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1、信息时代企业综合发展框架和信息化整体解决方案摘要分析了未来制造企业的特性，给出了信息时代制造企业的综合发展框架和企业整体解决方案的实施步骤。在此基础上，提出了企业信息化整体解决方案综合框架，阐述了整体解决方案包含的内容、整体解决方案的指导思想、理论和方法、支持整体解决方案的集成框架以及整体解决方案的实施途径。关键词:企业信息化整体解决方案集成框架现代集成制造系统信息技术的迅速发展促进了企业经营管理模式变革和制造技术的发展，促进了全球制造业的重组和分工，使企业从地区间的竞争扩大为全球范围的竞争，使单个企业之间的竞争发展为供应链和企业群体之间的竞争，同时，信息技术又为制造业实施先进制造战略和提高竞
2、争力提供了使能工具和平台。用信息技术改造和提升传统产业，增强企业的竞争力得到了越来越多的企业的重视，但是，必须清楚地看到，实施先进制造战略、用信息化带动工业化、用信息技术提高企业的竞争力并不是一件容易的事情，如果企业没有一个全局的观点和细致的市场分析定位，没有一个有市场前景的产品，而采用的技术手段和实施方法又不合适的话，就会带来非常大的风险。企业信息化是一个十分复杂的过程，从信息系统的需求分析、系统设计、系统实施到运行维护，都有非常高的要求；特别是在信息技术不断发展、市场环境发生变化时，还要能够根据新的经营运作需求升级信息系统或者对其进行快速重组。如何实施一个既能满足当前企业需求又具有可持续发
3、展能力，功能强大又具有良好柔性的信息系统就成为广大的企业和信息系统设计实施人员非常重视的问题。在这种背景下，许多软件厂商提出了企业信息化整体解决方案的概念，试图为企业的信息化提出一个一劳永逸的方案。但是迄今为止，现有的软件公司提出的整体解决方案大致是将软件公司的各类产品按照其功能进行组合，而并未对什么是企业信息化整体解决方案、整体解决方案包含什么、整体解决方案与具体的应用软件之间的关系给出清晰的描述。搞清楚先进制造战略、企业现状与发展方向、企业产品与经营过程、信息技术与信息系统实施方法之间的关系，在此基础上制定符合企业现状和发展需求的制造业企业综合发展框架及企业信息化整体解决方案，采用系统发展
4、模式，有计划、有控制地逐步实施提高企业竞争力的各种先进制造战略和信息系统，对于制造企业具有十分重要的指导意义。1信息时代制造企业的主要特征信息时代的制造企业将是一个全面集成的数字化企业，它建立在集成化企业战略框架和先进的企业经营理念、管理方法、信息技术的基础上，能够不断改进和持续创新。全面集成的数字化企业的发展目标是通过全面采用先进的信息技术，实现设计数字化、制造装备数字化、生产过程数字化、管理数字化，并通过集成实现企业数字化；实现客户、企业和供应商的无缝集成，实现人、技术、经营目标和管理方法的集成；实现企业不同产品线的均衡发展。全面集成的数字化企业不仅为用户提供满足其当前需求的产品，更重要的
5、是实现对产品全生命周期(从用户需求分析、产品设计、制造装配、维护服务到报废回收)的管理和服务。全面集成企业还倡导一种全新的合作理念，将对供应链上每个环节的管理模式从单纯的合同契约管理变成共同发展伙伴的管理，伙伴之间充分实现知识共享、优势互补、利益共享和风险共担。全面集成的数字化企业不仅被动地响应市场的变化，而且能够主动地抓住市场变化，通过采取技术上的改进来获取市场变化带来的商机。全面集成的数字化企业通过集成企业的所有过程、规则、信息、资源、人员、技术，使企业成为具有协作性、学习型、虚拟化、敏捷化和精良型的企业，并在各方面呈现数字化的特征。(1)协作性。在合作伙伴的业务过程之间建立相互连接，实现
6、不同合作伙伴间共享信息和业务过程；每个合作伙伴都将精力集中在其核心能力上，并互补合作伙伴之间的能力；使赢得市场竞争成为所有合作伙伴的共同目标；在合作伙伴之间创造一个“共赢”的企业文化氛围。(2)学习型。知识已经成为企业最重要的资产。学习和管理知识成为企业赢得未来市场竞争的最重要的能力。学习型企业认为变化是不可避免的，它会利用企业的知识和能力抓住变化带来的商机去扩展其业务，持续的改进已经成为学习型企业的企业文化。企业建模方法被用来评价企业变化与否将给企业发展带来的正面和负面影响，评价指标被用来客观地分析企业在变化前后的性能。(3)虚拟化。采用动态联盟方法通过构建虚拟企业来完成产品的设计、制造和服
