时间：2023-08-11 17:27:29
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工厂信息化建设，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：数字化工 信息化
根据学校改革示范校任务目标的发展规划，结合本学校实际的情况，就一体化工作站提出了建设数字化工厂。通过积极探索，不断的创新与实践，充分考虑到今后发展的需要，把企业设计制造过程的现代化无纸化引入学校，真实模拟现代企业的生产经营场景，使学校成为培养高技能高素质的优秀毕业生的理想实践场所。我校现在已经建立起PLM体验中心、理实一体化教室、数字化实训工作站、教学资源库等数字化平台。从而实现理论教学、实习训练的全数字化。为职业教育的“双师型”师资培养培训及交流创造良好的数字平台。
一、“数字化工厂”具体的内涵
信息化建设是现代设计技术的发展方向，是企业走向竞争市场的一次深刻的革命。我们认为从五个方面着手实现“数字化工厂”的目标。对各项目标的具体实施，即为“数字化工厂”具体的内涵。
（1）搭建一体化工作站数字化
搭建安全快速的网络平台是一体化工作站信息化的前提。计算机已成为管理人员和操作人员的工具。我校一体化工作站的系统平台由计算机主机、网络、数据库等组成。通过软件来相连各个系统的平台，将实训车间的数控设备与数据管理平台相连，进而实现对数控设备网络化管理。当然，操作技术人员必须具备网络操作能力，只有软硬件和操作人员都具备了数字化的能力才能实现数字化工厂。
（2）打造无纸生产场景数字化
随着管理集成系统的搭建，通过数据查询系统，即可看到学生现阶段一体化工作站的任务零件及相关信息如：毛坯尺寸、产品材料、加工图样、工艺流程、注意事项等，实现与现代化的生产制造流程接轨。对学生生产用到的数控程序，通过数据终端直接传输到机床上进行应用加工，实现无纸化的设计与生产，既提高了生产效率又规范了操作规程。
（3）一体化讨论区数字化
在一体化讨论区，通过大屏幕投影，可将学生在PLM体验中心中的工作过程现场调出来，包括产品的三维或二维图，工艺流程卡、加工模型及刀路轨迹、仿真结果、加工程序等。同时，也可看到车间机床操作面板及产品加工过程。通过模型结果及机床加工过程现场，实现理论与实践的一体化教学。
（4）一体化工作站管理数字化
通过搭建一体化工作站的管理系统，通过视频可以看到师生教学在工作台上的操作场景，包括工件装夹情况、找正对刀、机床加工等情况。有信息化的支撑，一体化工作站的管理效率大幅度的提高。管理逐步向规范化转变。
二、建设数字化工厂的体会
几年来的信息化建设，使我们在探索建立数字化工厂的道路上感受颇多，在此谈谈自己的心得体会。
（1）规划管理要统一
信息化建设要统一规划，在指导部门的安排下进行信息化的建设，信息互联互通，共享资源，避免重复建设。“应用主导，面向市场”是信息化建设的内在动力和重要手段。
① 强调资源共享时，也耍推进方法和经验的交流，取长补短。我厂的信息化工作交流活动，将各部门在信息化工作开展过程中的效果和方法进行交流，特别是具有探索性的、难度大的工作，通过交流的方式互相学习进步。
② 建成管理网络。分三个层次：一层是信息化主管部门负责全厂信息化建设整体规划及协调工作；二层由专业科室组成，负责在信息化推进过程中结合专业具体开展工作；三层是车间部门层，是各项工作具体落实和实现的地方。
③ 全厂的信息化工作统一规划。信息化主管部门制定目标，长期目标包括五年计划，短期目标包括年度和季皮工作计划等，规划将包容全厂的信息化工作内容，各部门在此基础上再制定分解目标，既紧扣总体规划，又体现自身的个性内容。
（2）现代化技术要合理运用
