GB／T 23021-2022  信息化和工业化融合管理体系 生产设备管理能力成熟度评价

注重生产设备物理实体和数字李生体间的集成交互和融合共生，构建生产设备信息空间与物理空 可数据共享的闭环通道，将物理空间中生产设备的本体、运行环境、运行过程在信息空间进行全要素映 射，基于数字李生实现生产设备管理活动在物理和信息两个空间的双向映射、实时联动和全面优化。

注重生产设备运行数据的感知、汇聚和集成，以及生产设备知识的模型化、标准化和模块化，加强基 于运行数据、专家经验、工业机理的生产设备运行管理模型的开发、积累和应用，以数据分析和智能建模 内驱动实现生产设备运行管理活动的自感知、自执行、自学习、自适应、自优化

以持续提升生产设备管理综合绩效为目标，坚持价值导向，利用新一代信息技术手段优化生产计 行调度、降低生产设备运行管理成本，提升生产设备综合利用效率，以实现生产设备管理价值的 化

GB/T 23021—2022

元化的管理活动设备安装规范，包括生产设备相 关的绩效监测、绩效评价、绩效考核和绩效改进优化等4个管理子域。 注：生产设备相关的基本信息一般指生产设备的名称、编号、型号、供应商、技术参数、软件版本、操作要求、使用状 态、操作记录、维护维修标准与规程、维修记录等。 生产设备管理域和管理子域见表1

表1生产设备管理域和管理子域

5.2管理能力成熟度等级

生产设备管理能力成熟度可划分为L1（初始起步级）、L2（平稳运行级）、L3（感知交互级）、L4（智 级）4个等级。

5.2.2L1(初始起步级）

处于L1（初始起步级）的企业尚未形成规范的生产设备管理流程、生产设备运行基本正常，具体 下：

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a）企业的支持资源能够满足必要生产设备建设、运转和维护的基础需求 b）运行环境能够满足必要生产设备建设、运转的基础条件； C 生产设备物理实体被纳入固定资产进行管理； d 主要生产设备的基本功能和性能能够得到应用且运行状态正常； e）生产设备运行能够基本完成企业生产任务

5.2.3L2(平稳运行级

处于L2（平稳运行级）的企业生产设备管理规范、生产 平稳，其体特征如下： a）企业的支持资源能够满足主要生产设备的建设、运转和维护需求： 运行环境能够满足主要生产设备的建设、运转条件； 生产设备物理实体和嵌入式软件均被纳入固定资产进行规范管理； d 主要生产设备的功能和性能能够得到有效应用且运行状态平稳； 生产设备运行能够按期完成企业生产任务并达到预期投资回报要求

5.2.4L3（感知交互级）

处于L3（感知交互级)的企业生产设备运行可感知、可监控，实现生产设备协同调度和高效运转，具 本特征如下： a 企业的支持资源能够充分满足主要生产设备建设、运转和维护需求： b） 运行环境能够满足大部分生产设备的建设、运转条件，并可实现全面感知和动态管理； C 生产设备物理实体、嵌人式软件和管理系统均被纳入固定资产进行管理和维护； d）主要生产设备与配套设备和系统有效集成交互，功能和性能得到全面应用，运行维护过程可实 现全面感知和监控： e 生产设备运行能够高效完成企业生产任务并持续创造经济效益

5.2.5L4（智能优化级）

处于L4（智能优化级）的企业生产设备管理和运行实现基于泛在连接和模型驱动的平台化调度、自 主执行和动态优化，具体特征如下： a） 企业的支持资源充分适宜且能够满足生产设备建设、运转和维护需求； b 运行环境能够全面满足生产设备建设、运转条件，可实现智能感知和动态优化，必要的部分拥 有虚拟映射环境且可实现虚实交互和协同适配； ） 生产设备物理实体、嵌入式软件、数据模型和管理系统均被纳人固定资产进行管理和协同 维护； d 生产设备与配套设备和系统成为有机整体、可实现基于工业互联网平台的高效协同运转，功能 和性能得到全面、充分应用，积累形成了生产设备运行维护模型库，运行维护过程可实现基于 数据模型和人工智能算法的自执行、自学习、自适应、自优化； e）生产设备运行能够精准高效完成企业生产任务、持续创造经济效益并产生附加价值

