面向制造业中小企业的数字成熟度评估模型
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文章来源于：数字孪生DigitalTwin
论文“A digital maturity model for assessing SMEs in the manufacturing sector”于2026年1月发表于Digital Engineering期刊。本文由加拿大蒙特利尔理工学院、舍布鲁克大学的S. Njah, C. Danjou等人完成。研究针对制造业中小企业在工业4.0转型中面临的独特挑战，开发了一个数字成熟度模型（DMM），旨在支持中小企业评估数字成熟度并制定转型路线。
摘要
本文面向制造业中小企业数字化转型资源有限、路径不清的问题，构建了专用数字成熟度模型。研究通过六阶段开发流程与3家加拿大制造业中小企业案例研究，形成包含5个维度、34个子维度和49项指标的评估框架，可用于识别企业数字成熟水平、定位关键障碍，并为后续制定数字化转型路线图提供基础。
1.引言
制造业正经历工业4.0技术驱动的深刻变革，但中小企业在资源、技能和战略规划方面存在明显短板，亟需适配其实际条件的评估工具。现有数字成熟度模型普遍存在维度覆盖不全、缺乏实践者参与、忽略低成熟度阶段、未提供可行战略输出等问题。为此，本研究旨在构建一个兼顾技术、管理与组织维度的综合评价模型，以支持中小企业数字化能力的系统评估与转型引导。
2. 理论基础
2.1 制造业中小企业引进工业4.0的需求特征
文章首先指出，制造业中小企业与大型企业在数字化转型上的根本差异，不仅体现在资源规模，更体现在决策逻辑和组织韧性。中小企业往往更强调短期回报、投资谨慎和运营连续性，因此其数字化转型不能简单复 制大型企业路径，而应采用更灵活、模块化、可分阶段推进的实施模式。对于此类企业而言，数字化不仅是技术升级，更是围绕组织管理、人才能力、流程协同和业务价值展开的系统性调整。
2.2 支持工业4.0实施的数字成熟度模型（DMM）
数字成熟度：一个多维度构念
作者认为，数字成熟度并非单一技术采纳水平，而是技术、管理和组织能力共同作用的综合结果。对制造业中小企业而言，成熟度评估不仅要关注设备和系统是否数字化，更要考察战略治理、员工技能、数据安全、流程协同以及产品与客户服务等多维因素，才能真实反映企业的转型基础与潜力。
数字成熟度模型的结构与用途
文章指出，数字成熟度模型的核心价值在于帮助企业识别当前位置、发现能力短板，并为后续转型排序提供依据。相比笼统的“数字化水平判断”，更有效的模型应具有结构清晰、问题可回答、层级可区分和结果可解释等特点，尤其要能适应中小企业“低起点、小步快跑”的实际情况，使企业从最低成熟阶段开始也能被有效识别与比较。
图1 数字成熟度模型（DMM）的通用组织结构
现有数字成熟度模型的批判性回顾
作者系统指出现有DMM的主要不足：一是许多模型主要面向大型制造企业或通用工业场景，难以反映中小企业的资源约束与管理特征；二是部分模型维度覆盖不完整，缺乏对管理、组织和技术的整合；三是实践参与不足，导致指标设计与企业真实情境脱节；四是部分模型更偏描述性，缺少可转化为行动建议的输出。基于此，本文提出开发一个更具情境适配性、可复用性与实务指导价值的制造业中小企业专用模型。
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3. 方法论
3.1 数字成熟度模型开发过程
研究首先明确模型面向制造业中小企业这一特定对象，开发目标是为企业提供可靠的数字成熟度评估，并为后续建设“智能工厂”提供改进方向。
在内容构建阶段，研究团队对候选指标进行进一步筛选与合并，最终模型形成了5个维度、34个子维度和49项指标。5个核心维度分别是：战略与治理、人力资源与数字技能、信息技术（IT）、数据与安全、工业系统与价值链、产品组合与产品服务。
图2. 数字成熟度模型采用的顺序量表
3.2 定性研究方法
为使数字成熟度模型适配制造业中小企业，研究团队通过对加拿大魁北克省某中等城市的三家企业开展定性案例研究，对其结构进行了完善。相关调整基于定性数据所提供的实践洞察，从而确保模型能够更准确地反映中小企业的运营实际。
4.定性研究结果
三家案例企业的分析揭示了中小企业在数字化转型过程中呈现出的共性特征与关键挑战。在技术采纳动机方面，企业主要关注流程优化、运营灵活性提升、竞争地位强化以及生产效率提升。战略规划方面，企业虽普遍意识到行业对标和资源评估的重要性，但决策仍以经验为主导，缺乏系统性的技术路线图和数字化审计机制。
在技术应用层面，云计算、人工智能、网络安全、大数据分析等基础技术应用较为普遍，但应用深度有限。相比之下，物联网、信息物理系统、自主机器人、增强现实等先进技术仍处于探索或试点阶段。企业普遍面临人力资源不足、员工抵触变革、技术整合难度大、投资回报周期长等障碍。为应对这些挑战，企业积极采取措施，如开展员工数字技能培训、构建与高校及技术供应商的外部合作、推动组织架构柔性化、营造创新文化等。
5. 结论与讨论
本研究围绕制造业中小企业的特定需求，提出并验证了一套系统化的数字成熟度模型。与现有模型相比，该模型在多个方面体现出创新性与适配性。首先，模型明确纳入了低成熟度阶段，能够适应中小企业从零起步的现实情境。其次，模型从技术、管理、组织三个维度构建综合评估体系，避免了单一技术视角的局限。再次，模型在设计过程中注重实践者参与，并通过案例测试确保其在实际操作中的可行性与有效性。最后，模型不仅提供成熟度描述，还具备指导性功能，能够为企业后续制定数字转型路线图提供结构化的基础。
从理论贡献来看，本研究为中小企业数字成熟度评估提供了一个可复 制、可扩展的建模框架，丰富了工业4.0背景下中小企业数字化转型研究的方法论体系。从实践价值来看，该模型为制造业中小企业提供了一种易于操作、耗时适中的自评工具，帮助企业识别发展短板、明晰战略方向、优化资源配置。
研究也指出，模型目前主要面向制造业中小企业，通用性有待进一步检验；同时，随着工业5.0理念的兴起，如何融入以人为本、可持续性等新维度，将成为未来模型演进的重要方向。后续研究将重点推进模型的量化验证，建立标准化的评分机制，并探索其在不同行业与区域环境下的适用性。