7、务。业务过程将跨越具体的物理企业边界，在全球范围内运作。无缝集成成为构建虚拟企业的核心技术，为此，伙伴企业的业务与信息系统需要采用相容的部件、共同的业务标准、统一的数据接口。此外，还要求伙伴企业之间在业务目标和决策规则上是可互操作的，从而可以使得伙伴企业能够以一致的方式共同响应市场的变化。(4)敏捷化。敏捷化的企业能以最快的速度、最低的成本、最好的柔性调整其生产组织结构，以响应市场的变化。为了建立敏捷化的企业，要求企业有很强的自适应能力，可以根据市场的变化迅速完成自我调整，可以迅速与合作者之间形成新的合作流程，迅速把新技术转化为市场需要的产品；要求企业的业务组件具有自治性、可重用性和鲁棒性，可
8、重用性包括业务过程的可快速重组、制造系统能快速重构、业务单元能快速扩展。(5)精良型。创造一个精良型企业意味着消除不增值的过程和最小化一切不增值的元素。客户价值流是企业用来识别一个活动或者过程是否增值的依据，任何对满足客户的期望产品有直接贡献的活动和过程都是增值的，反之，则是不增值的。(6)数字化设计。通过产品设计手段与设计过程的数字化和智能化，缩短产品开发周期，提高企业的产品创新能力。(7)制造装备数字化。通过制造装备的数字化、自动化和精密化，提高产品的精度和加工装配的效率。(8)生产过程数字化。通过生产过程控制的数字化、自动化和智能化，提高企业生产过程的自动化水平。(9)管理数字化。通过企
9、业内外部管理的数字化和最优化，提高企业管理水平。(10)企业数字化。在上列4项数字化的基础上，通过集成形成数字化企业，实现全球化环境下企业内外部资源的集成和最佳利用，促进制造企业的业务过程、组织结构与产品结构的调整，提高企业的竞争能力。2信息时代制造企业的综合发展框架全面集成的数字化企业为信息时代制造企业的发展指明了方向，但是要构建全面集成的数字化企业是一个长期的过程，它需要在现有企业现状与技术的基础上，在企业整体解决方案和实施途径战略指导思想下逐步完善。图1给出的信息时代制造企业的综合发展框架从宏观上指出了当前企业向未来企业进化的控制框架。信息时代制造企业的综合发展框架包括指导思想、整体解决
10、方案、企业进化、信息集成框架和集成平台4个组成部分。顶层的CIMS及其他先进制造模式、管理理念、数学工具等为企业进化和制订整体解决方案提供了指导思想和方法。图中右下角的企业信息化整体解决方案集成框架和集成平台反映了信息技术为企业的发展提供使能工具和集成框架的支持，其有效的设计和实施是保证企业进化顺利进行的基础，也是企业的整体解决方案得到有效执行的保障。 图1的横坐标自左至右标明传统企业、当今企业和未来企业的进化过程，是企业的发展方向，它分别表示了产品从传统的独立设计、制造方式，发展到设计制造过程的集成，进而发展到未来的产品全生命周期的管理；企业的业务过程从传统的独立的部门级业务过程管理，发展到
11、企业内部的业务过程集成，进而发展到跨企业的业务过程集成；企业的组织结构从传统的部门功能制组织结构，发展到扁平化组织结构，进而发展成网络化组织结构；制造资源从传统的制造资源的管理，发展到制造资源的优化配置，进而发展成为可重构的制造系统；企业也从单个企业的生产经营，发展成开展多个企业的协作，进而通过动态联盟形成虚拟企业；企业的信息系统的应用目标从实现数据集成，发展到实现信息集成，进而发展到未来的知识集成；企业的信息系统的应用范围从部门级的应用，发展到全企业范围内的集成应用，进而发展到沿着产品价值链的供应链的集成。图1左边是企业的整体解决方案。企业整体解决方案是一组不同的解决方案的综合，这些解决方案
12、为企业的进化提供实施方法指导，如产品设计开发的集成化产品开发工程方法就是指导产品管理向全生命周期管理方向进化的指导思想和方法；项目管理与经营过程重组方法为企业的业务过程管理和组织结构重构提供了指导思想和方法；敏捷制造和动态联盟为企业制造资源管理和虚拟企业的构成提供了指导思想和方法；企业信息化整体解决方案是指导企业信息系统设计实施和信息系统集成的指导思想和方法 图2给出了在企业综合发展框架指导和控制下企业整体解决方案的实施步骤，包括市场分析、制订产品 发展计划、确定过程优化和集成策略、进行组织结构和人员配置、配置组织资源、信息系统规划与实施以及系统运行等7个步骤。由于信息系统是为企业的生产经营提