6生产设备管理能力成熟度等级要求

针对5.1给出的生产设备的5个管理域和21个管理子域，生产设备管理能力的不同成熟度等 见表2。

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表2生产设备管理能力成熟度等级要求

6.2.1L1（初始起步级）

处于L1（初始起步级）的企业，在生产设备相关的需求规划、组织保障 应提供的支持资源如下： a）生产设备的需求规划主要围绕其物理实体的功能性能需求、应用条件和预期经济效益等进行 制定； b） 拥有能够履行生产设备管理职责的部门或岗位，可对生产设备物理实体进行有效管理： C 生产设备使用人员和支持人员具备基本的生产设备物理实体操作维修技能； d）生产设备相关资金投人基本满足其物理实体的管理及应用需求

6.2.2L2（平稳运行级）

处于L2（平稳运行级）的企业，在生产设备相关的需求规划、组织保障、人员配备和资金投人等方面 应提供的支持资源如下： a）生产设备的需求规划主要围绕其物理实体和嵌人式软件的功能性能需求、应用条件和预期经 济效益等进行制定； b）拥有生产设备管理的专职部门，能够与生产设备使用方协同开展覆盖生产设备物理实体和嵌 入式软件的全生命周期有效管理； C 生产设备管理人员、使用人员和支持人员具备必要的生产设备物理实体操作维修技能和嵌入 式软件操控维护能力； d 生产设备相关资金投入满足覆盖其物理实体和嵌人式软件全生命周期的管理及应用需求，且 物理实体和嵌入式软件的资金投人相互协调

6.2.3L3（感知交互级）

处于L3（感知交互级）的企业，在生产设备相关的需求规划、组织保障、人员配备和资金投人等方面 应提供的支持资源如下： a） 生产设备的需求规划制定覆盖其物理实体、嵌入式软件和管理系统的功能性能需求、应用条件 和预期经济效益，且包括其与配套设备、软件、系统、网络的数据接口和通信协议兼容需求，以 及老旧配套设备数字化改造需求； b） 拥有生产设备管理的专职部门，能够与生产设备使用方以及信息化、网络运维等部门协同开展 覆盖生产设备物理实体、嵌入式软件和管理系统的全生命周期有效管理； C 生产设备管理人员、使用人员和支持人员具备必要的生产设备物理实体操作维修技能、嵌入式 软件操控维护能力和管理系统应用维护能力； d 生产设备相关资金投人满足覆盖其物理实体、嵌入式软件和管理系统全生命周期的管理及应 用需求，且物理实体、嵌人式软件和管理系统的资金投入相互协调

6.2.4L4（智能优化级）

处于L4（智能优化级）的企业，在生产设备相关的需求规划、组织保障、人员配备和资金投人等方面 应提供的支持资源如下： a）生产设备的需求规划制定覆盖其物理实体、嵌入式软件和管理系统的功能性能需求、应用条件 和预期经济效益，与配套设备、软件、系统、网络的数据接口和通信协议兼容需求，老旧配套设 备数字化改造需求，以及数据模型的应用和开发需求； b）拥有生产设备协同管理组织，覆盖生产设备使用与管理、信息化、网络运维和数据管理等领域 能够协同开展覆盖生产设备物理实体、嵌入式软件、数据模型和管理系统的全生命周期有效 管理； C 生产设备管理人员、使用人员和支持人员具备工业和信息技术领域的多元知识结构，拥有必要 的生产设备数字化运行管理和维护技能，以及数据模型应用开发能力； d 生产设备相关资金投人满足覆盖其物理实体、嵌入式软件和管理系统全生命周期的管理及应 用需求，以及数据仿真建模和集成应用需求，且物理实体、嵌人式软件、数据模型和管理系统的 资金投人相互协调

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6.3.1L1（初始起步级）

处于L1（初始起步级）的企业，根据生产设备运行需求应提供的环境条件如下： a）生产设备所处现场的气候环境、机械环境、电磁环境等物理条件基本满足生产设备运转需求； b）生产设备所需的水、电力、气体、润滑油、冷却液等能源介质供应支持生产设备正常运转； c）不具备支持主要生产设备适配接入和信息传输的生产现场网络通信环境； d）不具备生产设备的相关监测和控制环境，生产设备运行信息监控和记录主要由人工完成

