“3+N”创建数字化科技企业

1、“3+N”创建数字化科技企业关键词：十四所，业务深度融合，数字化转型，“3+N”战略面对国际军事装备迭代更新、技术变革等复杂多变的外部环境和企业内部强烈的转型需求，中国电子科技集团公司第十四研究所（简称十四所）以业务深度融合为导向，以总体规划为引领、业务转型为核心、持续改进为驱动、多维保障为支 撑，实施横向“3大核心业务域”与纵向“N维管理要素”有机融合的全面数字化转型战略，创建世界一流科技型企业。一、 构建“3+N”数字化转型总体架构1、围绕企业战略目标，规划数字化转型路线“十三五”以来，十四所将数字化转型作为“建设世界一流创新型科技企业”发展战略的核心内容和重要支撑，规划 了“以核心业务转

2、型为主线，建立数字化转型总体架构，推进研发、制造、保障三大核心业务的数字化转型，通过持续改进驱动转型目标的达成，并通过多维保障支撑转型顺利推进”的数字化转型路线，全面推动产品研发、制造、保障业务向“数字化、网络化、智能化”变革转型。2、以业务深度融合为导向，构建数字化转型总体架构十四所借鉴TOGAF（开放小组体系结构框架）理论，构建了以业务深度融合为导向的数字化转型总体架构，确保在一张蓝图绘到底的同时，又能够根据内外部情况变化及时进行动态调整，切实有效地指导数字化转型工作的开展。细分产品研制核心业务。十四所客户订单和对应的业务形态主要包括研制、批产和售后三类：研制类业务包含设计、仿真、单件生产

3、、调试以及质保期内的维护/维修等；批产类业务包含批量生产、调试以及质保期内的维护/维修；售后类业务包含备件生产以及质保期外的维护/维修。根据不同订单类型对应的业务活动跨度，十四所产品研制的全过程可划分为研发、制造、保障三大阶段。建立横向贯通的数字化模型。十四所研发、制造、保障三大业务阶段的人员、工具、资源、方法、环境均有明显区别， 各自的管理方式、业务目标、支撑系统也不尽相同，即各业务阶段需要分别实现“从用户需求到设计定型”“从客户订单到产品交付”“从保障定义到能力形成”的业务价值提升。十四所据此将三大业务领域的架构规划显性区分，构成数字化转型总体架构的三大核心，通过数字化模型进行横向贯通，确

4、保不同业务活动的数据流前后双向全过程贯通，以实现产品研制业务的整体价值提升。构建矩阵式数字化总体架构。十四所创新性地将研发、制造、保障三大核心业务与人、财、物、计划、质量、成本等管理要素交叉形成业务矩阵，构建横向“3大核心业务域”与纵向“N维管理要素”有机融合的“3+N”数字化总体架构（如图1所示）。 图1 “3+N”数字化转型总体架构横向3域：对应模型驱动的智能研发、基于工业大数据的智能制造和产品全寿命周期智能保障三大领域，优化数字化转型环境，实现产品研制全寿命周期价值流贯通。纵向N维：以大数据支持的企业战略管控为核心目标，从人力资源、财务、供应链、项目管理、成本分析等N个维度管理要素出发，

5、构建端到端的企业运营管理和项目管理流程，融入三大核心业务领域，实现上下穿透、全息感知、透明决策。通过核心业务数字化平台和运营管理的全要素集成，辅以大数据支撑的知识工程和安全可靠的IT基础设施，构成核心业务域与多维管理要素有机融合的“3+N”数字化转型总体框架，引领企业数字化转型。二、模型驱动和样机全过程贯穿的产品研发数字化十四所通过构建模型驱动和样机全过程贯穿的产品研发数字化能力，促进产品研发方式由经验设计向仿真设计、由分散设计向协同设计、由实物验证向虚拟验证、由知识封闭向知识共享转变，大幅提升了产品研发质量和效率。1、构建基于模型的体系论证和系统架构设计流程十四所借鉴MBSE（基于模型的系统

