某大型装备制造企业集团（以下简称“集团”）作为我国装备制造业的代表，新时期明确提出要建设“世界一流的装备制造企业”的宏伟发展目标。信息化是企业创新发展的推动力和关键技术保障，它对于集团适应现代企业模式转变，加强科技创新能力与水平，提升企业核心竞争能力至关重要。我们通过对装备制造业信息化发展及集团信息化建设情况的全面深入调研分析，结合多年的信息化理论研究和咨询服务经验，深入进行了集团未来信息化发展战略的研究，提出了集团“十二五”优化提升“数字制造”，“十三五”向“智慧制造”发展的总体思路，进而提出未来十年集团信息化目标任务、技术路线、策略方法、关键任务和实施计划。
一、我国装备制造业信息化建设的新阶段
我国装备制造业的信息化建设已经进入全方位、多层次发展的新阶段。通过推进大型装备制造业的“工业化和信息化融合发展”，全面提高大型企业集团信息化管控水平，促进企业组织扁平化、决策科学化和运营一体化，增强企业资源共享和业务整合能力。适应产业竞争格局的新变化，以提升产业链协同能力为重点，推动产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的普及和深化，实现产业链上下游企业的信息共享和业务协作。以支撑企业国际化经营为重点，支持重点行业骨干企业跨国运营平台建设，建立全球协同的研发设计、客户关系和供应链管理体系。装备制造业由“数字化”向“智慧化”发展的高级阶段特征，是制造技术与现代信息技术融合发展的产物，也代表着未来装备制造业发展的方向。
通过对国内外装备制造业信息化建设情况的调研分析，未来的装备制造业信息化的发展趋势将必然是基于网络，向数字制造和虚拟制造的方向发展。目前，我国装备制造业仅少数龙头企业处于“数字化”阶段，仍需大力推进管理模式创新发展和IT技术综合运用相结合，因此实现两化深度融合必然是一个长期持续的过程。
二、集团信息化建设现状调研分析
集团从上世70年代在全国制造企业中第一家引进我国自行制造的DJS-6小型计算机开始，信息化就成为企业成长不可缺少的手段，其后，走上了现代化制造流程管理信息化的道路。80年代开始的CIMS项目建设，初步实现以计划管理为核心的设计、建造、管理一体化的数字化信息系统平台建设。“十一五”期间在数字化设计、数字化建造和数字化管理方面，取得了一系列的成果。作为国有特大型综合性制造企业，集团的企业信息化建设已初具规模，在行业内已走在前列。
经过全面深入的调研，分析当前集团信息化建设的成果和所存在的问题，认为集团的信息化在信息基础设施建设和信息资源开发方面已打下较好的基础，应用系统已基本覆盖企业核心业务领域，具备了“设计-建造-管理”的数字化支持能力，可以在优化提升“数字制造”的基础上实现“智慧制造”，全面推进信息化与工业化深度融合，成为国际一流的数字化、智能化制造企业。
三、集团信息化建设（2012-2021）目标和关键任务
为适应集团业务发展未来十年“上规模、增产能，调结构、快发展”战略需要，未来十年的信息化建设的战略目标是：加快推进信息化与工业化深度融合，在优化提升“数字制造”的基础上，实现“智慧制造”。
深度融合 落实加快推进信息化与工业化深度融合的指导方针，在产业结构和业务流程不断优化的同时，综合应用各种先进的信息技术，提升工业化水平、促进产业转型升级，加快推进集团现代企业模式的发展，实现由“数字制造”向“智慧制造”的发展战略目标。
数字制造 以信息资源开发利用为主线，制订和完善集团信息化发展战略、管理机制和创新人才队伍建设，突出解决集团信息化建设总体设计、数据标准化体系和IT管控体系建设，综合运用各种先进IT技术，建设集团统一的企业级数据中心及其支撑的数字化综合集成平台，建设网络化、集成化、可视化和智能化的集团综合管理信息系统（I-MIS），推进电子商务建设和门户集成，实现设计制造、生产经营和决策支持的一体化管理，支持信息共享和业务协同，为集团内部成员企业、各职能部门和全体员工、上下游供应链企业和各有关外部单位提供快捷高效的信息服务。