6.3.2L2(平稳运行级）

处于L2（平稳运行级）的企业，根据生产设备运行需求应提供的环境条件如下： 生产设备所处现场的气候环境、机械环境、电磁环境等物理条件满足生产设备连续平稳运转的 需求； b）生产设备所需的水、电力、气体、润滑油、冷却液等能源介质供应稳定，支持生产设备连续平稳 运转； c）生产现场的工业现场总线、工业以太网、工业无线网等工业通信协议与生产设备的通信协议兼 容，网络带宽及传输时延等通信网络条件满足生产设备数据传输的容量、速率、准确性等要求； d 具备生产设备所必需的监测和控制环境，能够实现生产设备与其运行所必需的监测和控制系 统的集成

6.3.3L3（感知交互级）

处于L3（感知交互级）的企业，根据生产设备运行需求应提供的环境条件如下： a）能够实现生产设备所处现场的气候环境、机械环境、电磁环境等物理条件的感知和控制，能够 持续满足生产设备高效运转需求； b） 生产设备所需的水、电力、气体、润滑油、冷却液等能源介质供应稳定，并能够通过数据采集和 在线监测实现相关能源介质的动态管控和综合平衡，支持生产设备高效运转； c）工业网络环境支持生产现场各类生产设备的协议解析以及异构数据处理，能够满足单元级、产 线级、工厂级的生产设备数据交互需求； d）生产设备在与其运行所必需的监测和控制系统集成的基础上，能够接人制造执行、生产调度等 系统环境并根据需求连接至工业互联网平台，能够实现与生产相关系统或工业互联网平台的 互联互操作

6.3.4L4（智能优化级）

处于L4（智能优化级）的企业，根据生产设备运行需求应提供的环境条件如下： a）在实现生产设备所处现场的气候环境、机械环境、电磁环境等物理条件感知和控制的基础上： 对必要的现场环境进行仿真建模，实现相关环境条件的自适应、自优化，能够持续满足生产设 备智能运转需求； 生产设备所需的水、电、气体、润滑油、冷却液等能源介质供应稳定，能够在数据采集和在线监 测基础上，通过数据建模分析对相关能源介质进行综合平衡、自适应控制和预测优化，支持生 产设备智能运转； c）工业网络环境在支持各类生产设备的协议解析以及异构数据处理的基础上，满足单元级、产线

级、工级的生产设备低时延、高可靠、大带宽、高并发的数据交互要求，能够支持生产设备基 于海量数据的智能运转： 生产设备能够接入监测和控制、制造执行、生产调度、经营管理等系统环境并根据需求连接至 工业互联网平台，能够实现与生产及运营决策等相关系统或工业互联网平台的互联互操作，支 持模型驱动的生产设备智能运转

6.4.1L1(初始起步级）

处于L1（初始起步级)的企业，围绕生产设备的基本信息管理、固定资产管理、备品备件管理和数据 模型管理等方面应开展的管理活动如下： a）生产设备物理实体的相关基本信息得到规范记录； b）生产设备物理实体被纳入企业固定资产进行管理； c）开展生产设备备品备件的基础管理； d）对必要的生产设备运行数据进行记录、存储和管理，

6.4.2L2（平稳运行级）

处于L2（平稳运行级）的企业，围绕生产设备的基本信息管理、固定资产管理、备品备件管理和数据 模型管理等方面应开展的管理活动如下： a）生产设备物理实体和嵌入式软件的相关基本信息得到完整记录和及时更新； b）生产设备物理实体和嵌入式软件被纳入企业固定资产并实现全生命周期规范化管理； c）对生产设备的备品备件进行规范化管理，能够满足备品备件的可靠供应； d）对主要生产设备运行数据进行采集，并以数字化方式对其进行规范化存储和管理

6.4.3L3（感知交互级）

处于L3（感知交互级）的企业，围绕生产设备的基本信息管理、固定资产管理、备品备件管理和数据 模型管理等方面应开展的管理活动如下： a）依托生产设备管理系统对生产设备物理实体和嵌人式软件的相关基本信息进行全面记录、实 时查询和动态更新； b 生产设备物理实体、嵌入式软件和管理系统被纳入企业固定资产，并开展基于生产设备运行数 据的固定资产全生命周期剩余价值量化评估； 及时、全面、准确获取生产设备备品备件需求，并实现生产设备备品备件的按需供应和及时 配送； d）按需对生产设备运行数据进行全面采集和规范管理，并能够对其进行挖掘分析和可视化展示