在建设一体化数字化工厂的过程中，先进的技术是其重要支撑。但是，片面的依赖高、新、全为目标的话，是一个错误的误区，关键是要选择最适合自己的先进的技术。其功能以够用为主。
（3）推行管理要逐步化
一体化数字工厂是一个长周期的过程，初期投入的时间很长。在建设完善过程中要有耐心和恒心。在建设过程中从人员配合及管理人员的超前意识等等都是一个逐步完善的过程。，要在每一个环节中都能让大家看到希望，感觉到好处，管理人员觉得不难了，思路清晰了，再将目标提高一个台阶。最终提出了全面推行信息化管理，实现一体化数字化工厂。
（4）操作系统要扁平化
在一体化数字工厂的建设的整个过程中，有些系统在过程中不再适合新条件下生产管理需求。例如，在初期一些小系统的开发，可能到目前为止这些小系统还在用，甚至用得很不错，但为了完整的大系统，就需要抛弃这些小的孤立的系统，这其实是操作系统需要本身扁平。
（5）建设过程要应用化
一体化数字化工厂的建立的目标及作用，都是为了生产管理服务而充分的利用各种数字化资源，因此，最终的依据还是用户的满意程度。首先，用户是否乐意用这个系统，是否有积极性，数据中心是根据用户的需求来确定，这样以建设过程促进应用的方法既降低了成本又发挥了数字化工厂的作用。
【关键词】煤矿;物联网技术;信息化;应用
物联网技术掀起了新的信息产业浪潮，是全球新的经济增长点。目前，世界各国均对物联网产业发展较为重视，并将该技术应用于多个领域行业。在煤矿行业，物联网技术为煤矿信息化建设、发展带来新的机遇，推动煤矿行业的信息化管理、安全生产、自动化监控等，使我国煤矿企业的信息化水平得以提高，提高企业的经济效益。
一、物联网技术概述
物联网指的是通过各种接入网与互联网，连接、结合传感器网络、全球定位系统、二维码设备、射频标签阅读装置等各种信息传感系统、设备，从而形成一个巨大智能网络，实现对物品的智能化定位、识别、管理、监控[1]。物联网的应用实现了物体与物体、物体与人的连接、沟通、交互。而对于物联网技术而言，主要包括应用技术、传输技术、感知技术、支撑技术等。其中，应用技术包括物联网数据存储技术、信息共享交互平台技术等，指的是用于支持系统运行的技术。而传输技术主要包括卫星通信技术、互联网技术等，汇聚感知数据，实现数据传输。同时，对于感知技术而言，主要包括遥测遥感技术、RFID技术、机器人智能感知技术等，用于物联网底层感知信息。支撑技术包括AI技术、GIS/GPS技术、云计算、通信技术、数据挖掘技术等，用于物联网数据利用与处理方面[2]。
二、物联网技术在煤矿信息化中的应用
（一）煤矿物联系统的架构
将物联网技术应用于煤矿信息化建设、运营中，需要按照统计接口、统一管理、规划的要求进行设计，且需要设计应用层、网络层、感知层三个层次。其中，应用层负责处理分析大量的信息数据，控制、调配井上、井下人员、设备。例如，在煤矿运营、管理中，通过应用层确认矿工位置、出勤情况，监督工作程序，并及时接受矿工反馈的信息，提高应急处理效率。同时，利用监控检测终端对各设备运转情况进行了解、掌握，通过自动控制技术开、关、操作设备，减少矿工出入危险区域的时间，确保矿工安全，提高生产效率。网络层相互融合计算机局域网、移动通信网、互联网等，准确传输、交互数据信息。感知层通过通讯模块将其获取的数据传送至计算机，主要包括视频摄像头、RFID读卡器、感应器等[3]。在煤矿企业的具体应用中，将视频监控和传感设备安装在地面井口、井下、媒台等场所，并将数据与感应器网络相连接，收集数据。具体架构如图1所示。
图1 煤矿物联系统的架构示意图
（二）炸药流向、运输与物流信息化系统
