基于中国国情的集成系统体系结构、实施方法论研究及其应用本项目属于自动化领域、计算机领域、信息科学领域和管理领域的交叉学科,提出了一套帮助中国企业实施信息化的建模分析方法和实施指南,并开发了一套支持信息化的建模分析工具软件包,作为实现信息系统集成的主要支撑工具,可以降低企业因实施新的技术和管理手段而带来的风险,保证项目的顺利实施。主要研究内容包括: 1 、开发了构建集成系统体系框架的方法。在 ISO TC184 2001 年北京和 2002 年美国会议上,项目组提出的在体系结构中增加经济和过程视图的提案 ( 看法和做法 ) 得到重视,被提交国际标准化组织。这是当年我国在制造自动化领域的唯一提案,是我国参加 ISO/TC184 十几年来被接受的第二个提案。在 2002 年 ISO 美国会议上, ISO 授权课题组开发国际标准 ISO14939 有关经济视图的文件,该文件目前已经公布在 ISO TC184 SC5 的工作网站上征求意见。在 2003 年 ISO 韩国会议上,接受我国提案,要我们筹备编制 " 过程建模 " 国际标准。 2 、在深入研究集成系统理念的基础上,形成新的通用集成系统参考体系结构,并研究组织、资源、信息等视图的建模分析方法,对过程建模、分析以及经营过程重构的理论方法进行了深入的研究,形成了比较完善的理论体系。 3 、自主开发了通用企业建模 (GEM) 软件包及过程建模软件和过程模型库管理系统软件,并取得国家软件注册中心的注册,该软件系统是我国航空和船舶两个行业集成系统设计与构建的主要工具。 4 、发表论文多篇,出版专著《 IDEF 建模分析和设计方法》、《经营过程重构 (BPR) 与系统集成》和《集成的信息系统体系结构 (ARIS)- 经营过程建模》。 5 、该课题的研究成果已应用于九五 863 重点项目 " 航空 CIMS 工程 " 、 " 中国三江航天集团 CIMS 工程建设 " 以及十五 863 项目 " 船舶现代集成制造系统与自动化装备创新工程 " 。系统集成思想的贯彻以及体系结构方法的应用,使 " 航空 CIMS 工程 " 项目在验收时,获得九五 863/CIMS 主题中各项目的最高分。并保证这些项目取得了巨大的经济和社会效益。 自主开发的过程建模软件和过程模型库管理系统软件,可推广应用到所有实施信息化的企业和行业中。发表的论文,出版的专著对实施信息化具有重要的指导作用。 该项研究的成果将企业分析的各种手段进行了有效的筛选和集成,有助于发现企业存在的问题,降低企业实施信息化的风险,这对于国内制造业的腾飞具有非常重大的意义,应用前景广阔。 应用于工程系统构建 - “航空 CIMS 工程”总体设计和一期工程实施 由于历史原因,我国航空企业基本上是一厂一所一种机型,在地域分布上极其广泛,我们必须将这些企业集成在一起,在组织运行机制上进行改革,探索适合中国国情的多厂所合作机制,才能真正发展壮大我国航空工业,取得全球市场份额。企业从竞争走向联合不是简单的协作,它们面临不同组织结构和技术标准的制约,不同的管理模式和软硬件环境的制约。信息技术的发展使地域分布广泛的企业组成针对某一市场机遇的动态联盟成为可能。 在支撑技术层面上,我国航空工业的发展存在如下制约因素: 1) 飞机设计制造仍然以模拟量传递为主, CAD 技术的普及没有改变对实物样机的依赖; 2) 普遍使用了三维 CAD 技术,但是没有与之相适应的虚拟装配、虚拟样机技术; 3) 设计过程仍然是基于模拟量传递,没有形成数字化设计的工作方法和流程; 4) 缺乏对大量产品数据的管理手段; 5) 没有支持异地无纸联合设计制造的产品数据管理技术、设计协同技术和过程管理技术; 6) 缺乏多厂所联合设计的分布式型号管理手段。 九五航空 CIMS 工程是航空行业为建成贯穿飞机研制全过程的现代集成制造系统的一项大型系统工程,是 863/CIMS 主题的重大关键技术攻关项目。实施航空 CIMS 工程是提高飞机设计制造服务整体水平、加快航空行业信息化步伐、增强市场竞争能力的重大举措。 本项目作为航空 CIMS 工程的一部分和系统支撑技术,在体系结构方法论的基础上,通过对现代集成理论、观点和技术的研究,提出并解决了针对航空 CIMS 工程、同时又在我国许多行业都具有推广价值的行业集成理论框架及支撑技术。课题的理论成果和技术在航空 CIMS 工程中得到应用和实施,使航空 CIMS 工程在国内首次建立了广域网上的分布式异地设计制造和型号研制管理系统,在行业范围内以信息集成为基础,初步实现设计和制造的过程集成,并且探索一个行业内企业间集成的途径,又在实际型号研制中得到了应用。具体来讲: 信息集成
在航空 CIMS 工程中,通过异地分布式 PDM 和基于 Web 的各项技术的应用以及建立各种行业级的信息规范,改变了以往那种通过数据文件的信息传递方式,在数据管理模式的层次上实现了信息的共享、唯一的数据源和数据的一致性。从而将信息集成提高到了一个全新的技术层次。 过程集成
过程集成是在对过程进行管理的基础上,应用并行工程的思想和方法,将各种资源进行合理配置,打破一切阻碍飞机研制业务过程通畅履行的壁垒,以期获得最大的增值。在航空 CIMS 工程中,针对不同层次过程的特点提供了不同的过程管理与集成的方法: (1) 在项目管理层次,通过分布式项目管理技术和支撑系统,实现了对项目的合理分解和计划管理; (2) 在人员组织层次,采用 IPT 工作方式有效地消除了各个职能部门的壁垒; (3) 在过程管理层次,采用过程建模和过程管理软件实现了对过程的规范化、过程的执行与监控; (4) 在产品数据的产生与传递层次,采用 PM 工作流功能实现了对产品数据生成和传递过程的有效控制; (5) 在软件工具层次,通过集成框架和统一界面对各种软件工具的启动过程进行了管理与集成。 上述技术手段使得飞机研制中的过程集成具有了实在的工程含义,并且将飞机研制管理方式由面向功能(职能部门)改变为面向过程。 企业间集成
对于中航一集团而言,企业间的集成就是要解决各厂所的协同工作关系,形成一个适应研制新型号任务的组织框架和运行模式。在本课题中,对于企业间的集成着重于以下两个层面: (1) 针对多厂所协同完成型号研制的业务需求,研究厂所之间的协作方式,从型号研制的组织框架和运行模式层次探索企业间集成的方法,提出了 “ 关于我国航空企业管理运行模式的一些思考和建议”的研究报告。 (2) 针对实现多厂所协同完成型号研制的技术手段进行技术攻关,突破了异地产品设计、异地工艺设计与制造、异地工程分析计算、异地计划进度管理、异地协同工作环境、异地过程集成与管理等技术,为在中航一集团实现企业间集成打下了技术基础。 本项目获中国通信学会科学技术奖(原电子部科技进步奖)一等奖。
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