系,成为当前亟待突破的重要课题。


为解决以上问题,本文提出一套双标准融合驱动的卷烟智能工厂设计评价体系,通过整合GB/T39116-2020的通用架构与《导则》的行业特色要求,构建覆盖多维度、多场景的评价指标与分级方法,旨在为卷烟智能工厂的规划设计与建设实施提供科学指引,并为技术审查提供标准化、工具化的评价手段,推动卷烟智能工厂建设迈向系统化与规范化。


1 评价体系构建


1.1 理论依据


本研究以GB/T39116-2020与《导则》为理论基础,其中智能制造能力成熟度模型提供了覆盖人员、技术、资源、制造等要素的通用五级评估框架,具备跨行业适用性,而《导则》聚焦卷烟行业特色,在规划设计、智能装备、数据资源及生产运营等方面提出了具体技术要求,体现了鲜明的行业针对性与实操指导性。


二者的融合机制可分为3个层次:首先在目标上统一,均以技术驱动智能化转型为核心;其次在应用上互补,成熟度模型构建了通用技术框架,而《导则》则细化了其在卷烟生产中的专属应用场景;最终在体系上融合,通过将模型的等级划分与《导则》的行业规范进行深度耦合,构建出一套既遵循国家框架又深度契合烟草行业实际的分层分类评价体系。


1.2 评价体系总体架构


基于双标准融合的理论框架,构建了包含评价体系结构、评价流程设计和技术审查应用3部分的总体架构。评价体系结构面向“已运行工厂(局部改造)”与“新建工厂(整体改造)”两个对象。评价流程设计规定了两类对象各自评审的阶段化操作步骤及输出成果,技术审查应用则阐述了该体系在“智能化专篇审查”和“技术方案评审”环节的具体应用方法,最终生成审查意见书和等级评估报告,总体结构见表1。

表1 卷烟智能工厂评价体系总体架构

2 评价要素设计


2.1 已运行工厂局部改造评价要素


对于已运行工厂的局部改造,评价要素重点聚焦关键设备、重要应用两部分内容,其中平台搭建要素是设备与应用要素的载体,作为补充打分材料,暂不设置具体评分项。


(1)关键设备要素(7类):智能烟机设备、智能产线、检测与监控装备、环境与安全监测设备、仓储物流设备、公辅设备与设施、智能化辅助设备;


(2)重要应用要素(11类):过程控制类应用、生产执行类应用、高级计划与排程类应用、设备管理类应用、产品生命周期管理类应用、质量管理类应用、仓储管理类应用、能源管理类应用、安全环保类应用、信息安全类应用、安全生产类应用;


(3)平台搭建要素(6类):工业互联网类平台、工厂数据资源管理类平台、数字孪生仿真类平台、人工智能类平台、信息安全类平台。


2.2 新建工厂整体改造评价要素


对于新建工厂的整体改造,以《国家智能制造典型场景参考指引(2025版)》为指引,结合烟草行业特点,凝练出29个烟草行业智能制造典型场景,见表2,并依据智能化程度,按场景将申报划分为3个等级:


先进级(CMMM三级):覆盖29个场景中25个核心场景,4个场景可选;


卓越级(CMMM四级):覆盖全部29个场景且实现全流程基础协同;


领航级(CMMM五级):覆盖全部29个场景且实现全流程高阶协同。

表2 新建工厂场景对照表

3 评价规则


3.1 新建工厂整体改造评价规则


3.1.1 场景评分标准


针对29个智能制造典型场景,依据其与先进级、卓越级、领航级智能工厂内容的相符程度进行量化评分:完全符合得1分,大部分符合得0.8分,部分符合得0.5分,不符合得0分。


3.1.2 整体工厂等级划分规则


工厂的最终等级由场景得分总和决定,依据不同等级采用不同的评价标准:先进级(覆盖25个核心场景,总得分≥15分)、卓越级(覆盖全部29个场景,总得分≥22分)、领航级(覆盖全部29个场景,总得分≥26分)。其中,针对工厂数字化规划设计、数字孪生工厂构建、工艺数字化设计、制造工程优化4个场景,由于基础要求较高,先进级工厂申报不做硬性要求。


3.2 已运行工厂局部改造评价规则


3.2.1 设备及应用评分标准


采用5分制对设备及应用进行评级,依据证据对照具体场景要求的符合程度进行打分:全部符合得1分,大部分符合得0.8分,部分符合得0.5分,不符合得0分。在汇总各项得分后,最终参考CMMM等级区间确定其等级:一级(0.8≤X<1.8)、二级(1.8≤X<2.8)、三级(2.8≤X<3.8)、四级(3.8≤X<4.8)、五级(4.8≤X≤5),其中三、四、五级对应先进级、卓越级、领航级,评分标准见表3,并以7类关键设备场景权重进行示例。

表3 卷烟智能工厂设备及应用匹配场景权重表

3.2.2 设备及应用等级划分规则


基于设备及应用特点,对其在对应关联场景中的符合程度进行评分,通过计算每个关联场景的加权分(场景得分乘以预设权重),汇总所有场景的加权分得到百分制总分,最后转换为5分制总分;权重分配依据各个设备及应用的特点划分为基础与核心场景;最终通过5分制得分与预设等级门槛对比,判定设其智能化水平是否达标,见表4和表5。

表4 设备等级评分表

表5 应用等级评分表

4 评价方法与流程


4.1 评价方法


采用定性与定量相结合的评价方法,通过专家打分、数据分析、现场调研等方式,对卷烟工厂设计方案进行全面评价。建立评价指标权重体系,结合调研情况与行业特点,采用层次分析法确定各指标的权重,确保评价结果的科学性和客观性。


4.2 评价流程


评价流程包括以下4个关键环节:


(1)设计输入审查:按照卷烟工厂提交需求,整体审查材料丰富度、完整度、匹配度情况;


(2)方案对标评估:对新建工厂初步核查各场景符合情况,对已运行工厂初步核查设备及应用在各个场景中的应用深度与符合情况;


(3)得分核算:对单项情况进行具体核查并评分,校验是否达到等级最低要求;


(4)等级判定:根据总分确定整体工厂或单项设备及应用智能化水平等级。


5 结语


本研究通过系统融合GB/T39116-2020《智能制造能力成熟度模型》与烟草行业《导则》文件,结合实地调研走访、专家论证等途径,构建了一套具有鲜明行业特色的卷烟智能工厂设计评价体系。其应用可为设计方案审查提供分级评价基准与量化依据,不仅能系统评估设计方案的先进性与完备性,更能精准识别建设薄弱环节,从而有效规避投资风险,引导资源精准投入,保障智能化建设达成预期目标。


下一步,研究团队将率先在陕西、徐州等卷烟厂的规划与改造项目中开展试点应用,通过实践进一步检验与优化该评价体系,并逐步形成可推广的行业应用案例,持续推动卷烟智能工厂建设的系统化与规范化发展。


原文刊载于《信息技术与标准化》2026年1-2期 原标题:双标准融合驱动的卷烟智能工厂设计评价体系构建研究 作者:陆琨 叶宣辰 谭晨羽 赵峻莉 马晓林

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