建材行业智能制造能力成熟度评估与实践的探讨

导语:作为衡量企业智能制造发展水平的标尺智能制造能力成熟度评估不仅是诊断企业现状发现短板的有效途径更是指引企业明转型路径实现降本增效的必然要求

随着“十五五”规划全面实施、制造业高质量发展纵深推进,建材行业数字化、智能化、绿色化转型已成为构建现代化产业体系、培育新质生产力的关键环节,重要性日益凸显。作为衡量企业智能制造发展水平的标尺,智能制造能力成熟度评估不仅是诊断企业现状、发现短板的有效途径,更是指引企业明确转型路径、实现降本增效的必然要求。


然而,当前建材行业在开展智能化转型和成熟度评估的过程中,普遍面临着顶层规划不清、业务协同不足等痛点。部分企业往往存在重局部改造、轻全局协同的现象,只关注单一设备的自动化,却忽视了数据打通与整体架构的建设。本文结合智能制造能力成熟度的模型、评估方法及具体企业实践,对建材行业智能制造能力成熟度评估的现状、思路与核心内容进行深度探讨,旨在为建材企业的智能化升级提供参考。


一、建材行业智能制造能力评估与建设现状分析


建材行业具有工艺链条长、物料流转复杂、能耗密集等典型特征。在推进智能制造的过程中,企业在开展成熟度评估与实际建设时,普遍暴露出以下深层次问题。


1. 战略谋划尚待完善,人才支撑仍需加强


数字化转型是企业在产业变革中的必然路径,但部分建材企业尤其是中小企业对此存在认知偏差,视其为单纯的业务信息化,在缺乏整体战略规划的情况下单点部署信息化系统,导致数字化建设与业务运营脱节。此外,智能制造亟需既精通建材复杂生产工艺,又擅长信息技术整合的复合型人才。以水泥行业熟料煅烧工序为例,该流程涉及煤、风、料、水的动态平衡,是典型的多变量、强耦合热工过程。这不仅需要懂回转窑内复杂热工制度、经验丰富的看火工,更需要能运用算法操作控制系统不断修正数据模型中的物理偏差,以实现能耗最优的复合人才。然而,当前生产一线普遍面临员工技能维度单一,缺乏将底层工业机理与高阶算法逻辑深度融合的能力,制约了企业向更高智能化层级的迈进。


2. 数据协同有待深化,要素赋能尚有潜力


尽管许多建材企业具备一定的自动化基础,广泛应用了过程控制系统,但由于早期规划不足,数字化联网的生产设备比例偏低,产线和复杂工序的数据未能实现全面覆盖。此外,不同时期部署的系统往往缺乏统一的标准规范,导致数据流通程度受限,存在数据孤岛现象,比如绝大部分玻纤企业在捻线环节,捻线机的实时参数与后道成品的物理身份存在数据脱节。这种信息孤岛状态导致在末端发现质量缺陷时,无法通过数字化手段跨越织布环节及后处理环节的物理隔断,实现向前端具体拉丝位(锭子)及对应瞬时工艺参数的精准反向追溯,这使得企业难以通过统一的数据平台对生产、质检、仓储等环节进行跨业务集成分析,数据要素在精益管理、预测性维护等场景中的赋能潜力尚未真正释放。


3. 培训理念仍需更新,术道兼顾尚有不足


企业在开展内部培训及应对成熟度评估时,往往将重点放在具体软件或硬件的操作方法上,而忽视了对国家通用规范的深度宣贯。这种培训模式导致员工在实际工作中“一叶障目不见泰山”,员工可能在培训中熟练掌握了如何在 MES 系统中录入设备编号和生产信息,却因缺乏系统认知,不清楚为何必须在各工序间保持高精度的逻辑关联,只机械地完成点击、录入等单一动作,一旦面临工艺波动,无法利用系统进行跨部门的根因分析。这种“知其然不知其所以然”的现状,使部分企业的数字化系统沦为了昂贵的电子记录本,难以形成真正的全局调度支撑。


二、智能制造能力成熟度模型的核心思路与要素解析


要破解上述发展痛点,建材企业可参考相关国家标准所提供的系统化思路。具体而言,《智能制造能力成熟度模型》(GB/T 39116)为企业提供了科学的诊断框架与演进路径,该模型将智能制造能力提升聚焦于四大核心要素 :人员、技术、资源、制造。同时,考虑到流程型制造企业的特殊性,还可以进一步参考《智能制造能力成熟度评估方法》(GB/T 39117)给出的流程型制造企业评估域(能力子域)建议,详见表。

在人员要素层面,聚焦组织架构适配、战略布局统筹,同时对复合型人才培育、管理机制优化提出相应要求。需形成兼具制造工艺能力与数字化素养的人才结构,依托系统化培训引导操作模式向科学化方向转变。


在技术要素层面,以工业互联网平台构建、数据标准统一为核心方向,通过数据采集系统与数据中台建设,实现业务系统间数据互通共享。同步完善工业控制网络安全保障,保障数据流转安全完整。在资源要素层面,侧重核心装备数字化、网络化升级改造,推进关键工序设备数控化应用。在适配生产需求的基础上,选用具备数据采集与交互能力的国产化装备,夯实自主可控的硬件基础。