智慧制造 以企业数字化为基础，突出“感知、互联和智慧”的智能化现代企业生产管控模式，提高IT技术全业务应用的覆盖水平、加强集团综合应用集成能力和提升系统智慧化水平，加强集团知识管理和综合决策支持与分析能力建设，满足集团在现代企业模式下所强调的专业化分工、社会化协作和智能化管理需要，实现“智慧制造”。
为实现集团未来十年信息化建设的战略目标，应在现有信息化工作基础上，重点完成以下四项关建性任务：
1、加强信息化与工业化深度融合的方法论研究，制定科学的技术路线，认真搞好基于信息资源规划的总体设计。
认真学习《关于加快推进信息化与工业化深度融合的若干意见》（工信部联信〔2011〕160号），结合集团实际加强集团信息化整体发展战略研究、制定和落实工作；以系统工程思想为指导，利用先进的信息化规划设计理论，突出解决集团信息化总体设计的方法论问题，制定科学的技术路线，组织实施基于信息资源规划的总体设计；优化并完善适应集团发展需求的信息化综合管理体系，建立信息制度和各项标准，提高信息系统对业务的整体适应能力和集团管理创新发展的支撑作用，促进全集团的信息化水平提高。
2、加强信息资源开发利用，统一数据标准，建立企业数据中心，重建高档次数据环境，实现信息资源整合与应用系统集成。
贯彻落实《关于加强信息资源开发利用工作的若干意见》（中办发[2004]34号），突出信息资源开发利用在制造工业信息化建设中的核心地位，建立集团统一数据标准化体系，建设企业数据中心，重建以主题数据库、数据仓库为核心的高档次数据环境，重点解决设计、制造、经营各核心业务系统的整合问题，消除“信息孤岛”，完善“数字制造”；进一步优化通信-计算机网络基础设施建设，以支持跨部门、跨地区业务协同、信息共享和数据自动化交换；提高设计制造一体化水平，实现设计-制造-装备生产一体化管理，规范集团生产计划系统，建设以CIMS为核心的机械设计制造综合集成平台，有效支持装备企业模式的落实，并扩展到其它主业板块；开发适应集团综合管控需要的集团综合管理信息系统，加强集团管理生产经营分析、领导辅助分析与决策支持系统、管理驾驶舱等决策类应用系统的开发；优化提升集团信息化平台功能，完善工作流管理、权限认证、身份管理、单点登录和信息发布管理等功能，形成并具备协同办公、电子商务、内外网集成管理、门户集成和综合信息发布与服务管理等功能，实现集团设计制造、生产经营和综合管理的一体化。
3、综合运用现代信息技术，加快产业升级改造和装备制造的信息化综合集成能力提升，支持跨部门、跨地区业务协同，实现设计-制造-经营一体化、数字化和智能化管理。
综合运用RFID、传感器、无线通信、GPS技术、云计算、3D虚拟技术和互联网等先进IT技术，加强生产作业现场的信息化改造和全过程管控能力建设；建立云计算技术支持平台；具备智能感知、智慧运营，全面支持生产现场综合管理、指挥调度与协同管控，形成对各作业生产现场工作流、物流、信息流的智能化管理；加强集团知识工程建设和各专业系统决策支持与分析能力和系统间业务协同的能力，开发面向集团决策层的集团决策支持系统（DSS）和专家系统（ES），支持集团在现代企业模式下所强调的专业化分工、社会化协作和智能化管理。
4、加强信息化决策指挥和工程管理机制建设，进一步优化调整集团信息化组织管理体系、部门设置和人员结构，以适应完成信息化战略目标任务的需要。
落实《关于进一步推进中央企业信息化工作的意见》（国资发[2009]102号）建立首席信息官（CIO）制度、设立信息化专职管理部门的要求，以系统工程“总体设计部”的思想为指导，组建集团信息化高层规划设计指挥协调机构；加强集团信息化组织管理体系、部门配置和人员结构的调整优化，建设适应集团未来发展战略、IT管理和技术支撑的信息化建设和管理队伍，具备综合管理、业务协调、IT核心技术自主研发和创新应用推广能力；在此基础上，进一步形成一支具有装备制造业领域专业经验、信息化综合服务能力的开发队伍，作为IT产业力量，为集团带来新的利润增长。
四、集团信息化建设的理论指导与技术路线
4.1 企业信息化发展阶段论
美国学者理查德·诺兰(Richard·L·Nolan)总结企业计算机应用的发展规律，认为有六个发展阶段：起步、扩展、控制、集成、数据管理、成熟，即“诺兰模型”。结合我国的实际情况，可以综合划分为三个发展阶段：初级阶段、中级阶段、高级阶段。如图1所示。
