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。