6.4.4L4（智能优化级）

处于L4（智能优化级）的企业，围绕生产设备的基本信息管理、固定资产管理、备品备件管理和数据 模型管理等方面应开展的管理活动如下： a）依托生产设备管理系统对生产设备物理实体和嵌人式软件的相关基本信息进行全面记录、实 时查询和动态更新，并能够在全企业范围内实现生产设备基本信息的一致性管理和协同维护； b）生产设备物理实体、嵌人式软件、数据模型和管理系统被纳入企业固定资产，并构建生产设备 固定资产价值分析模型，开展固定资产剩余价值量化评估、预测与精益管理；

C）建立生产设备备品备件供应管 、库存动态优化和精准配送； d）在对生产设备运行数据进行全面采集、规范管理和挖掘分析基础上，构建生产设备调度排产 运行管控、故障诊断、剩余寿盒预测等模型.形成生产设备数据模型库和知识图谱。

6.5.1L1（初始起步级）

处于L1（初始起步级）的企业，围绕生产设备的运行监控、健康管理、调度排产、故障处置和安全防 护等方面应开展的管理活动如下： a 正确操控使用生产设备，并记录重点生产设备的启停、告警（根据具体情况采用声、光或声光结 合等形式）和报警等关键信息； D 对生产设备的功能、性能等健康状况进行日常检查和基础保养； 能够制定生产设备任务计划，并按计划完成生产任务； d 基于专家经验定位和处理生产设备故障； 对关键生产设备的物理安全状况进行日常检查和处置

6.5.2L2（平稳运行级）

处于L2（平稳运行级）的企业，围绕生产设备的运行监控、健康管理、调度排产、故障处置和安全防 户等方面应开展的管理活动如下： a）可对重点生产设备的启停、告警（根据具体情况采用声、光或声光结合等形式）、报警和关键参 数等运行状态的必要信息进行监测，可通过相关控制指令的编制、生成、输入和执行实现生产 设备的有效控制； b）可对生产设备的功能、性能等健康状况定期进行规范化的检查、评估、诊断和维护； 可基于订单需求、生产能力、物料约束等合理制定生产设备任务计划，可按需调度人员、机器、 物料、方法、环境等按期完成生产任务； 可基于生产设备的运行机理和专家经验，分析定位生产设备故障种类和原因，并及时处置生产 设备故障； e 具备规范的生产设备安全管理制度，可对关键生产设备的物理安全状况定期进行检查和评价， 及时发现并处理生产设备安全问题

6.5.3L3(感知交互级

处于L3（感知交互级）的企业，围绕生产设备的运行监控、健康管理、调度排产、故障处置和安全防 护等方面应开展的管理活动如下： a）基于管理系统对生产设备的运行状态进行动态感知、分时分类上传和可视化监测，并通过管理 系统对生产设备控制指令进行编制、生成与下达，能够实现生产设备的安全动态控制 b 基于管理系统对生产设备的功能、性能等健康状况进行在线监测和诊断，结合生产设备的使用 情况和使用计划自动生成生产设备维护计划并开展预防性维护； C 基于订单需求、生产能力、物料约束、现场工况等自动生成并合理确定生产设备任务计划，对其 执行情况进行实时跟踪，并按需进行动态及时调整，协同调度人员、机器、物料、方法、环境等高 效完成生产任务； d）基于生产设备的运行机理、专家经验、历史故障数据及实时运行数据，通过远程在线诊断、数据 分析等开展生产设备故障的分析定位和快速处置；

具备规范的生产设备安全管理制度、事故处置预案和工业防火墙、网闸、数据加密等必要的生 产设备信息安全防护技术手段，基于管理系统对关键生产设备的物理安全、信息安全状况进行 全面感知、实时监测和应急处理。