在制造要素层面,突破传统车间管理边界,推动全业务流程整合与数据赋能。实现生产各环节智能化升级与系统互联,达成多条件约束下的优化排产。深化安全环保与能碳管理数字化应用,支撑绿色低碳与高效生产协同发展。


三、建材企业智能化升级的实践路径


针对行业当前面临的战略谋划、数据协同及培训理念等痛点问题,结合国家《智能制造能力成熟度模型》的核心要求与先进制造企业的成熟度评估实践,本文提出以下路径建议。


1. 强化顶层战略谋划,支撑组织变革与复合人才培养


针对战略规划与业务脱节、人才支撑不足的痛点,建材企业的智能化升级首先是“人与组织”的转型。企业应从全局出发,制定明确的智能制造发展战略,对技术架构与资源投入进行系统的规划。在组织保障上,需要打破传统职能部门的隔阂,建立专职的数智化管理部门或跨部门协作机制,统筹推进信息化、数字化向智能化转型的工作。同时,建材企业需要根据细分行业建立既懂行业复杂制造工艺,又具备数字化思维的复合型人才梯队。通过搭建灵活高效的智能制造组织与人才培养体系,运用知识图谱、组建内外部讲师队伍,加速沉淀行业专业知识。以此转变以往靠经验干活的传统思路,补齐 OT(运营技术)与 IT(信息技术)跨界融合的人才缺口,为企业向更高层级的智能化跃升提供内生动力。


2. 升级装备与网络基础,深化全业务链的数据协同与赋能


针对以往设备未全面触网、数据分散难以共用的问题,企业需要把资源、技术与生产环节深度融合,让数据真正发挥作用。首先,搭建安全可靠的设备与网络基础。加快关键生产设备的数控化升级,优先选用国产装备,实现工艺参数、运行状态、能耗数据的自动采集与双向互通。同时完善企业内外网安全防护,通过防火墙、网闸等技术实现工控网络、生产网络与办公网络的安全隔离,定期开展安全检查与攻防演练,保障数据传输安全稳定。其次,通过系统集成打通各业务环节。依托工业互联网平台和企业数据中台,搭建以 ERPMES、WMS 等系统为核心的信息化框架,统一数据标准与传输格式,规范企业核心数据管理。实现从订单接收、生产排产、加工执行到仓储发货的全流程贯通,保证数据准确、实时、一致。最后,推动全流程业务协同与能耗碳排放管理。跳出传统车间管理模式,通过各信息系统互联互通,综合考虑产能、交期等条件实现更合理的智能排产。在质量管控上,应用数字化检测设备,实现原材料与半成品的全程追溯。结合建材行业高耗能特点,将能耗、碳排放与安全环保管理纳入重点工作,建立全过程动态监测平台,对水、电、气使用和污染物排放进行实时监控与智能调度,让数据真正支撑企业绿色低碳发展。


3. 重塑全员培训与建设理念,推动“术道并重”的系统化落地


针对建设与内部评估中“重局部之术、轻全局之道”的误区,企业需对现有培训理念进行系统优化。正如质检人员必须先熟悉检验标准,才能判定品质是否合格,建材企业在开展智能制造能力建设时,首要任务是组织全员深入学习国家通用标准及智能制造底层逻辑。在具体的系统操作培训上,不能仅仅停留在如何点击系统按钮、录入表单的表层操作,而应注重跨部门协同全局思维的宣贯。要让一线操作人员与管理层深刻理解为何要建立统一的数据标准,为何要打破部门壁垒进行数据集成,以及底层设备的“数据断层”对全局运营规划、质量追溯可能造成的严重破坏。通过“术道兼顾”的深层次培训,使全员放眼全局,真正树立起以数据为驱动的全局系统观,保障各项智能化建设目标扎根落地。


结语


综上所述,智能制造能力成熟度评估是建材企业明确转型方位、突破发展瓶颈、实现降本增效的重要抓手。然而,当前企业在评估与建设过程中存在的“重局部改造、轻全局协同”及“重术轻道”等问题不容忽视。因此,本文提出了针对性的系统化实践路径,旨在改变当前智能化转型中存在的数据孤岛林立、业务协同不足以及培训理念相对传统的问题。通过强化顶层战略谋划与复合人才支撑、升级装备与网络基础、深化全业务链的数据协同与能耗碳排放管理,以及重塑全员培训与建设理念等方面,并结合成熟度模型的科学框架来提升企业转型的全局成效。成熟度评估不应仅仅被视为一项“打分”工作,而应成为企业开展常态化内部“体检”与能力重构的契机。希望这些探讨能使建材企业及从业人员站在更高的系统高度理解智能制造底层逻辑,并提高其跨业务协同的综合素质。同时,也为同类传统制造企业开展智能化升级和内部培训提供有益的参考和借鉴。


随着“十五五”规划的全面实施、制造业高端化、智能化、绿色化的深入推进,建材企业仍需要不断探索和实践新的建设路径与系统协同模式来适应行业发展的需求。同时,我们也必须清醒地认识到,成熟度评估不应仅仅被视为一项“打分”工作,而应成为企业开展常态化内部“体检”与能力重构的契机。我们需要加强对智能制造建设成效的动态监测和持续改进工作,来确保数字化转型工作的有效性和可持续性。通过这些努力,我们可以为建材行业培育更多高层次的跨界复合型专业人才,打造更多具备全局协同能力的智能工厂,为保障国家实体经济的高质量、绿色化发展作出更大的贡献。

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