装备制造企业数字化转型应用支撑平台框架.pdfVIP

当前，面对技术、市场以及供应链等多重挑战，在软件定义、数据驱动、数

字孪生、大数据、人工智能及元宇宙等技术加持下，装备制造企业不断采用新工

艺、新材料，以新模式推动产品快速创新。企业积极关注并探索数字化转型路径，

实现数字技术与工业技术、管理技术的融合，推动产品工程和企业管理工程的不

断创新，驱动企业数字蝶变，支撑企业从传统运行模式向数字化模式发展，建立

数据驱动的企业运营融合创新。从而带动企业高效率、高效益以及高质量发展，

提升企业面对复杂竞争环境的持续竞争力。

尽管装备制造企业数字化转型得到广泛关注，但是对数字化转型认识、数字

化转型机理，以及数字化转型应用支撑方面的研究和实践还不充分。本文主要结

合装备制造企业需要，分析企业数字化转型的特点，提出装备制造企业转型数字

化能力体系及其应用支撑平台框架，为装备制造企业数字化转型提供探索。

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。文献提出的流程与标准、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，支撑企业关键业务

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、ＤＳ、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，文献指

出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，文献给出数字模型（ＤＭ）、数字镜像（Ｄ

Ｓ）和数字孪生（ＤＴ）三个层次，本文将产品、过程、企业和产业链的数字

化分