某大型裝備制造企業集團（以下簡稱“集團”）作為我國裝備制造業的代表，新時期明確提出要建設“世界一流的裝備制造企業”的宏偉發展目標。信息化是企業創新發展的推動力和關鍵技術保障，它對于集團適應現代企業模式轉變，加強科技創新能力與水平，提升企業核心競爭能力至關重要。我們通過對裝備制造業信息化發展及集團信息化建設情況的全面深入調研分析，結合多年的信息化理論研究和咨詢服務經驗，深入進行了集團未來信息化發展戰略的研究，提出了集團“十二五”優化提升“數字制造”，“十三五”向“智慧制造”發展的總體思路，進而提出未來十年集團信息化目標任務、技術路線、策略方法、關鍵任務和實施計劃。
一、我國裝備制造業信息化建設的新階段
我國裝備制造業的信息化建設已經進入全方位、多層次發展的新階段。通過推進大型裝備制造業的“工業化和信息化融合發展”，全面提高大型企業集團信息化管控水平，促進企業組織扁平化、決策科學化和運營一體化，增強企業資源共享和業務整合能力。適應產業競爭格局的新變化，以提升產業鏈協同能力為重點，推動產品全生命周期管理、客戶關系管理、供應鏈管理系統的普及和深化，實現產業鏈上下游企業的信息共享和業務協作。以支撐企業國際化經營為重點，支持重點行業骨干企業跨國運營平臺建設，建立全球協同的研發設計、客戶關系和供應鏈管理體系。裝備制造業由“數字化”向“智慧化”發展的高級階段特征，是制造技術與現代信息技術融合發展的產物，也代表著未來裝備制造業發展的方向。
通過對國內外裝備制造業信息化建設情況的調研分析，未來的裝備制造業信息化的發展趨勢將必然是基于網絡，向數字制造和虛擬制造的方向發展。目前，我國裝備制造業僅少數龍頭企業處于“數字化”階段，仍需大力推進管理模式創新發展和IT技術綜合運用相結合，因此實現兩化深度融合必然是一個長期持續的過程。
二、集團信息化建設現狀調研分析
集團從上世70年代在全國制造企業中第一家引進我國自行制造的DJS-6小型計算機開始，信息化就成為企業成長不可缺少的手段，其后，走上了現代化制造流程管理信息化的道路。80年代開始的CIMS項目建設，初步實現以計劃管理為核心的設計、建造、管理一體化的數字化信息系統平臺建設。“十一五”期間在數字化設計、數字化建造和數字化管理方面，取得了一系列的成果。作為國有特大型綜合性制造企業，集團的企業信息化建設已初具規模，在行業內已走在前列。
經過全面深入的調研，分析當前集團信息化建設的成果和所存在的問題，認為集團的信息化在信息基礎設施建設和信息資源開發方面已打下較好的基礎，應用系統已基本覆蓋企業核心業務領域，具備了“設計-建造-管理”的數字化支持能力，可以在優化提升“數字制造”的基礎上實現“智慧制造”，全面推進信息化與工業化深度融合，成為國際一流的數字化、智能化制造企業。
三、集團信息化建設（2012-2021）目標和關鍵任務
為適應集團業務發展未來十年“上規模、增產能，調結構、快發展”戰略需要，未來十年的信息化建設的戰略目標是：加快推進信息化與工業化深度融合，在優化提升“數字制造”的基礎上，實現“智慧制造”。
深度融合 落實加快推進信息化與工業化深度融合的指導方針，在產業結構和業務流程不斷優化的同時，綜合應用各種先進的信息技術，提升工業化水平、促進產業轉型升級，加快推進集團現代企業模式的發展，實現由“數字制造”向“智慧制造”的發展戰略目標。
數字制造 以信息資源開發利用為主線，制訂和完善集團信息化發展戰略、管理機制和創新人才隊伍建設，突出解決集團信息化建設總體設計、數據標準化體系和IT管控體系建設，綜合運用各種先進IT技術，建設集團統一的企業級數據中心及其支撐的數字化綜合集成平臺，建設網絡化、集成化、可視化和智能化的集團綜合管理信息系統（I-MIS），推進電子商務建設和門戶集成，實現設計制造、生產經營和決策支持的一體化管理，支持信息共享和業務協同，為集團內部成員企業、各職能部門和全體員工、上下游供應鏈企業和各有關外部單位提供快捷高效的信息服務。