13、供服务和技术支持的系统，因此，只有在前5个步骤完成后，才能够得知企业对信息系统的准确的需求。在全面深入理解企业的发展战略、企业对信息系统的需求、当前企业信息技术基础和信息技术的发展趋势的基础上，通过系统化的有控制的实施途径来实施企业信息系统，才能保证企业信息系统的正确设计、实施，而信息系统又必须在企业信息化整体解决方案的指导下逐步发展、完善。3企业信息化整体解决方案综合框架企业信息化是一项复杂的系统工程，需要采用系统化的方法，完成不同层面的工作。企业信息化的规划、组织、控制和管理工作是企业信息化整体解决方案的主要内容。企业信息化整体解决方案需要综合考虑信息系统规划实施中应考虑的各种因素(包括当
14、前企业生产经营的需求、制约企业发展的瓶颈问题、企业未来的发展方向、企业现有的信息技术基础、企业的人员素质、信息技术的发展趋势)，并对整个企业的信息化工作制订出全面的规划，建立一个可逐步发展和系统进化的信息系统框架。给出正确的实施途径才能使企业信息化工作顺利、高效、低成本地进行，保证所建立的信息技术体系能够正确调整和连接到业务结构以及经营战略上，为企业的生产经营提供有效的支持。实施企业信息化整体解决方案可以保证信息系统具有良好的开放性、可集成性和可重构能力，减少由于企业需求发生变化和信息技术的升级带来的风险；保护当前企业在信息技术上的投资不会为未来的系统发展造成障碍或者由于无法集成而不得不丢弃某
15、些资源、技术而造成浪费；保证所实施的信息系统具有良好的安全性，保护企业的商业秘密和数据不被窃取。企业信息化整体解决方案可以用“一个思想、一组理论和方法、一个框架、一组工具和平台、一个实施途径、一组标准和规范、一个评价体系、一批关键技术”这“八个一”来描述。“一个思想”指企业信息化整体解决方案的指导思想，它对企业整体解决方案集成框架的设计、实施途径的规划以及系统集成的策略起指导作用；“一组理论和方法”指研究和实施企业信息化工程这个复杂问题的系统化理论和方法，它为企业信息化工作提供理论上和方法上的支持；“一个框架”指企业信息化集成框架，它定义了企业信息系统支持范围、主要的功能、主要的组成功能之间的
16、关系、不同功能系统之间的集成策略和手段、采用的主要信息技术环境和支撑平台、企业信息和知识的管理策略、相关数据标准和安全策略等。良好定义的企业信息化集成框架是保证系统的开放性、可集成性、可重构和安全性等的重要基础；“一组工具和平台”指支持企业实施信息化的应用工具、集成平台和使能工具；“一个实施途径”指在企业信息化实践经验基础上形成的有效组织、管理、应用、评价企业信息化工作的实施步骤；“一组标准和规范”指信息技术标准规范、行业与企业管理标准和规范、企业建模规范、企业信息化实施指南和规范；“一个评价体系”指企业信息化实施效果的评价体系、评价指标和评价方法；“一批关键技术”指在企业信息化实施、组织、经
17、营过程重组、集成框架和集成平台构建、系统集成、系统维护、信息安全等方面需要研究和突破的关键技术。图3给出了反映企业信息化整体解决方案主要内容的“八个一”，及其相互关系的综合框架。3.1指导思想和理论方法企业信息化整体解决方案首先应确定企业信息化工作的指导思想，在明确信息技术对企业发展的核心支持作用的基础上，从企业发展战略的高度，从产品全生命周期和企业信息化的全生命周期角度，采用多视图和不断进化的观点来看待企业的信息化工作。现代集成制造系统(ContemporaryIntegrationManufacturingSystem，CIMS)不但是信息时代制造企业综合发展框架的指导思想，还为企业信息化
18、整体解决方案提供了指导思想。CIMS对企业信息化整体解决方案的指导作用可以从指导思想、问题求解策略、实施方法、技术工具和手段这几个方面来反映。企业信息化的目的是提高企业的竞争力，因此，脱离了企业的产品、过程、组织、资源和人员的大环境，实施信息化只能是空谈，不与企业的发展目标、管理理念和管理模式、生产经营组织方式相结合，实施信息化就不可能达到预期的效果。因此实施信息化要首先建立未来企业发展的规划，并在此基础上通过采用信息技术促进企业竞争力的提高。而现代集成制造系统是提高企业市场竞争力的先进制造模式，现代集成制造系统的思想是将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合，并应用于企业产品的全生命周期的各
