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正确构建制造业信息化平台，提升企业核心竞争力

作者：通力有限公司王和根

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摘要：本文分析了国内制造业信息化的发展与需求，根据信息化技术的发展趋势和十余年的实践经验，论述了以创新为核心、以PLM为主体架构的制造业信息化平台的概念，并结合军工企业特点提出了如何正确构建制造业信息化平台、提高企业核心竞争力的建议。
关键词：创新产品生命周期管理（PLM）制造业信息化平台

制造业信息化建设近年来在国内已经取得很大的发展，经过10多年的推广和应用，军工信息化正在逐渐扩大，尤其是在软硬件基础设施、CAD/CAM等技术应用方面取得了良好的效益（1）。随着“十一五”规划的启动，对于制造业来说，为推动我国由“制造大国”变为“制造强国”、满足国家以新的经济模式实现跨越式发展的要求，信息化建设的进一步推进和发展，已成为包括政府机关、企业、信息化系统供应商等各方面的共识。但在评价中国信息化建设现状、特别是如何建设信息化的问题上，仍有许多问题需要深入探讨。

1 国内制造业信息化建设的发展趋势与需求

从国内信息化建设的现状看，关于制造业信息化平台的内涵、作用、以及构建的指导思想急需明确，信息化建设总的投资效费比有待提高，信息化咨询市场不够成熟，企业在整体规划、方案和软件的选择、工程实施的监理和验收等方面也迫切需要加强。

业界分析认为，预计未来三年我国在信息化建设上的IT投入仍将以接近15%的速度递增（2）。为使制造业信息化建设采取正确的方式、实现较高的效率、发挥充分的作用，首先需要明确制造业信息化的特点和需求：

·必须建立在一流的技术基础上实现跨越式发展；
·支持以产品创新为核心的发展战略，提升企业的核心竞争力；
·对于军工企业，应具有支持军品和民品研发的可扩展业务模式。

具体来讲，我们认为国内制造业企业在信息化建设中有如下问题必须引起重视：

1.1 缺乏信息化建设的中长期战略规划

制造业信息化的建设必须服务于企业发展战略的需要和业务目标的实现。同时，信息化建设是一个系统工程，而不是若干种应用软件的简单拼接。目前国内大多数企业由于缺乏高级IT人才、缺乏科学的方法指导，还没有对企业中长期的IT战略和信息化架构进行合理的定义与规划，在选择信息系统、制定实施方案时缺乏长远的考虑，往往不能适应企业在高速发展过程中的业务需求，由此带来的信息系统重复建设、系统整合困难等诸多问题正在逐渐显现出来。

1.2 创新能力没有放在信息化建设的重要位置

在我国中长期科学和技术发展规划纲要中，自主创新能力已被作为保障我国经济进一步发展的国家战略。信息化系统和平台可以辅助企业中的开发、制造、管理人员更快、更好地从事创新活动，同时，在一定程度上，信息化系统也是促使创新活动有序、高效进行的推动力量。目前国内企业在信息化建设中更多注重了软件的功能和技术，而其如何为产品创新服务的问题没有受到足够的重视。

1.3 单点应用强，信息集成弱

许多企业CAD/CAM/CAE等单点技术应用水平已经有了相当程度的提高，也有不少企业应用了PDM系统和ERP系统。但由于缺乏整体规划，不同应用软件之间自成体系、相互隔离、信息孤岛现象还很严重，造成在设计、工艺、制造、财务、营销、维修保障等各方面的脱节。这些现象都说明信息集成已成企业业务的瓶颈。

1.4 制造链下游的创新与信息化管理不足

国内制造业已经普遍应用CAD/CAM/CAE软件，特别是军工企业在数字化设计方面已经取得了很好的成效。但制造能力薄弱的瓶颈逐步凸显出来，同样的图纸，国外企业能造出来，国内就很困难；或者能够制造，但在成品率、质量、批生产能力等方面有较大差距。这些都与处在制造链下游的制造工艺和车间自动化方面的信息化建设不到位有关，也由此成为影响产品交付和产品质量的主要因素和瓶颈。