智慧制造 以企業數字化為基礎，突出“感知、互聯和智慧”的智能化現代企業生產管控模式，提高IT技術全業務應用的覆蓋水平、加強集團綜合應用集成能力和提升系統智慧化水平，加強集團知識管理和綜合決策支持與分析能力建設，滿足集團在現代企業模式下所強調的專業化分工、社會化協作和智能化管理需要，實現“智慧制造”。
為實現集團未來十年信息化建設的戰略目標，應在現有信息化工作基礎上，重點完成以下四項關建性任務：
1、加強信息化與工業化深度融合的方法論研究，制定科學的技術路線，認真搞好基于信息資源規劃的總體設計。
認真學習《關于加快推進信息化與工業化深度融合的若干意見》（工信部聯信〔2011〕160號），結合集團實際加強集團信息化整體發展戰略研究、制定和落實工作；以系統工程思想為指導，利用先進的信息化規劃設計理論，突出解決集團信息化總體設計的方法論問題，制定科學的技術路線，組織實施基于信息資源規劃的總體設計；優化并完善適應集團發展需求的信息化綜合管理體系，建立信息制度和各項標準，提高信息系統對業務的整體適應能力和集團管理創新發展的支撐作用，促進全集團的信息化水平提高。
2、加強信息資源開發利用，統一數據標準，建立企業數據中心，重建高檔次數據環境，實現信息資源整合與應用系統集成。
貫徹落實《關于加強信息資源開發利用工作的若干意見》（中辦發[2004]34號），突出信息資源開發利用在制造工業信息化建設中的核心地位，建立集團統一數據標準化體系，建設企業數據中心，重建以主題數據庫、數據倉庫為核心的高檔次數據環境，重點解決設計、制造、經營各核心業務系統的整合問題，消除“信息孤島”，完善“數字制造”；進一步優化通信-計算機網絡基礎設施建設，以支持跨部門、跨地區業務協同、信息共享和數據自動化交換；提高設計制造一體化水平，實現設計-制造-裝備生產一體化管理，規范集團生產計劃系統，建設以CIMS為核心的機械設計制造綜合集成平臺，有效支持裝備企業模式的落實，并擴展到其它主業板塊；開發適應集團綜合管控需要的集團綜合管理信息系統，加強集團管理生產經營分析、領導輔助分析與決策支持系統、管理駕駛艙等決策類應用系統的開發；優化提升集團信息化平臺功能，完善工作流管理、權限認證、身份管理、單點登錄和信息發布管理等功能，形成并具備協同辦公、電子商務、內外網集成管理、門戶集成和綜合信息發布與服務管理等功能，實現集團設計制造、生產經營和綜合管理的一體化。
3、綜合運用現代信息技術，加快產業升級改造和裝備制造的信息化綜合集成能力提升，支持跨部門、跨地區業務協同，實現設計-制造-經營一體化、數字化和智能化管理。
綜合運用RFID、傳感器、無線通信、GPS技術、云計算、3D虛擬技術和互聯網等先進IT技術，加強生產作業現場的信息化改造和全過程管控能力建設；建立云計算技術支持平臺；具備智能感知、智慧運營，全面支持生產現場綜合管理、指揮調度與協同管控，形成對各作業生產現場工作流、物流、信息流的智能化管理；加強集團知識工程建設和各專業系統決策支持與分析能力和系統間業務協同的能力，開發面向集團決策層的集團決策支持系統（DSS）和專家系統（ES），支持集團在現代企業模式下所強調的專業化分工、社會化協作和智能化管理。
4、加強信息化決策指揮和工程管理機制建設，進一步優化調整集團信息化組織管理體系、部門設置和人員結構，以適應完成信息化戰略目標任務的需要。
落實《關于進一步推進中央企業信息化工作的意見》（國資發[2009]102號）建立首席信息官（CIO）制度、設立信息化專職管理部門的要求，以系統工程“總體設計部”的思想為指導，組建集團信息化高層規劃設計指揮協調機構；加強集團信息化組織管理體系、部門配置和人員結構的調整優化，建設適應集團未來發展戰略、IT管理和技術支撐的信息化建設和管理隊伍，具備綜合管理、業務協調、IT核心技術自主研發和創新應用推廣能力；在此基礎上，進一步形成一支具有裝備制造業領域專業經驗、信息化綜合服務能力的開發隊伍，作為IT產業力量，為集團帶來新的利潤增長。
四、集團信息化建設的理論指導與技術路線
4.1 企業信息化發展階段論
美國學者理查德·諾蘭(Richard·L·Nolan)總結企業計算機應用的發展規律，認為有六個發展階段：起步、擴展、控制、集成、數據管理、成熟，即“諾蘭模型”。結合我國的實際情況，可以綜合劃分為三個發展階段：初級階段、中級階段、高級階段。如圖1所示。
