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装备制造企业数字化转型总体框架

1企业数字化转型概念与框架

1.1企业数字化转型概念

企业数字化转型是从以物理空间为运行载体的企业运作模式向

以物理空间与数字空间相融合为载体（即物理与数字空间融合载

体）的数字化运作模式转变，基于物理与数字空间融合载体构建企

业运行基本劳动力、物资、资金和信息要素，形成产品数字化研

制、数字化科研生产管理和数字化企业经营管理等关键支撑体系，

实现市场敏捷响应、生产精准有序和管理稳定高效的企业运行状

态。

图１装备制造企业的数字化转型运行模式

装备制造企业的数字化转型运行模式如图１所示。传统的企业

物理空间依然有效运作，而在企业数字空间将以数据和模型为基

础，围绕产品数字化、产品工程管理活动数字化、科研生产管理活

动数字化及经营管理活动数字化等关键过程和活动的数字化，在企

业数字空间建立支持产品规划论证、研发设计、生产制造、试验测

试、服务保障，以及企业科研生产管理和经营管理活动的数字化运

行环境。并逐步将企业运行的劳动力、资产、环境和资金等要素数

字化，形成员工数字化、资产数字化、环境数字化、标准数字化和

制度数字化等关键数字化要素，最终全面建立数字化企业生态。流

程与标准、模型与数据、工具链，以及人才队伍组成的数字化工程

生态将是企业数字空间中产品工程的重要部分。

1.2企业数字化转型能力支撑框架

依据对企业数字化转型的理解，可以认为企业数字化转型就是

重构企业业务运行基座和运行框架，建立适应企业数字化运作模式

的运行要素，实现其模型化表达，构建其数字连续性能力体系。企

业数字化转型能力支撑框架如图２所示。在企业数字化转型能力框

架中包括对象数字化能力、企业数字连续性能力，在两大能力基础

上，构建数据与模型驱动的企业数字化运营体系，支撑企业业务场

景的运行，实现企业的数字化转型。

图２企业数字化转型能力支撑框架

1.2.1企业运行关键要素对象的数字化

企业运行关键要素对象的数字化就是利用软件定义对象，装备

制造企业运行关键要素对象的数字化如图３所示。图３中，DM、D

S、DT分别为数字模型（DM）、数字镜像（DS）和数字孪生（DT）。

图3装备制造企业运行关键要素对象的数字化

企业运行关键要素对象包括产品、过程、企业和产业链四类。

其中，产品数字化和过程数字化是数字化工程生态的关键。产品数

字化是通过产品建模、模型管理（覆盖产品全生命周期RFLPPMS，

即产品的需求（R）、功能（F）、逻辑（L）、物理（P）、工艺（P）、

制造（M）及服务（S））和数据关联与优化等手段，实现产品总

体、分系统和单机等产品对象的模型化，形成符合产品工程需要的

不同视角的产品模型，以支持模型驱动的产品创新研制。过程数字

化采用活动建模、流程管理和流程优化技术，实现贯穿产品体系论

证、产品设计、产品加工和交付运维等全生命周期技术活动的数字

化，涵盖企业经营管理活动和科研生产管理活动的数字化，支持流

程驱动的柔性过程管理。

企业数字化则通过企业要素建模、建立数字化组织机构管控、

供应链管控和企业经营决策模型等关键经营管控模型，实现企业运

行优化，支持基于数据驱动的企业数字化运营。产业链数字化则通

过产业伙伴建模、产业链定义和模型优化，支持价值驱动的数字化

产业链构建。

关于对象的数字化能力水平，将产品、过程、企业和产业链的

数字化分别区分为数字模型（DM）、数字镜像（DS）和数字孪生（D

T）三个层次。其中，数字模型（DM）仅建立物理对象的数字化描

述和表达，物理对象和数字模型的信息交互为手工方式；数字镜像

（DS）在数字模型基础上实现了模型从物理对象自动获取数据，但

是无法将信息反馈到物理对象；数字孪生（DT）则在数字镜像基础

上，与物理对象实现双向自动化信息交互，达到虚实融合的一体化

真实逼近。

1.2.2企业数字化运行的数字连续性

数字连续性是基于文件连续体理论提出的，旨在解决文件连续

体框架内的信息保管和利用能力问题，即数字连续性主要提供信息

长久保存和在信息持续运动中的信息管理能力。

图４业务与数据连续性示意图

企业数字连续性是指在数据驱动模式下，企业业务人员、企业

部门、外部单位和外部伙伴在任何时候均可及时获取、使用一致版

本的企业相关