在炸药流向管理中，利用二维码识别、管理技术，当煤矿企业从公安部取得炸药后，为炸药加贴二维码标签，为以后的运输、下井流程管理提供保障。同时，在炸药运输车辆管理中，利用车载DVR系统，通过GPS定位、Wi-Fi传输等功能，对炸药运输车辆的位置、驾驶人员进行视频监控、记录。此外，在物流信息化系统中，集成、处理车流、物流、人流过程数据，为物品运输、生产管理两者之间架起一座桥梁，实现两者之间的数据共享。例如，在物品运输中，利用物联网技术，基于建立的物流信息化平台，整合分散的人流、物流、危险品等子系统，并增加存储、告警、业务流程管理、监测监控、数据分析、协同作业管理等附加功能，实现实时、分层、多级监控管理[4]。这样，在平台客户端中，在一个界面下，调度人员可对一个作业点的现场人员、设备、现场视频等信息进行查看、记录，可及时发现施工问题、危险预警，及时采取解决措施。
（三）生产设备的远程维护
对于煤矿企业而言，生产设备的正常运行对煤矿的安全、正常运营至关重要，如果生产设备出现问题，煤矿企业的正常运营受到直接影响，降低企业的运行效率、经济效益。而利用物联网技术，将生产设备连接于互联网，从而将生产设备汇集到企业所建立的信息化监控平台中，及时、动态监测生产设备，及时发现设备问题，及时维修。在具体应用中，首先，对于设备提供商而言，可通过特定的接入点实时监控生产设备运行状况，及时发现生产设备问题，在第一时间采取维修措施，从而降低生产设备故障发生率，并减少维修花费的时间、费用，降低煤矿企业在设备维修方面的成本。其次，利用有线通信、无线通信技术，将互联网联网功能添加到生产设备中，使设备具备物联网连接功能，从而使维修人员通过计算机操作，软件模块设置等操作，实现设备的远程维修。
（四）工厂环境信息检测及设备、人员管理
利用传感器技术、ZigBee无线通信技术，企业采集煤矿工厂范围内的信息环境，如有害气体含量、水质、温度等，然后将所采集到的信息传送到智能工厂监管平台，为有关人员对工厂环境的监测提供方便。这样，依据工厂环境信息，系统自动控制空调设备、通风设备等，从而为工厂生产提供良好环境，并降低能耗、节能减排。同时，在人员、设备管理方面，建立人员定位与管理系统，其中人员定位系统主要由网络传输系统、标识卡、上位机组成[5]。在机车定位与管理中，利用线通信方式、定位继电器，定位煤矿井下机车。在具体信息化监控管理中，可按照1～3m的距离在井下巷道顶壁上安装标识卡，然后利用矿用机车上的定位分站对标识卡信息进行读取。在巷道中的矿用无线通信分站、机车上的移动定位分站之间，利用无线以太网协议通信，以此支持数据、语音、视频等业务，对调度中心下传的各种指令进行实时接收，并支持安装在机车上的摄像机，实时无线上传摄像机视频信号。此外，利用交通信号灯控制系统，根据机车位置情况对道口的红绿灯进行实时控制。
三、结束语
目前，随着计算机、信息技术的快速发展，煤矿企业在某个运营、管理环节实施信息化，但信息化程度较低，且多是单个环节的信息化，并未实现煤矿生产、运输、管理的整体信息化。在煤矿信息化建设、运营中，利用物联网技术，建立集成信息平台、集中控制平台，收集、整合各种信息，并实现信息共享，实现设备的自动化控制、危险的自动化报警等，提高企业的生产安全水平、设备运行效率。
信息化建设在提高煤矿企业生产、管理水平方面具有重要作用，物联网技术的融合更为煤矿企业以后的发展提供广阔空间，提升市场竞争力。
参考文献
[1]黄成玉，张全柱，邓永红等.物联网技术在煤矿综合信息化建设中的应用研究[J].中国矿业，2013，22（12）：136-140.
[2]陈浩，陈洪岭.基于云计算和物联网技术的煤矿安全管理智能移动信息化平台的研究[J].中国煤炭，2014，（5）：73-75，117.
[3]李运娣，李莉，陈景河等.基于物联网技术的煤矿生产安全信息化系统[J].煤炭技术，2012，31（8）：150-151.