19、个阶段。通过信息集成、过程优化和资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行，达到人(组织、管理)、经营和技术三要素的集成，以加强企业新产品开发的T(时间)、Q(质量)、C(成本)、S(服务)、E(环境)，从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。CIMS的思想完全符合企业实施信息化，并实现信息化带动工业化的要求，它理所当然地成为企业信息化整体解决方案的指导思想。企业信息化的复杂性表现为企业信息系统要支持的产品复杂、企业功能复杂、产品设计制造流程复杂、不同功能目标之间的约束复杂，除此之外，企业的生产经营运作过程中还存在大量的不确定性。因此，没有一种单一的方法或数学工具能够解决企业信息化这个复
20、杂的问题，必须采用复杂问题的综合求解方法。CIMS的研究人员为此提出了一种包含管理层、方法论层、实现技术层、数学等理论工具层的多层面的综合求解框架1。通过采用宏观与微观相结合、定量与定性相结合、现代管理与信息技术相结合、数学工具与智能方法相结合的方法来综合解决这个复杂问题。由于企业及其面对的市场环境、产品、过程都是一个十分复杂的对象，其各部分之间又相互关联、相互制约，因此，企业信息化整体解决方案的制订和实施需要采用CIMS多年研究与实践提出的系统发展模式2，3。CIMS中的系统发展模式是指整体化综合治理方式，采用多学科、多领域集成的系统解决方式，全方位整体考虑和综合解决制造业信息化的关键问题；
21、分形化技术集成方式，强调基于分形的多层次系统集成，由系统技术带动各单元技术的集成，而各单元技术系统内也逐层集成，自成体系，即由小系统集成为大系统；集成化系统应用方式，将现代集成制造系统技术和软件产品系统地应用于制造企业，加强企业设计/生产制造/管理/后勤的局部集成与企业内外部整体集成的结合、单元技术应用与系统集成应用的结合、单一企业应用与行业性或区域性应用的结合、制造业应用与流通领域应用的结合，用现代集成制造系统集成方法与整体解决技术方案来解决企业信息化应用问题；协同化组织实施方式，在各类项目实施以及项目间的协调过程中，注意将现代集成制造系统关键技术攻关、软件产品及工具集开发与企业应用紧密结合
22、，配套组织项目及实施单位，相互促进，协同发展。CIMS多年来研究发展起来的系统体系结构理论4、企业建模与诊断方法5、CIMS集成技术和集成平台为建立数字化企业提供了良好的技术基础。尤其是企业建模与诊断方法，为企业提供了认识和分析企业的科学方法，也为管理者和技术人员的沟通提供了客观的可以共同理解的交流平台。综上所述，CIMS为企业信息化整体解决方案提供了指导思想、战略方法、理论基础和工具基础，深入学习CIMS的理论和方法是规划和建立数字化企业的重要基础。3.2集成框架企业信息化整体解决方案需要在CIMS思想的指导下，基于已有的复杂问题求解方法，利用先进的信息技术，规划和设计一个可持续支持企业信息
23、化工作的集成框架。集成框架要完成企业的业务过程体系、信息系统体系、应用软件体系、技术支持体系和信息系统管理体系的定义，并以此作为企业信息化的基本蓝图和宏观控制框架，开展应用软件的实施与集成，保证所建立的信息技术体系能够正确调整和连接到业务体系和经营战略上，为企业的生产经营提供有效的支持，保证所实施的信息系统具有良好的开放性、可集成性和可重构能力。 图4是支持企业信息化整体解决方案的集成框架系统图，图中给出的集成框架除反映了企业信息系统支持范围、主要的功能外，重点是提出了以模型为核心的企业信息化实施方法，特别是以演进的集成化产品、过程、资源(IPPR)模型为核心的集成思想和集成策略。框架从上到下
24、分成企业人口、软件构件、模型管理、网络数据库4个层次。网络与数据库管理系统是企业信息化的基础层；企业入口主要反映了统一的、安全的用户界面，使不同地点、不同身份的用户能够以一致的界面访问企业信息系统提供的各种服务；软件构件层表示了面向不同的业务功能的软件构件，图4(图中CRM为客户关系管理，SCM为供应链管理)给出的仅是企业信息化中可能用到的部分软件，这些软件功能从左向右沿着产品的生命周期展开，表示了企业信息化整体解决方案需要为企业提供产品全生命周期的管理。第3层是演进的IPPR模型管理系统，它是企业实现产品、过程、资源集成的核心，也是实现不同应用软件之间信息和过程集成的载体。演进的IPPR模型