6.5.4L4（智能优化级）

处于L4（智能优化级）的企业，围绕生产设备的运行监控、健康管理、调度排产、故障处置和安全防 护等方面应开展的管理活动如下： a）基于管理系统、边缘计算装置和数学李生系统对生产设备的运行状态进行全面感知、边缘数据 处理、实时上传和可视化监测，构建了一批生产设备智能控制模型，并基于模型实现生产设备 控制指令的自动生成与无风险下达，能够实现生产设备的自适应优化控制； b 基于管理系统和生产设备健康模型对生产设备的功能、性能等健康状况进行全面感知、实时监 测和智能诊断，结合生产设备运行状态自动生成并动态调整生产设备维护计划，能够实现生产 设备预测性维护； c）结合市场预测、基于智能排产模型及算法自动生成并快速确认生产设备任务计划，对其进行精 准执行、全面监测和实时优化，基于工业互联网平台智能调度企业内外部的人员、机器、物料、 方法、环境等精益化完成生产任务，并能够按需开展跨企业产能共享和协同生产； d 具备生产设备故障诊断知识库和维修策略库，基于大数据和人工智能算法开展生产设备故障 智能诊断和预测，能够实现生产设备故障的智能维修和高效处置； e 具备规范的生产设备安全管理制度、事故处置预案和工业防火墙、网闸、数据加密等生产设备 信息安全防护技术手段，基于管理系统对关键生产设备的物理安全、信息安全状况进行全面感 知、实时监测、智能预警和应急处置，能够基于大数据分析和人工智能算法快速定位并排除生 产设备安全隐惠。

医药标准6.6.1L1（初始起步级）

处于L1(初始起步级)的企业，围绕生产设备运行绩效的监测、评价、考核和改进优化应开展的管理 活动如下： a）对必要生产设备的关键运行绩效指标进行测量和记录； b）尚未开展生产设备运行绩效的量化评价和对标分析； c）生产设备运行绩效监测和评价结果未纳入生产设备管理及使用相关部门和人员考核中； d）尚未形成生产设备运行绩效持续改进优化的闭环管理机制

6.6.2L2（平稳运行级）

处于L2（平稳运行级)的企业，围绕生产设备运行绩效的监测、评价、考核和改进优化应开展的管理 活动如下： a） 给出明确的生产设备运行绩效监测对象和监测指标（包括但不限于产能、能耗、环保、安全等方 面指标），监测指标的数据来源清晰、数据采集方式和测算方法明确且可操作，能够按照一定周 期对重点生产设备运行绩效进行监视和测量： b 依据生产设备运行情况、投入产出等，对生产设备运行绩效进行评价； c）依据监测和评价结果对生产设备管理及使用相关部门和人员进行考核； d）依据监测、评价和考核结果对生产设备运行绩效进行持续改进优化，生产设备运行绩效能够达

6.6.3L3(感知交互级)

处于L3（感知交互级）的企业，围绕生产设备运行绩效的监测、评价、考核和改进优化应开展的管理 活动如下： a）按需确定生产设备运行绩效监测对象和监测指标，给出明确的监测指标数据来源和测算方法 基于管理系统按照一定周期对相关指标数据进行自动采集和测算，能够对生产设备运行绩效 进行在线监测和可视化展示； b）1 依据生产设备运行情况、投人产出、协同水平等，并结合企业综合效益，对生产设备运行绩效进 行量化评价； 依据监测和评价结果对生产设备管理及使用相关部门和人员进行量化考核； d）依据监测、评价和考核结果对生产设备运行绩效进行持续改进优化，可持续创造经济效益。

建筑标准规范范本6.6.4L4（智能优化级）

处于L4（智能优化级）的企业，围绕生产设备运行绩效的监测、评价、考核和改进优化应开展的管理 活动如下： a）对生产设备运行绩效进行全面监测，基于管理系统对生产设备运行绩效监测指标进行自动采 集、实时监测和可视化展示，能够基于绩效数据分析模型对多生产设备综合运行绩效进行协同 监测和挖掘分析； b） 依据生产设备运行情况、投人产出、协同水平、价值创造等，并结合企业综合效益，基于绩效数 据分析模型对生产设备运行绩效进行准确评价； 依据监测和评价结果对生产设备管理及使用相关部门和人员进行量化精准考核 依据监测、评价和考核结果对生产设备运行绩效进行持续改进优化，能够持续创造经济效益并 通过创新应用产生附加价值

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