圖1 企業計算機應用發展階段模型——“諾蘭模型”
目前我國的裝備制造業信息化建設，大部分處于中級階段，即“諾蘭模型”的“控制”和“集成”階段，該階段信息化建設的的基本問題是“兩滯后”和“兩缺乏”：
“兩滯后”，一是信息資源開發利用滯后于網絡建設，通信計算機網絡基礎設施建設投資大、水平先進，但網上的信息資源貧乏，從設計科研、制造生產到經營管理等日常業務處理，再到運營分析、輔助決策等，面向部門級的應用系統眾多、多條業務線上的信息不暢通、“信息孤島”現象比較普遍，嚴重制約著業務協同和信息共享；二是管理層以上的應用滯后于業務操作層，數據錄入和報表處理的應用較多，管理層的分析和調控應用很少，決策層的綜合分析和輔助決策應用更少，信息化的綜合效益不高。
“兩缺乏”，一是缺乏信息資源規劃，各企業普遍會在網絡規劃和軟件選型上下功夫，唯獨不做或不會做數據層面的信息資源規劃，對分散開發形成的“信息孤島”也想搞集成，但缺乏科學有效的辦法；二是缺乏統一的數據標準，多家軟件商或同一家軟件商的不同開發組，使用、推行各自的數據標準（雖然不少是標榜采用某某國際、國家、行業標準），卻沒有為業主方的信息環境建立統一的數據標準，因此，“先孤島，后整合”的故技總是重演，統一數據標準總是落空，“信息孤島”問題一直是老大難。
“諾蘭模型”的預見性，已經被國內外許多企業的計算機應用發展情況所證實。總結某些企業信息化建設失敗的經驗教訓，其中最重要的一條就是缺乏科學的方法論指導，不了解、當然也不會遵照“諾蘭模型”去組織實施信息化工程。企業信息化“諾蘭模型”的前三個階段具有計算機時代的特征，后三個階段具有信息時代的特征，其轉折點處是進行信息資源規劃的最佳時機。這一點恰恰是很多企業信息化主管領導和骨干們所不知道的。制造工業信息化的高級階段，即“諾蘭模型”的“數據管理”和“成熟”階段，要建設綜合管理信息系統（I-MIS），其基本特征，就是通過信息資源規劃建立統一的數據標準和穩定的數據模型，從數據集成著手實現應用系統的集成，從根本上扭轉長期存在的“兩滯后”和“兩缺乏”被動局面。
4.2 信息工程方法論（IEM）
信息工程方法論（IEM，Information Engineering Methodology），是國際著名的現代企業管理大師詹姆斯·馬丁（James Martin）于上世紀80年代為解決“數據處理危機”問題而提出來的，其基礎是軟件工程和關系數據庫。到1993年，馬丁的《面向對象信息工程》專著，將大型信息系統的開發建設劃分為四個階段：一、高層規劃，企業決策層直接參與構思信息系統建設；二、業務域分析，業務人員和系統分析人員合作，對每一業務域進行較詳細的分析，建立業務模型；三、系統設計，由聯合應用設計小組采用面向對象技術進行系統設計，開發快速原型和演示系統，以便及時獲得用戶的反饋信息；四、建造，盡量使用程序自動生成技術和可重用技術，提高系統建造的速度和質量(見圖2)。
圖2 面向對象信息工程的“金字塔模型”
我們自1986年在國內率先引進馬丁的信息工程方法論（IEM），同時還引進了威廉·德雷爾（William Durell）的數據管理（DA），以及霍頓（F.W.Horton）和馬錢德（D.A.Marchand）的信息資源管理（IRM）等先進理論方法；1994年獲得國家自然基金項目“信息系統集成的理論和工具的研究”的支持，經過長期的理論與實踐相結合的研究與大量的工程實踐總結，2004年科技部組織的以烏家培為組長、周宏仁為副組長的專家組評審，充分肯定了我們創新發展的信息工程方法論（IEM），認為“符合我國國情，具有科學性和實用性，它對消除‘信息孤島’、避免信息化‘黑洞’,具有突出的效用。”
集團信息化建設理論指導的重要內容，就是我們創新發展的信息工程方法論（IEM）中的三個重點創新內容：信息資源規劃（IRP）、信息資源整合（IRI）和基于信息資源規劃的總體設計。
4.2.1 信息資源規劃（IRP）