图1 企业计算机应用发展阶段模型——“诺兰模型”
目前我国的装备制造业信息化建设，大部分处于中级阶段，即“诺兰模型”的“控制”和“集成”阶段，该阶段信息化建设的的基本问题是“两滞后”和“两缺乏”：
“两滞后”，一是信息资源开发利用滞后于网络建设，通信计算机网络基础设施建设投资大、水平先进，但网上的信息资源贫乏，从设计科研、制造生产到经营管理等日常业务处理，再到运营分析、辅助决策等，面向部门级的应用系统众多、多条业务线上的信息不畅通、“信息孤岛”现象比较普遍，严重制约着业务协同和信息共享；二是管理层以上的应用滞后于业务操作层，数据录入和报表处理的应用较多，管理层的分析和调控应用很少，决策层的综合分析和辅助决策应用更少，信息化的综合效益不高。
“两缺乏”，一是缺乏信息资源规划，各企业普遍会在网络规划和软件选型上下功夫，唯独不做或不会做数据层面的信息资源规划，对分散开发形成的“信息孤岛”也想搞集成，但缺乏科学有效的办法；二是缺乏统一的数据标准，多家软件商或同一家软件商的不同开发组，使用、推行各自的数据标准（虽然不少是标榜采用某某国际、国家、行业标准），却没有为业主方的信息环境建立统一的数据标准，因此，“先孤岛，后整合”的故技总是重演，统一数据标准总是落空，“信息孤岛”问题一直是老大难。
“诺兰模型”的预见性，已经被国内外许多企业的计算机应用发展情况所证实。总结某些企业信息化建设失败的经验教训，其中最重要的一条就是缺乏科学的方法论指导，不了解、当然也不会遵照“诺兰模型”去组织实施信息化工程。企业信息化“诺兰模型”的前三个阶段具有计算机时代的特征，后三个阶段具有信息时代的特征，其转折点处是进行信息资源规划的最佳时机。这一点恰恰是很多企业信息化主管领导和骨干们所不知道的。制造工业信息化的高级阶段，即“诺兰模型”的“数据管理”和“成熟”阶段，要建设综合管理信息系统（I-MIS），其基本特征，就是通过信息资源规划建立统一的数据标准和稳定的数据模型，从数据集成着手实现应用系统的集成，从根本上扭转长期存在的“两滞后”和“两缺乏”被动局面。
4.2 信息工程方法论（IEM）
信息工程方法论（IEM，Information Engineering Methodology），是国际著名的现代企业管理大师詹姆斯·马丁（James Martin）于上世纪80年代为解决“数据处理危机”问题而提出来的，其基础是软件工程和关系数据库。到1993年，马丁的《面向对象信息工程》专著，将大型信息系统的开发建设划分为四个阶段：一、高层规划，企业决策层直接参与构思信息系统建设；二、业务域分析，业务人员和系统分析人员合作，对每一业务域进行较详细的分析，建立业务模型；三、系统设计，由联合应用设计小组采用面向对象技术进行系统设计，开发快速原型和演示系统，以便及时获得用户的反馈信息；四、建造，尽量使用程序自动生成技术和可重用技术，提高系统建造的速度和质量(见图2)。
图2 面向对象信息工程的“金字塔模型”
我们自1986年在国内率先引进马丁的信息工程方法论（IEM），同时还引进了威廉·德雷尔（William Durell）的数据管理（DA），以及霍顿（F.W.Horton）和马钱德（D.A.Marchand）的信息资源管理（IRM）等先进理论方法；1994年获得国家自然基金项目“信息系统集成的理论和工具的研究”的支持，经过长期的理论与实践相结合的研究与大量的工程实践总结，2004年科技部组织的以乌家培为组长、周宏仁为副组长的专家组评审，充分肯定了我们创新发展的信息工程方法论（IEM），认为“符合我国国情，具有科学性和实用性，它对消除‘信息孤岛’、避免信息化‘黑洞’,具有突出的效用。”
集团信息化建设理论指导的重要内容，就是我们创新发展的信息工程方法论（IEM）中的三个重点创新内容：信息资源规划（IRP）、信息资源整合（IRI）和基于信息资源规划的总体设计。
4.2.1 信息资源规划（IRP）