6、工程）理念，结合自身业务实际，形成了一套适合军工企业基于模型的体系论证和总体架构设计方法与流程。创新各专业深度融合的产品架构设计方法。在充分理解用户需求的基础上，通过对产品应用场景进行可视化建模与分 析，从整体性能最优的角度论证各种产品应用中的协同匹配；承接用户需求，以模型的形式开展产品总体需求分析、功能分解、指标分配、总体方案设计和动态验证，实现产品研发的总体闭环；承接总体要求，以模型的形式开展各业务域之间的协同，完成产品各分系统的需求分析、指标分配、软硬件设计和建模仿真等工作，并根据需要完成虚拟测试验证和半实物测试验证。基于模型的体系论证和架构设计方法采用模型化设计，使得产品研制前期的验证

7、成果以直观的方式向下游精确完整传 递，便于设计追溯；对象化、结构化的模型便于跨专业协同，从而规范电讯、结构、软件等各个专业的设计流程；设计与验证融为一体，使得每层设计都得到充分验证，有效避免或减少了设计返工。2、建立样机全过程贯穿的协同设计仿真管理机制通过设计参数级、功能级、性能级三个层级的数字化样机，十四所建立了一套涵盖体系、系统、分系统和模块的样机全过程贯穿的协同设计仿真管理机制，实现对各层级仿真流程和仿真知识的规范化管理，尽可能减少对实物试验的依赖，提升产品研发效率。如通过仿真模板管理，提供向导式仿真设计流程，并绑定相关仿真知识，实现对仿真过程的规范化控制和参数化设计；仿真数据管理将离散

8、的过程数据和结果数据进行统一管理，与试验数据进行对比分析，从而不断优化仿真模型， 提高仿真置信度。为更好地推广应用协同设计仿真，适应数字化样机建设所引发的研发管理流程变革，十四所结合各专业特点，拟制、修订了包括结构/电讯/工艺相关工作流程、交付物、数据接口规范等30多项管理标准，建立起适应产品研发实际需要的样机标准体系。3、建立全寿命周期设计资源共享的产品数据管理平台为解决装备产品结构、设计模型、技术状态等全寿命周期设计资源贯通和共享问题，十四所建立了统一的产品数据集成管理平台，对产品相关模型与数据对象的产生、映射、转换、交换、丰富、关联、发布、传递、使用、更改、废弃等状态演变过程进行分析，形

9、成面向装备产品全寿命周期的技术状态控制中枢。通过对装备产品全寿命周期数据的分类、集成、存储管理，确保产品研发各阶段设计数据的一致性与可追溯性，保证既有设计知识、技术成果能够得以科学归类和持续复用，实现设计资源在全所范围内的共享。三、工业互联和虚实融合的产品制造数字化十四所致力于打造涵盖产品制造过程的设备状态感知、设备控制、信息集成、信息建模、信息分析、决策优化等过程的工业互联和虚实融合的数字化能力，形成设备-设备、设备-系统、设备-系统-产品、企业-产品-用户的四大闭环，实现由传统制造向基于工业互联的智能制造的生产方式的转变（如图2所示）。 图2 工业互联和虚实融合的生产制造体系框架1、打造基

10、于工业互联的数据采集和全息感知能力。十四所以新一代信息技术与制造业深度融合为主线，建设“工业互联、全息感知”的数字化企业，通过数字化、网络 化、智能化的贯穿覆盖，打通项目管理与产品制造的各个环节，并向设计端和保障端进行价值延伸，实现业务与体系垂直贯通、资源与能力协同共享，全面提升产品设计、生产和管理水平。通过提升各个智能单元/产线的工业数据采集能力，远程控制生产线仓储、配送、装配及设备测试的具体工作；将智能单元/产线所采集的信息数据进行加工处理，把异构信息转换为标准格式的数据，分布式地存储于工业物联网中，并在此基础上建立物理系统和仿真系统的混成模型，推动生产制造由“实物经验方式”向“信息知识方