信息資源規劃（IRP，Information Resource Planning）是指企業生產過程和經營管理信息的采集、傳輸、處理、應用的全面規劃，是側重數據流分析，為實現信息資源整合與應用系統集成的總體規劃。這就是說，信息資源規劃也是一種總體規劃，但不再側重網絡規劃和應用項目規劃，而是側重數據的規劃，是側重信息資源開發利用、實現與應用系統開發有效銜接的、中觀層面的總體規劃。大型裝備制造企業的信息化，不論是產品設計、材料配件采購、加工制造和裝配，還是銷售和客戶服務等過程，都充滿著信息的產生、流通和運用，要使各個部門內部、部門之間，以及部門與外部單位間的頻繁、復雜的數據流暢通，充分發揮信息資源的作用，不進行統一的全面的規劃是不可能的。
2002年，清華大學出版社出版我們的專著《信息資源規劃——信息化建設基礎工程》，全面闡述了信息資源規劃的理論基礎、工程化方法和其軟件支持工具的使用，成為許多企業信息資源規劃的指導書，2007年該書被定為全國高校信息管理和信息系統專業教材。
4.2.2 信息資源整合（IRI）
信息資源整合（IRI，Information Resource Integrating），是指為發揮信息化建設的綜合效益，對已建應用系統的完善和集成，新建應用系統的統籌規劃和總體設計，建立數據標準，建設數據中心，重整數據環境，進行數據深度分析和挖掘，實現信息資源共享和快捷數據交換等技術方法的綜合。
信息資源整合的理論基礎是IEM的數據環境重建（DER）理論。該理論指出，企業的數據環境由低到高有四種類型或四個發展階段：
第一類數據環境：數據文件（Data Files）。早期的計算機應用開發還沒有出現數據庫管理系統（DBMS），在應用程序中定義各種數據結構，隨著應用程序增加，數據文件數目劇增，導致維護困難，一小點應用上的變化都將引起連鎖反應，使修改又慢又貴，并很難進行。
第二類數據環境：應用數據庫（Application Data Bases）。后來，雖然出現了數據庫管理系統，但系統開發人員根據報表的原樣建庫，為分散的應用設計分散的“數據庫”實際上并不具備數據庫的品質，不能支持數據的共享。這種數據環境像數據文件環境一樣，隨著應用的擴充，應用數據庫也在劇增，維護、集成困難，“信息孤島”無法消除。
第三類數據環境：主題數據庫（Subject Data Bases）。這是一種真正意義上的數據庫，經過科學的規劃與設計，其結構與使用它的處理過程是獨立的。各種面向業務主題的數據，如顧客數據、產品數據或人事數據，通過一些共享數據庫被聯系和體現出來。這種主題數據庫的特點是：經過嚴格的數據分析，建立模型需要花費時間，但其后的維護費用很低。最終（但不是立即）會使應用開發加快，并能使用戶直接與這些數據庫交互使用數據。主題數據庫是最簡單、最快捷、最安全地實現信息共享的數據結構。
第四類數據環境：信息檢索系統（Information Retrieval System）。建立這種數據環境的目的是保證信息檢索和快速查詢的需要，以支持高層管理和輔助決策。該類數據環境后來被稱為數據倉庫（Data Warehouse）,是面向主題的、單一的、完整的和一致的數據存儲；數據從多種數據源獲取，經過加工成為最終用戶在一定程度上可理解的形式。數據倉庫是主題數據庫的集成，是深加工的信息。
以上前兩類數據環境屬于低檔次的數據環境，后兩類屬于高檔次的數據環境。信息資源整合的實質，就是通過信息資源規劃，建立統一的數據標準，推動數據環境由低檔次向高檔次轉化；實現信息資源整合的標志，就是建成企業數據中心，以主題數據庫作數據中心數據組織存儲的主體，支持核心業務應用系統的集成化開發運行和已建應用系統的互聯互通。
4.2.3 基于信息資源規劃的總體設計
2004年，國家信息化指導機構針對信息化建設中不斷出現重復投資、分散開發、各自為戰、條塊分割、先出現“信息孤島”后考慮整合的被動局面，提出信息化建設首先要搞好頂層設計或總體設計的要求。