信息资源规划（IRP，Information Resource Planning）是指企业生产过程和经营管理信息的采集、传输、处理、应用的全面规划，是侧重数据流分析，为实现信息资源整合与应用系统集成的总体规划。这就是说，信息资源规划也是一种总体规划，但不再侧重网络规划和应用项目规划，而是侧重数据的规划，是侧重信息资源开发利用、实现与应用系统开发有效衔接的、中观层面的总体规划。大型装备制造企业的信息化，不论是产品设计、材料配件采购、加工制造和装配，还是销售和客户服务等过程，都充满着信息的产生、流通和运用，要使各个部门内部、部门之间，以及部门与外部单位间的频繁、复杂的数据流畅通，充分发挥信息资源的作用，不进行统一的全面的规划是不可能的。
2002年，清华大学出版社出版我们的专著《信息资源规划——信息化建设基础工程》，全面阐述了信息资源规划的理论基础、工程化方法和其软件支持工具的使用，成为许多企业信息资源规划的指导书，2007年该书被定为全国高校信息管理和信息系统专业教材。
4.2.2 信息资源整合（IRI）
信息资源整合（IRI，Information Resource Integrating），是指为发挥信息化建设的综合效益，对已建应用系统的完善和集成，新建应用系统的统筹规划和总体设计，建立数据标准，建设数据中心，重整数据环境，进行数据深度分析和挖掘，实现信息资源共享和快捷数据交换等技术方法的综合。
信息资源整合的理论基础是IEM的数据环境重建（DER）理论。该理论指出，企业的数据环境由低到高有四种类型或四个发展阶段：
第一类数据环境：数据文件（Data Files）。早期的计算机应用开发还没有出现数据库管理系统（DBMS），在应用程序中定义各种数据结构，随着应用程序增加，数据文件数目剧增，导致维护困难，一小点应用上的变化都将引起连锁反应，使修改又慢又贵，并很难进行。
第二类数据环境：应用数据库（Application Data Bases）。后来，虽然出现了数据库管理系统，但系统开发人员根据报表的原样建库，为分散的应用设计分散的“数据库”实际上并不具备数据库的品质，不能支持数据的共享。这种数据环境像数据文件环境一样，随着应用的扩充，应用数据库也在剧增，维护、集成困难，“信息孤岛”无法消除。
第三类数据环境：主题数据库（Subject Data Bases）。这是一种真正意义上的数据库，经过科学的规划与设计，其结构与使用它的处理过程是独立的。各种面向业务主题的数据，如顾客数据、产品数据或人事数据，通过一些共享数据库被联系和体现出来。这种主题数据库的特点是：经过严格的数据分析，建立模型需要花费时间，但其后的维护费用很低。最终（但不是立即）会使应用开发加快，并能使用户直接与这些数据库交互使用数据。主题数据库是最简单、最快捷、最安全地实现信息共享的数据结构。
第四类数据环境：信息检索系统（Information Retrieval System）。建立这种数据环境的目的是保证信息检索和快速查询的需要，以支持高层管理和辅助决策。该类数据环境后来被称为数据仓库（Data Warehouse）,是面向主题的、单一的、完整的和一致的数据存储；数据从多种数据源获取，经过加工成为最终用户在一定程度上可理解的形式。数据仓库是主题数据库的集成，是深加工的信息。
以上前两类数据环境属于低档次的数据环境，后两类属于高档次的数据环境。信息资源整合的实质，就是通过信息资源规划，建立统一的数据标准，推动数据环境由低档次向高档次转化；实现信息资源整合的标志，就是建成企业数据中心，以主题数据库作数据中心数据组织存储的主体，支持核心业务应用系统的集成化开发运行和已建应用系统的互联互通。
4.2.3 基于信息资源规划的总体设计
2004年，国家信息化指导机构针对信息化建设中不断出现重复投资、分散开发、各自为战、条块分割、先出现“信息孤岛”后考虑整合的被动局面，提出信息化建设首先要搞好顶层设计或总体设计的要求。