1.5 信息化建设中“以软件为中心”而不是“以系统为中心”

制造业信息化建设除具备相应的单点应用功能之外，还需要进行必要的系统整合、客户化开发，在满足企业个性化需求、提高企业创新能力的前提下，形成信息化的集成系统。企业在目前的信息化建设中受到自身经验不足、人才缺乏的局限，同时受到“开盒即用（Out-Of-The-Box）的解决方案”的导向，更多注重了软件功能，而对信息化建设的复杂性和系统性认识不足，忽视了信息化咨询、业务流程分析、系统集成、解决方案实施、客户化开发等方面的要求。在选择供应商时，则注重软件的品牌，忽视了对供应商专业服务能力的考察。

2 制造业信息化平台的建设原则和主要构成

2.1 以创新为核心

自主创新既是国家战略，也是企业提升核心竞争力的必由之路，对于军工企业更是如此。创新的关键是产品的创新，企业必须不断推出适应市场需求的产品才能确保自身乃至整个行业的健康发展。然而产品的创新并不简单，据统计，每7个产品创意只有一个能获得成功，新产品的失败比率约为25%～45%（3）。究其原因，好的产品创意仅仅是创新成功的开始，而客户需求的把握、决策的正确、产品研发、制造和交付的及时、成本控制的合理等等，都是构成企业创新能力的重要因素。

制造业信息化的建设必须服务于企业发展战略，就必须把“创新能力”放在首位，这就要求制造业信息化平台，必须针对客户需求、产品规划和决策、设计、制造、交付、维护以至回收的全过程，实现全程控制和信息的采集、共享，需要统筹产品在全生命周期中信息的创生、传递、更新、检索、维护等各方面的管理。要实现这些类型繁多的数字信息的管理，保证企业知识流的顺畅传递，需要一个适用的企业基础架构，来高效汇集和管理不同的产品信息、并支持有效的产品协同开发过程。同时，考虑到军工企业产品更新速度快、试验验证的环节特别多、程序化管理的要求特别严格等特定因素，信息化建设还必须把缩短研发周期、提高产品质量、强化批量生产能力放在突出的位置。

2.2 以PLM系统为主体架构

目前国内企业在信息化建设中，以ERP为主体架构的观点比较普遍。从ERP软件的起源和发展历程来看，本质上是以资源和计划管理为重点，主要着眼于降低产品制造过程中的采购、库存、设备、人力、物流成本，提高企业运作的效率。对于以创新为核心、自主研发为主要任务的企业来说，当前的ERP系统主要覆盖了制造和交付的过程，难以对其他各个过程产生显著作用。因此，ERP可以作为制造业信息化平台的重要组成部分之一，但以ERP作为信息化平台的主体架构，则显得勉为其难。

自1995前后福特汽车公司启动C3P（CAD/CAM/CAE+PDM）计划之后，业界提出了PLM的概念，并逐步为全球制造业所接受。PLM强调产品的全生命周期管理，利用其CAD/CAM/CAE/PDM等应用功能，可以提供对产品规划、定义、支持和管理协同等业务过程的全方位支持，成为制造业信息化的主体架构（如图1）。可以看出，PLM所覆盖的内容已经包括了对产品整个生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理和利用。同时，PLM框架可以方便地与ERP、SCM和CRM等软件实现系统集成。

图1 制造业信息化主体架构

PLM提供了将不同专业知识、不同部门甚至用户的需求信息进行整合与共享的技术，通过对研发流程的优化和控制，实现人、过程、系统和信息的集成，从而构建一种以产品创新为核心的信息化平台。