我國系統工程大師錢學森在《論系統工程》一書中，關于總體設計是這樣論述的：在制造一部復雜的機器設備時，如果它的一個一個局部構件彼此不協調，相互連不起來，那么，即使這些構件的設計和制造從局部看是很先進的，但這部機器的總體性能還是不合格的。因此必須有個“總設計師”來“抓總”，協調設計工作。總體設計部由熟悉系統各方面專業知識的技術人員組成，并由知識面比較寬廣的專家負責領導。總體設計部設計的是系統的“總體”，是系統的“總體方案”，是實現整個系統的“技術途徑”。總體設計部一般不承擔具體部件的設計，卻是整個系統研制工作中必不可少的技術抓總單位。
這里所介紹的基于信息資源規劃的總體設計，是我們圣達團隊學習系統思想和系統工程方法，用于指導具體完成IEM前兩個階段（圖4.2上兩層）的構思規劃任務的兩部分技術方法和技術成果：第一部分，進行信息資源規劃，提出信息資源規劃方案，包括需求分析和系統建模（功能模型、數據模型和系統體系結構模型）方案；第二部分，編制信息工程總體方案，包括通信-計算機網絡工程總體方案、數據標準-數據中心工程總體方案和應用軟件工程總體方案。這兩部分構成的總體設計方案，是企業信息化建設的指導文件，用于指導、控制和協調全部后續信息化建設工程。
4.3 集團信息化建設的技術路線
根據上述的理論研究和借鑒國內外企業信息化建設的成功經驗，從集團的實際出發，為實現未來十年信息化建設戰略目標，我們建議的集團信息化建設技術路線是：以信息工程方法論為指導，首先做好基于信息資源規劃的總體設計，建立統一的數據標準化體系，以高檔數據環境支持信息化綜合集成，以科學的運維體系保障信息化建設的可持續發展。該技術路線的要點可以概括為“總體設計、標準先行、綜合集成、科學運維”。
總體設計 就是以信息工程方法論為指導的基于信息資源規劃總設計， 信息資源規劃是總體設計的基礎與核心部分，信息工程總體方案是信息資源規劃所形成的標準和模型的實施工程方案。總體設計主要解決“技術抓總”問題，以利執行“統一規劃、統一標準；科學分期、應用主導”的信息化建設基本原則，綜合運用各類先進的IT技術，科學布局重點信息化工程，優化提升“數字制造”，并向“智慧制造”發展。
標準先行 企業信息化的標準化建設重點是數據標準化體系建設，包括兩部分工作：一、數據管理基礎標準（數據元素標準、信息分類編碼標準、用戶視圖標準、概念數據庫標準和邏輯數據庫標準）建設；二、信息資源目錄與交換體系建設。數據管理基礎標準建設是企業信息化““數據管理”階段（即“諾蘭模型”第五階段）的核心工作，它首先是源頭數據（生產現場實時數據和業務管理數據等）采集的一致性保障，進而是數據匯總、處理、存儲、傳輸和共享應用高效安全的保障。信息資源目錄與交換體系建設是實現集成化應用系統與已建應用系統互聯互通的機制，也是實現企業信息系統與外部（業務伙伴、銀行、保險、工商、稅務等）信息系統自動化數據交換的機制。因此，數據標準化體系建設工作要著力執行信息資源規劃方案，在應用開發前期完成；決不要在應用開發中分散進行，那將是走回頭路——繼續在低檔的數據環境中堆積冗余無需的數據。
綜合集成 企業信息化的綜合集成是極其復雜的系統工程，包括從網絡集成、數據集成、應用集成到門戶集成。 集團信息化綜合集成的思路是，以深度開發利用企業信息資源為目標，全面覆蓋并滿足集團核心業務和集團化企業綜合管控需求，在集團信息資源規劃工作的基礎上，有計劃、有步驟的組織實現。為此，必須客觀地評估現有的應用系統，分別制定新建、在建和已建應用系統的整合策略；科學布局重大信息化工程建設項目，加強業務操作層、管理層和決策層等各類基礎業務支撐、管理和決策分析能力建設；提升各業務板塊、跨部門的信息共享水平，實現與外部單位自動化數據交換；加強面向集團決策層的數據分析和輔助決策能力建設，提升集團信息化的智能管理水平；建設集團統一數據中心和云計算支持中心，保障綜合集成的全面實現。
科學運維 集團信息化建設要實現可持續發展，必須建立科學的運營維護管理體系。為此，首先要建立和完善信息化管理架構和穩定的管理隊伍；同時，要抓緊建立科學的系統運維管理體系、數據標準化管理體系和信息安全管理體系；加強集團信息化建設的法律法規、標準規范、業務流程、技術規程和各種保障措施和管理手段的建設。
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