“平板显示行业是信息化、智能化的先行者。” 谈到当前炙手可热的“两化”融合、智能制造、“中国制造2025”和工业4.0，昆山国显光电有限公司（以下简称“国显光电”）自动化中心总经理孙海涛认为，平板显示行业资金投入大、工艺复杂、自动化程度高、产业链条长，信息化是相关行业企业全面提升运营效率和竞争力的关键因素。
关注运营效率提升
国显光电成立于2012年11月，是以AMOLED（有源驱动有机发光显示）为发展方向的新型显示领域高科技企业。它整合了昆山维信诺科技有限公司、昆山工研院平板显示技术中心的相关资产和技术资源，是基于清华大学OLED（有机发光显示）技术成立的高科技企业，是OLED领域的领军企业。
国显光电从成立之日起就格外重视信息化建设。在公司成立之初，即在2012年到2013年，国显光电就开始制定信息化规划。当时恰逢工业4.0、“中国制造2025”等概念刚刚提出，这些都给了国显光电很多有益的启示。
在孙海涛看来，由德国提出的工业4.0的核心理念是智能制造，即通过信息化、数字化和智能化提升德国工业化的水平和竞争力。“中国制造2025”与其一脉相承，特别是在智能制造方面可谓异曲同工。不过，与工业4.0相比，“中国制造2025”更侧重于工业化、信息化的“两化”融合，比工业4.0概念更完整，更加符合中国实际情况，内涵也更有延展性和可持续性。
当前综合色彩绚丽、响应速度、宽视角和可以实现柔性显示等因素来看，AMOLED技术被认为是最好的平板显示技术选择之一。而到目前为止全球能够量产这种显示屏产品的除了韩国三星和LG，只有国显光电等少数企业。
AMOLED领域属于绝对的卖方市场，看起来信息化建设似乎不那么重要。实则不然。平板显示行业本身的特点，以及对质量、效率的追求，使得国显光电更加积极地走上“中国制造2025”之路。
IT不一定能直接解决技术问题，但是能很好地帮助解决管理问题和技术问题，从而提高企业的运营效率。在这个“快鱼吃慢鱼”的时代，通过信息化实现企业内部协同和产业链协同，快速发现问题并解决问题，从而提升企业的运营效率，进而结合产业发展趋势，形成新的竞争力，是国显光电信息化建设的关键目标所在。
IT战略就是企业战略
如此看来，国显光电一早就准备下一盘信息化的大棋。为了下好信息化这盘棋，国显光电成立了专门的自动化中心，并且在建厂一年前就开始做IT规划。
自规划开始，国显光电就不得不面临一个严峻的问题， AMOLED显示屏生产的工艺非常新，他们没有成熟模式和经验可以借鉴，只能自己摸索着前行。幸运的是，国显光电的高层管理者非常重视信息化建设，整个信息化规划和建设过程都算得上是全员参与。据悉，国显光电的信息化规划主要关注两个主要方向和两个次要方向：
两个主要方向是：其一，关注企业的战略，“IT战略就是企业战略”，在进行IT规划时要重点考虑IT如何支撑企业战略的落地；其二，关注信息化建设走在前面的同行或者其他相关的企业，对这些先行者进行调研，从而避免走诸如信息孤岛这样的老路，保证信息化设计理念的先进性。
两个次要方向是：其一，要结合企业的实际情况对信息化建设成本进行考量，在关注如何满足看得见、摸得着的信息化需求的同时，要关注IT系统的集成性和延展性，从而保证系统能够支撑企业的长期战略。
在此基础上，国显光电以“智能制造”为核心理念，建起统一安全认证、统一组织架构和统一主数据编码的多系统集成的信息化平台，其中包括以OA为核心的企业办公平台和以ERP为核心的业务平台的两大企业级应用平台，以及包括以MES为核心的生产信息化管理系统和以FA为核心的生产自动化控制系统两大支持车间智能化生产的系统，从而实现管理、业务和财务的一体化，获得从ERP顶层计划到车间、再到设备的自动化控制能力，以及工业大数据搜集、分析能力。为此，国显光电5.5代AMOLED量产车间在今年被评为“江苏省示范智能车间”。