因此，我们认为，以创新为核心的制造业信息化平台应选择PLM作为主体架构，特别是对创新和研发周期管理有严格要求的军工企业更应如此。

2.2 大力发展数字化制造

（1）制造工艺与过程管理

为了克服制造环节信息化落后所造成的瓶颈（如图2），一种新的数字化制造解决方案——制造过程管理MPM（Manufacturing Process Management）应运而生。MPM把制造过程仿真、优化和定型也作为产品定义过程的组成部分，从而把以前脱离于PLM的单点解决方案紧密集成到完整的产品定义过程中。其中包括：工艺流程设计、工艺过程仿真、制造过程管理等。

图2 生产工程成为信息化瓶颈

MPM将以前分散的产品设计、工艺流程、生产资源和车间信息集成在一起，打破了设计、工艺和车间之间的鸿沟，填补了产品设计和交付阶段之间的信息化管理空白，成为PLM系统的重要组成部分。利用MPM作为产品全生命周期上下游信息传递的桥梁，PLM成为了整个企业、乃至整个供应链的协同平台和统一数据源，从而将改变整个离散制造业制造数据结构的创建、传递和应用的模式，使得制造数据结构更趋于集成，使包括ERP在内的各种应用系统的数据准备更加简单。数字化制造与PLM的紧密集成扩大了PLM的管理范围，加强了其作为企业数字化平台和骨架的作用，已成为PLM的主要发展趋势之一（4）。

（2）制造执行系统

制造执行系统MES（Manufacturing Execution System）是数字化制造的另一个核心技术，MES处于计划层和车间层操作系统之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行。通过MES安排生产进度计划，可对生产进度计划的执行进行控制，从而把ERP和企业的生产现场控制有机地结合起来，使企业更容易建立一个快速反应、有弹性、精细化、统一的信息化制造环境，帮助企业提高产品质量和环境，降低材料和人力资源的消耗。

2.3 重视数字化维修/维护

近年来，PLM已经大大加强了在MRO领域的功能，即产品的售后维护、修理和大修(Maintenance, Repair, Overhaul)。它使得PLM的价值超越了产品的设计制造阶段，扩展到对产品交付后的维修保养直到退役进行跟踪和管理，形成了产品全生命周期信息的闭环管理。这对大型装备的维修保养具有重大的价值，利用PLM对MRO的支持，维修人员能够可视化地了解产品的维修历史记录，获得正确配置的设计图纸、零部件和批架次跟踪记录及相关的产品知识，从而降低维护成本、提高服务质量，实现维修/维护复杂资本资产相关知识和流程向数字化的转换。

3 正确构建制造业信息化平台的实施策略和方法

纵观国内制造业信息化建设的实施情况，总结通力公司十多年的实施经验，我们认为，好的技术方案仅仅是项目成功的基本条件，而适合企业实际的实施策略和实施方法则是信息化建设成功的决定性因素。

3.1 重视并贯彻“整体规划、分步实施”的方针

如前所述，对企业中长期的IT战略和信息化架构进行合理的定义与规划，是信息化建设中不可缺少的环节。这一架构关系到企业创新战略的实施，关系到企业内的各个部门、产品生命周期的各个环节，最终关系到企业的核心竞争力。中长期规划的制定应该成为企业最高管理者直接掌握的重要工作内容之一。

信息化建设包括了许多不同的项目，分步实施是必要的方法。其中要注意各个项目的技术特点、以及相互之间的内在联系，采用系统的分析手段，结合企业实际划分不同项目的实施步骤，既保证每个项目的顺利完成，又保证项目之间的衔接。

3.2 引入第三方咨询，充分利用专业化服务的优势

企业信息化建设具有技术含量高、专业化强的特点，由第三方为企业提供全程咨询，将大大减少项目失败的几率，提高信息化建设的实效。第三方咨询不仅可以帮助企业制定和优化整体规划、选择合理的IT基础架构和应用软件、划分可行的实施步骤、同时可以在工程实施的监理、项目管理和验收过程中起到重要的保证作用，这对于国内企业的信息化建设，无疑有着重大意义。通力公司早在1999年就提出专业咨询对于企业信息化建设的重要作用（5），并且一直在身体力行。