25、是指该模型随着产品的整个生命周期不断进化，以适应企业在产品设计制造不同阶段对模型不同视图的细致程度和重点因素的需求。图5为IPPR模型，其中产品视图定义了企业的产品类、产品结构、产品功能、产品相关的文档和规范、产品的制造工艺等有关产品的设计制造信息；过程视图定义了企业的业务过程，包括产品的设计制造过程、生产计划管理过程、销售和采购过程等；资源视图定义了企业的制造资源、人员和组织结构、信息资源等。这3个视图的核心是过程视图，通过过程视图中活动的属性定义实现过程与资源、产品信息的集成。模型管理系统以IPPR模型为数据对象，提供模型的定义维护工具和模型操作接口。模型定义维护工具用来实现IPPR模型的
26、定义和修改，模型操作接口为应用软件提供操作模型数据的函数，应用软件通过该接口实现对IPPR模型中定义的产品、过程、资源数据的访问，从而实现不同应用软件之间的无缝集成。3.3实施途径企业信息化整体解决方案的实施途径是企业信息化工作的实施指南，包括相关的实施步骤、每个步骤包含的主要实施内容、不同步骤之间的关系、以及企业信息化工作的参考模型等。实施途径是在总结分析了类似企业信息化实践经验的基础上，并结合本企业的特点形成的，它是有效组织、管理和评价企业信息化工作的指导方法和技术路线。其目的是保证企业信息化工作顺利、高效、低成本地进行，保证所建立的信息技术体系能够正确调整和连接到业务结构和经营战略上，为
27、企业的生产经营提供有效的支持。许多咨询公司、系统集成公司、软件供应商、信息技术研究院校在实践的基础上都积累了大量的实施经验，在企业建模、企业诊断、企业性能评价、企业参考模型方面的研究成果也为企业制订有效的信息化实施途径提供了理论和方法上的参考。但是，需要指出的是，每个企业的信息化工作的实施途径都与该企业特定的管理思想、企业产品、企业文化、市场环境与定位、组织结构、人员结构密切相关，虽然其他企业的信息化实施途径和经验可以作为参考，但是某个特定企业信息化工作的实施途径肯定会与所有任何其他的企业有所不同，也就是说，企业的信息化实施途径是需要在深入研究分析的基础上，经过反复论证才能制订出合适的专用于该
28、企业的特定策略和方法。 图6给出了企业信息化整体解决方案的实施路线图。从图6中可以看出，企业信息化整体解决方案的实施分为企业规划和诊断、企业信息系统规划、企业信息系统实施3个阶段。企业规划和诊断是基础，企业信息系统规划是蓝图，企业信息系统实施是具体的操作。企业信息系统的规划起着承上启下的作用。3.4标准规范和评价体系企业信息化实施需充分借鉴已有的与企业信息化相关的标准和规范，包括信息技术的标准和规范、行业/企业的管理标准和规范、企业参考模型标准和规范，在此基础上形成符合企业需要的信息系统实施、集成标准和规范。这项工作的标准化和规范化是保证系统具有良好的开放性和可集成性的有力保障，也是保证信息系
29、统实施能沿着正确技术路线进行的重要方法。建立良好的企业信息化评价体系、评价指标和评价方法是准确地把握企业信息工作效果的重要手段。通过建立良好的信息化工作基准可以科学地评价企业信息化工作的进展，通过基于时间、成本、绩效的评价指标体系，可以准确地对企业在信息技术上的投资进行效能评估。因此，研究企业信息化的评价体系和评价方法，并将其应用于企业信息化实施的过程控制中，对于企业的信息化工作具有重要的指导意义和实用价值。4结束语企业信息化是一个复杂的过程，企业信息化整体解决方案采用一种系统化的方法，通过不同层面的工作来实现企业信息化的规划、组织、控制、管理工作。企业整体解决方案除了本文介绍的内容外，还包括
30、支持企业实施信息化的应用工具、集成平台和使能工具，以及其他关键技术。企业信息化整体解决方案的研究还处于探索阶段，本文所叙述的也仅是对企业信息化整体解决方案的初步见解，整个企业信息化的工作还需要进行深入、细致的研究。参考文献1吴澄.现代集成重组系统导论.北京:清华大学出版社，20022.863/现代集成制造系统专家组.现代集成制造系统主题发展战略研究报告.北京20013制造业信息化重大专项专家组.制造业信息化工程总体实施方案北京2002.4MillerTH，BergerDW.TotallyIntegratedEnterprises.NewYork：St.LuciePress，20015范玉顺，王刚，高展.企业建模理论与方法学导论.北京:清华大学出版社，200l