建成这样一个多系统集成的信息化平台，“我们的速度和节奏把握得非常好，而且只用了别人1/3左右的资金”，孙海涛对自己所在公司取得的成绩非常骄傲。他认为，能够做到这两点，主要是因为国显光电团队在以下四个方面做了努力：第一，要考虑所有单个系统与其他系统的集成度和融合度；其二，在供应商的选择上，除了关注供应商的产品质量和价格外，还非常重视供应商的已有案例和相关经验；其三，要严格考察项目经理，确认项目经理的能力和时间投入，能与公司内部的项目团队密切配合；其四，要保证关键用户确实熟悉业务，并对IT有较好的理解力。
卓越的信息化规划和建设，使得国显光电快速投入生产。从首批量产设备到位到工程样品无缺陷点亮，国显光电只用时4个月，创造了业界速度的新记录。国显光电第一次投片就一次性实现工程样品无缺陷点亮，为后续进行良率爬坡和实现量产目标拉开了完美的序幕。现在国显光电的产品已经用于品牌智能手机和手表终端。不仅如此，随着信息化水平的提升，国显光电从产业链上的某一个环节得到深度反馈变得更加容易，不仅可以从相关合作伙伴那里及时得到对于自身产品的反馈信息，同时还可以从消费者那里获取他们对显示屏提出的意见和建议，从而帮助企业确定下一步的研发方向。
提升大数据处理能力
尽管如此，国显光电管理层仍然认为本公司在信息化建设方面还远远不够，还应该不断吸收新的先进的系统提升大数据处理能力，充分发挥大数据的价值，因此目前国显光电正在对公司信息化系统进行进一步规划。
首先是要强化数据采集能力。要在设备数据、产品结构数据、工艺参数数据和实际生产数据等众多数据中，了解在哪个环节可以获取什么数据，用什么数据可以解决什么问题；充分利用分析工具对问题进行定位、分析，做到早发现、早处理。
其次要提升产业大数据的采集、挖掘能力。一方面将产品相关的信息延伸得更远，用于提升产品质量；另一方面将尽可能地收集终端用户的反馈信息，并根据经验将这些反馈信息进行整理，确定未来研发的主攻方向。
关键词：信息系统、工程、监理
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
宝鸡卷烟厂易地技术改造项目是“十五”后期规划的省级重点工程项目，该项目坚持“一次规划、分步实施、突出重点、量力而行、远近结合、留有余地”的原则，采用计算机集成制造系统，实现制丝管控一体化、物流仓储自动化、管理信息化、现代化。本次技术改造以信息化建设为切入点，以系统集成应用为目标，通过优化管理、资源整合，实现了核心业务流程优化与再造，促进了企业物流、信息流、资金流的有机集成，为企业发展奠定了坚实基础。
信息系统工程项目建设按照“修路”、“建库”、“集成应用”思路出发，结合新厂区发展实际，将信息系统合理分解成五个子项目，进行新厂区信息系统工程建设。
二、信息系统工程姓名监理的意义
信息系统工程项目监理是信息系统工程领域的一种社会治理结构，是独立的第三方机构为信息系统工程项目提供的规划与组织、协调与沟通、控制与管理、监督与评价方面的服务，其目的是支持与保证信息系统工程的成功实施。
信息系统建设项目必须引进监理机制，这已经成为了政府部门和企业的共识。信息系统项目监理已经得到了政府部门的支持和重视，信息产业部、建设部等都已经启动了监理单位的资质认证以及相关标准化的工作。2002年，信息产业部正式颁布了《信息系统工程监理暂行规定》。其中规定投资在200万元以上的信息化项目必须有第三方的监理。这在制度上拉开了规范我国信息化建设项目的序幕，不仅是提高信息化项目投资效益的重要手段，而且对于加快我国信息化建设进程，预防和规避信息化项目风险，无疑将具有重要的意义。
信息系统建设对每一个企业都是一种挑战，风险毋庸置疑。技术风险、服务商风险、过程风险、质量风险、进度风险等都存在于所有项目之中。如何避免并减少这些潜伏的危机，成了所有信息系统建设项目负责人最关心的问题。于是在这种背景下，引入项目监理成为国内一些信息系统建设项目规避失控风险的一种尝试。