3.3 项目实施应以企业根本利益为导向

有些项目，如多数工具软件，可以采用开盒即用（Out-Of-The-Box）的解决方案；而另一些项目，如PLM则不同于工具软件，必须通过实施和客户化开发才能适用于企业的个性化需求；与此同时，企业内部也需要根据需要对某些工作流程进行优化、调整。实施中经常会遇到诸如是调整企业内部流程以满足软件要求、还是对软件进行客户化开发以满足企业实际情况的矛盾，这时应坚持以企业根本利益为导向的原则，选择能够为企业带来效益、能够满足自主创新要求的方式。

我们的观点是必须在最佳实践的基础上，更多地让软件去满足企业的个性化需求。在实施中我们发现，PLM实施最大的动力来自设计部门，但往往最大的阻力也来自于他们，必须充分考虑企业的使用习惯，满足他们的需求，才能把软件用好，信息系统才能真正发挥作用。如果不能让最终用户满意，一味强调企业一把手的重视只能是一纸空谈。通力公司之所以保持较高的项目成功率和客户满意度，正是坚持了以企业根本利益为导向的服务宗旨，尽管项目开发工作量和技术难度会有所加大，但保证了企业的满意，同时也由此积累了丰富的经验，形成自己独特的竞争优势。

3.4 采用科学的实施方法

在具体项目的实施过程中，需特别强调的是最佳实践与企业业务的结合，以科学的实施方法学为指南。通力公司通过对数十个项目的总结，借鉴国外先进的实施方法学，形成了具有自己特色的PLM项目实施方法学，并以公司质量管理体系的形式固定下来，其核心思想是，项目始终以企业的业务目标为指南，让用户真正成为项目的拥有者，充分参与到项目中，同时加强对企业人才的培训和锻炼，培养他们对系统的维护、扩展能力，完成从软件移交到知识移交的转变，最终赢得企业的认可，保证项目的成功。

4 总结

据CIMData分析，作为制造业信息化平台的主体架构，全球PLM市场在未来的几年内将继续以每年15％的幅度增长（6），尤其在中小企业，数字化制造方面有着巨大的应用前景。

作为在制造业信息化领域耕耘10余年的专业服务公司，通力有限公司与国际领先的软件供应商合作，用一流的人才、一流的技术、为客户提供一流的服务，已经在信息化咨询、产品生命周期管理CAD/CAM/CAE/PLM、数字化制造和管理MPM/MES等技术和解决方案上形成了独特的解决方案，奠定了以服务为核心的竞争优势，在航空、航天、船舶、汽车、机车车辆、电力、电子、兵器和通用机械等行业与数百家客户建立了长期的合作关系。

随着我国制造业信息化建设的日益深入，通力公司将继续探索先进的理念和方法，为客户提供专业化、个性化的服务，携手推进我国的信息化进程，实现与客户的双赢。

参考文献：
(1) 中国商务部研究院信息咨询中心, 2005/2006年中国行业信息化IT需求趋势系列调研报告, http://www.howtop.com/chinese_qingbao/index_it_zongshu.asp
(2) 吴伟仁主编, 军工制造业数字化, 北京:原子能出版社, 2005.1
(3) 罗伯特.G.库柏, 新产品开发流程管理, 北京:机械工业出版社, 2003.1
(4) CIMData, Inc. Digital Manufacturing in PLM Environment, 2006.1, http://cimdata.com/publications
(5) 通力公司，企业实施PDM需要咨询公司的支持，《计算机辅助设计与制造》1999.11 5-7页
(6) CIMData, Inc. PLM – State of the Industry, 2005.10, http://cimdata.com/publications(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/20/2007)


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