我国系统工程大师钱学森在《论系统工程》一书中，关于总体设计是这样论述的：在制造一部复杂的机器设备时，如果它的一个一个局部构件彼此不协调，相互连不起来，那么，即使这些构件的设计和制造从局部看是很先进的，但这部机器的总体性能还是不合格的。因此必须有个“总设计师”来“抓总”，协调设计工作。总体设计部由熟悉系统各方面专业知识的技术人员组成，并由知识面比较宽广的专家负责领导。总体设计部设计的是系统的“总体”，是系统的“总体方案”，是实现整个系统的“技术途径”。总体设计部一般不承担具体部件的设计，却是整个系统研制工作中必不可少的技术抓总单位。
这里所介绍的基于信息资源规划的总体设计，是我们圣达团队学习系统思想和系统工程方法，用于指导具体完成IEM前两个阶段（图4.2上两层）的构思规划任务的两部分技术方法和技术成果：第一部分，进行信息资源规划，提出信息资源规划方案，包括需求分析和系统建模（功能模型、数据模型和系统体系结构模型）方案；第二部分，编制信息工程总体方案，包括通信-计算机网络工程总体方案、数据标准-数据中心工程总体方案和应用软件工程总体方案。这两部分构成的总体设计方案，是企业信息化建设的指导文件，用于指导、控制和协调全部后续信息化建设工程。
4.3 集团信息化建设的技术路线
根据上述的理论研究和借鉴国内外企业信息化建设的成功经验，从集团的实际出发，为实现未来十年信息化建设战略目标，我们建议的集团信息化建设技术路线是：以信息工程方法论为指导，首先做好基于信息资源规划的总体设计，建立统一的数据标准化体系，以高档数据环境支持信息化综合集成，以科学的运维体系保障信息化建设的可持续发展。该技术路线的要点可以概括为“总体设计、标准先行、综合集成、科学运维”。
总体设计 就是以信息工程方法论为指导的基于信息资源规划总设计， 信息资源规划是总体设计的基础与核心部分，信息工程总体方案是信息资源规划所形成的标准和模型的实施工程方案。总体设计主要解决“技术抓总”问题，以利执行“统一规划、统一标准；科学分期、应用主导”的信息化建设基本原则，综合运用各类先进的IT技术，科学布局重点信息化工程，优化提升“数字制造”，并向“智慧制造”发展。
标准先行 企业信息化的标准化建设重点是数据标准化体系建设，包括两部分工作：一、数据管理基础标准（数据元素标准、信息分类编码标准、用户视图标准、概念数据库标准和逻辑数据库标准）建设；二、信息资源目录与交换体系建设。数据管理基础标准建设是企业信息化““数据管理”阶段（即“诺兰模型”第五阶段）的核心工作，它首先是源头数据（生产现场实时数据和业务管理数据等）采集的一致性保障，进而是数据汇总、处理、存储、传输和共享应用高效安全的保障。信息资源目录与交换体系建设是实现集成化应用系统与已建应用系统互联互通的机制，也是实现企业信息系统与外部（业务伙伴、银行、保险、工商、税务等）信息系统自动化数据交换的机制。因此，数据标准化体系建设工作要着力执行信息资源规划方案，在应用开发前期完成；决不要在应用开发中分散进行，那将是走回头路——继续在低档的数据环境中堆积冗余无需的数据。
综合集成 企业信息化的综合集成是极其复杂的系统工程，包括从网络集成、数据集成、应用集成到门户集成。 集团信息化综合集成的思路是，以深度开发利用企业信息资源为目标，全面覆盖并满足集团核心业务和集团化企业综合管控需求，在集团信息资源规划工作的基础上，有计划、有步骤的组织实现。为此，必须客观地评估现有的应用系统，分别制定新建、在建和已建应用系统的整合策略；科学布局重大信息化工程建设项目，加强业务操作层、管理层和决策层等各类基础业务支撑、管理和决策分析能力建设；提升各业务板块、跨部门的信息共享水平，实现与外部单位自动化数据交换；加强面向集团决策层的数据分析和辅助决策能力建设，提升集团信息化的智能管理水平；建设集团统一数据中心和云计算支持中心，保障综合集成的全面实现。
科学运维 集团信息化建设要实现可持续发展，必须建立科学的运营维护管理体系。为此，首先要建立和完善信息化管理架构和稳定的管理队伍；同时，要抓紧建立科学的系统运维管理体系、数据标准化管理体系和信息安全管理体系；加强集团信息化建设的法律法规、标准规范、业务流程、技术规程和各种保障措施和管理手段的建设。
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