11、式”转变。2、建设从生产要素到产品价值链的制造运营中枢十四所建立覆盖微组装、电装、机加工、总装、总调等多种制造类型的制造运营管理平台，实现工程数字化的端到端集成、计划到指令的数据链纵向集成、围绕产品价值链的企业间横向集成，形成从生产要素到产品价值链的制造运营中枢，并与工业现场形成“数字化双胞胎”，提升生产环节“人机料法环”的柔性配置和动态响应。在制造体系的纵向进行生产控制指令和生产过程信息的上传下达，实现“任务-订单-工单-执行”的逐层分解及自动作 业，完成制造体系的内部循环；在产品全生产周期的横向进行信息知识的前后贯通，以实时准确的制造加工信息支撑智能研发的设计优化、智能验证的功能实现及智能

12、保障的数据提供，形成“研发-试制-验证-保障”四位一体的循环。3、创新虚实融合的可视化生产决策管理方式十四所打造虚实映射的可视化生产决策平台，运用建模仿真技术将物理系统的状态数据反馈到虚拟空间，通过虚拟方式进行生产信息的监控，形成物理现实空间和数字赛博空间的虚实互动，推动物理实体与数字虚体之间数据的双向动态交互， 实现反馈式设计、迭代式创新和持续性优化，促进计划安排、资源配置、生产执行与调度的智能决策管理。四、覆盖产品全寿命周期的装备保障数字化十四所通过持续打造覆盖产品全寿命周期且可预测的装备保障数字化能力，打通了装备保障从战斗力生成到战斗力保持的全寿命周期，即从前端向后端实现了设计模型数据贯

13、通，从后端向前端实现了维修/维护数据反馈，从而推动装备保障方式从传统的人工响应式保障向全寿命周期可预测的数字化精确保障转变。1、“六性”设计与功能设计融合的数字化协同设计体系针对军事装备产品特点，十四所建立健全了“六性”（可靠性、可保障性、可维护性、可测试性、安全性、环境适应 性）设计环境、交互式电子手册开发系统、产品健康管理设计工具等与产品功能设计紧密融合的数字化协同设计体系，实现设计任务与“六性”设计工具和数据的集成，并与产品研发过程贯通，实现产品设计全过程的“六性”指标追踪。2、面向战斗力保持的数字化保障运营方式面向装备产品交付后的服役全过程，十四所建立了售后服务管理系统以及属地化子系统

14、，创新基于战斗力保持的售后保障全过程、全要素数字化运营方式，提高装备精确保障能力，并反向促进产品设计的持续改进。同时，通过全资可视化系 统，从列装、任务、资源、故障等维度准确掌握装备使用、运行和维护的状态信息，从而制定针对性的服务保障策略，合理安排装备维修/维护计划和外场任务活动，提升装备的可用度和作战性能。如建立装备出厂、交付、使用阶段的全寿命周期 信息台账，精细化管控每个可维护单元的状态及履历，为精确保障、快速响应和质量追溯提供准确数据；对故障件返厂维修进行全过程跟踪监控，维修过程实行跨系统、跨部门协同；将各种保障资源精准匹配所对应的装备及任务，以利更好地进行保障资源的使用预测和优化管理。

15、五、创新数字化转型全过程控制与持续改进方法为保障数字化转型的顺利推进，十四所借鉴端到端业务流程管理理念，创新数字化转型全过程控制与持续改进方法。1、建立端到端推进流程，提高项目建设质量与效率十四所建立从项目立项（Establish）到系统功能改进（Improve）的端到端数字化转型项目推进流程（代称“E2I”）。图3 数字化转型项目推进流程（E2I）如图3所示，E2I主要由流程及控制点、角色与职责、评审与决策体系三个层面构成，数字化转型的每一个工作环节都 通过E2I工作规范明确了具体内容、角色职责、输入物、输出物、控制点签署等相关要求，进一步优化了项目推进过程中不增值的冗余环节，实现跨部门、跨岗位