长期以来在信息系统工程建设中，我们多是强调信息系统建设的重要性、先进性和紧迫性，而忽视了信息系统建设的高风险性。国内外无数鲜活的案例说明：加强信息系统建设中监理，对于规避信息系统建设中的风险，加快信息系统的建设进程，将具有重要的意义和作用。
三、信息系统工程项目纯监理较难
现有的信息系统工程监理资质的公司大体可以分为两类，一类是由先前做信息化系统集成的公司发展而来的，另一类是从事信息化咨询的咨询公司等，还有一小部分是有从事建筑工程监理的公司延伸而来的。不管其前身是什么，大部分的IT监理企业并没有放弃原有业务，很多是一个公司多个招牌。原本做信息化咨询的拿到监理资质之后仍然保留咨询业务，信息化系统集成的公司在接到系统集成项目也会毫不犹豫全力以赴。
但是，随着一些信息工程监理的实施，效果并不理想。人们期待的可喜局面并没有到来。一些信息化项目监理公司在具体操作层面上遇到了诸多棘手问题。施工单位不拿监理公司当棵葱，是个较普遍的问题。
另外，许多业主单位，对于信息系统工程建设如何引进监理机制，特别是如何在信息系统工程建设中怎样重视、发挥监理公司对工程项目的控制、管理和监督作用，也还有很多不明确的地方。经常要面对“没完没了的ERP，不见不散的项目组”，却无动于衷，习以为常。
四、我厂信息系统工程项目监管经验
我厂在易地技术改造过程中，由于对信息系统工程监理的作用认识不足，综合布线工程、厂区网络工程、MES系统、ERP与MES接口程序、安全防范系统都未邀请监理单位。但是，我厂信息系统的各级管理人员高度重视本次信息系统建设，在易地技术改造伊始，在国家烟草专卖局、省工业公司的指导下，积极贯彻落实行业《数字烟草发展纲要》，并按照行业信息化建设“四统一”总体要求，在设计单位、施工单位大力支持下，在技改办公室技术人员辛勤努力下，圆满完成了易地技术改造信息系统建设任务。
4.1建立适合我厂实际的信息系统管理模式
我厂在前期调研和借鉴先进单位信息系统工程管理经验的基础上，在易地技改指挥部专门设立了信息工程组，由来自工厂信息管理部门精兵强将组成。他们肩负着建设新厂区通信网络系统、生产制造执行系统、安全防范系统等工程，逐步建立企业现代集成制造系统的重任。
4.2信息系统施工合同分类管理，各有侧重
我厂信息系统工程大体分为两大类，一是属于建筑安装施工合同，如综合布线工程、厂区网络工程和安全防范系统工程。这三个合同，特点是项目中都含有设备安装、调试等。我们在签订这类合同时，充分与施工单位协商，选择固定单价、结算时按竣工图、现场实际情况按实结算的计价模式，有效解决了施工过程中现场签证、设计变更等问题。
二是属于技术开发合同，如生产制造执行系统（MES）软件项目、ERP与MES接口程序项目，都属于软件开发项目。这二个合同，特点是项目中都没有设备安装、调试等，主要涉及程序设计、开发、编码调试等工作。我们在签订这类合同时，充分与施工单位协商，选用固定总价的计价模式，有效解决了程序开发过程中使用需求不断变化等问题。
4.3强化基础管路预埋质量
我厂易地技术改造信息系统基础工程有综合布线系统、有线电视系统和安全防范系统，这三个系统管路预埋、桥架安装都是由各土建单位进行施工。在土建施工的前期阶段，我厂通过招投标方式引入第三方监理单位。监理单位不仅负责土建工程施工监理，而且负责弱电智能化系统管路预埋、孔洞预留、桥架安装等监督管理。通过第三方监理单位，强化了弱电智能化系统工程进度和质量控制，为后期弱电系统线缆敷设、模块、机柜、摄像机等设备安装奠定了基础，减少了信息系统工程的施工风险。
4.4加强现场签证和设计变更管理
在综合布线工程、厂区网络工程和安全防范系统工程施工过程中，因都属于建筑安装类施工合同，我们针对施工中出现的现场签证和设计变更，都邀请设计单位充当工程监理的角色，发挥了事前监理、事中监理、事后监理的作用。
从生产制造执行系统（MES）软件项目、ERP与MES接口程序项目签订合同时，技改办就邀请信息科共同参与这两个软件项目的实施管理，信息科专业技术人员就担当起软件工程监理的角色。从软件开发计划、需求调研、需求分析、系统设计、编码、软件测试、验收等方面，参与全过程管理，保障了软件项目的有效实施。
由于信息系统建设的技术性强，涉及到企业管理的方方面面，实施的风险较大。因此，企业更应该重视信息系统建设，有必要邀请专业信息系统的监理单位，帮助企业做好信息系统建设的“三控制、二管理、一协调”工作，保证信息系统工程的成功实施。
【参考文献】
在石油机械领域，顶驱技术当前钻井设备自动化发展更新的突出阶段成果之一，也代表了一个企业创新的生命力。北京石油机械厂（以下简称北石厂）作为国际上两大顶驱供应商之一，经过50余年的发展，从一个从事简单机械加工的工厂，成长为科技化、数字化、国际化的高新技术企业，这其中，信息化战略成为企业成长的“源”动力。
信息化的高度集成
北石厂的信息化建设是企业发展战略的一个重要组成部分，对于北石厂的发展起到了至关重要的作用，而且今后还会继续影响着企业的发展。
北石厂信息化战略：在战略部署上实行“一大、一小、一快”：一大是指信息化规划要大，构架要完善，与企业发展战略一致；一小是指计划做细，分步实施，有阶段目标一快是指先易后难，要见效快、运行稳定。
北石厂以管理信息化飞针走线、研发信息化助力添翼、制造信息化强根固本为目标，打造了具有北石特色的信息化体系。
北石厂的研发信息化使研发过程全面与国际研发方式接轨，成为北石厂创新道路的助推器；信息化在管理中飞针走线，不仅增强了管理的广度，深度和精细度，而且经过信息化整合，企业的管理呈现出互动良好的态势；北石厂主导产品设计先进。制造精确、成本低而利润高，在技术水平上、使用可靠性上达到了国际先进水平。
凭借信息化建设铸就的优势，北石厂先后承担或参与多项国家标准和行业标准的制修订工作，北石厂全部主导产品的国家标准或行业标准均由北石厂组织编制。正在组织申报《石油钻机顶部驱动装置》国际标准（ISO）和国家标准（GB）的起草工作一流企业做标准，以科技引领市场。
“十二五”期间，北石厂将以加快“质量管理信息化”建设、加快“产品物联网”建设、加强“安全生产综合管理”建设为主要战略目标，为企业的可持续发展提供助力。
中国智慧+全球资源=国际
化营销
北石厂坚持以掌握产品的核心技术、精密加工和总装试验为主，选购国内外最好的零部件打造北石的创新产品。先进的设计理念、精良的加工设备和检验试验手段、严格的质量控制，保证了产品的品质。中国智慧加全球资源，使北石厂站在世界钻井技术的大舞台。成为与国际知名品牌并驾齐驱的产品、技术与服务供应商。
3年前，北京汽车集团有限公司（下称北汽集团）的信息化水平远远落后于其在行业中的排名。3年后，集团信息技术部部长李晓龙正带领其团队实现保五进三，甚至问鼎第一的目标。
6月26日，在株洲基地第一工厂建成之际，北汽集团又启动了第二工厂的建设仪式。预计到2015年完成后，北汽集团株洲基地将具备年产50 万辆乘用车及发动机的生产能力。
因为时机契合，株洲基地成了北汽集团自主品牌信息化建设的模板。李晓龙对此颇为满意，6月28日接受《中国经济和信息化》记者采访时，他称株洲基地的信息化建设水平是北汽未来的一个导向。这将是其实现“保五进三”目标迈上的又一个新台阶。
整体改变当然不能止步于此。集团信息系统维护科科长陈禹龙正在做的一项工作，将整体提升北汽集团的信息化水平。这项工作一般是乙方才主推建设的ISO20000标准体系。中国汽车行业内部IT建立该项标准的尚属首创。
就服务提供（运营）过程而言，遵循相关的服务管理标准可以实现服务运营的输入和生产流程的标准化，ISO20000正是其中一项管理标准系统。确切些说，只有将过程标准化了，才能保证最终的服务质量和成本符合预期要求，才能实现过程控制，从而达到质量控制的目标。
在移动互联网时代到来之前，北汽集团要为进入企业社交网络化做好准备。这是李晓龙心中的一个长远梦想。
从2到40
梦想的实现本身就需要面对诸多挑战，他所要面对的第一个挑战就是人员的招募。作为企业内部的IT部门，北汽集团信息技术部不能提供像软件公司那样的条件。首先便是待遇问题，相对于行业IT顾问年薪动则30多万元的竞争压力，北汽集团所能给的待遇相差甚远。
这种情况下，怎么去招聘优秀的人才？
按照IT投入占比年销售0.5%的比率算，北汽集团一年在信息化建设方面的投入应该是10亿元。然而，北汽集团每年实际投入只有1亿多元。在此基础上，李晓龙硬是把最初只有2个人的队伍壮大到了今天的40来人。
生产支持科科长胥红丽即是李晓龙于2011年9月份招来的一个典型例子。胥红丽原本在一家外国软件企业工作，该企业为其提供优厚的待遇，服务对象也是宝马、奔驰之类的高端车企。但胥红丽告诉《中国经济和信息化》记者，尽管有这些吸引人的条件，但相比北汽集团，在那家外企已经没有了上升的发展空间。
喜欢不断挑战自我的胥红丽不愿意长久地重复一项工作。从乙方跳槽到甲方，胥红丽再次重新认识了这个以前已经在心理定位好的“甲方”——业务在不停发展，信息化也在发展。
对李晓龙来说，选择胥红丽也正是看中了她曾经复杂多变，但却始终未能离开信息化的工作背景。“胥红丽以前做得比较杂，在发动机厂做过，在汽车企业也做过，甚至涉及过电视购物，接触过ERP、CRM等系统。所以让她负责生产支持科，可以算是人尽其用。”
在李晓龙的队伍里，像胥红丽这样被挖过来的人不少。信息化建设科科长张牧川又是一例。张牧川此前是在一家给手机做芯片的注册在境外的中国公司做SAP项目。
因为此前的工作经历，张牧川手头正在筹划北汽集团子公司北京汽车股份有限公司（下称北汽股份）北京分公司的ERP项目，该公司是今年5月11日上市的北汽中高端自主品牌绅宝的产地，这一项目被定义为“梦工厂。”
启动会
4月中旬的一天，位于北京市顺义区北京分公司的会议室里，下至科长，上至主管信息技术的副总裁王敏等几十人正在开会。透过玻璃窗就能看到流水线上工人们正在做什么。
作为北汽集团和北汽股份“双跨”的信息技术部部长，李晓龙因为有更重要的集团公司活动而未能参加此次会议，但其团队却是为这个项目启动会做足了功课。第一个做介绍的，是北汽股份邀请来做咨询的全球四大会计师事务所之一的德勤，虽然其被外人所熟知的是会计业务，但企业管理咨询业务是其五大主业之一，并在全球汽车界颇有影响力。
第二个做介绍的则是信息技术部。为了做好这份汇报PPT，项目负责人张牧川不仅要吃透汽车行业的信息化，还要备好做具体项目操作流程以及具体投入状况等功课。
有了项目实施商和信息技术部的汇报，理论上已经足够。但这次项目启动会还安排了北汽股份北京分公司总经理陈磊来做信息化建设的动员介绍工作。而陈磊的介绍主题更是直截了当：《借力ERP，助推北分发展》。
这样的安排是有目的的。陈磊作为业务最高负责人，既非信息化系统内部人员，也不属于德勤公司，而是代表使用者的身份，无疑这会更有说服力。
此外，项目启动会上还有北汽股份财务副总裁王敏的总结点评：“我们做信息化项目，不仅要把项目本身做起来，更要把管理水平提上去，这样才算把信息化项目做起出来了。”张牧川对此还记忆犹新。
“梦工厂”ERP项目启动会过去已经两个月，SAP项目已经在张牧川的主持下做了不少工作。项目在今年9月份即将启用，正式为北京分公司的批量化生产提供服务。
建立体系
李晓龙眼下有一个重要工作要做，那就是他去年拟定的ISO20000体系的建设。这项工作起源于2012年。去年下半年他开始对此项工作做预算，今年初就正式启动。
在陈禹龙的努力下，李晓龙现在已经把各部门的服务等级协议（SLA）拟好。按照预定计划，7月份就要去与各部门谈。“我们要告诉其他部门，对方未来会涉及到我们IT哪些系统，以及哪些业务，我们会提供哪些服务，对方认可与否都可以做个意见交流。”
李晓龙认为这将体现出IT部门的专业化。因为任何一家企业内部的业务部门能做到这一点，那它的企业对自己的定位就非常清晰了，很多事情做起来就会游刃有余。
否则，桌子坏了去找后勤都可能没人给修，道理很简单，不是在其职责范围内的事自然不会做。
的确，随着IT技术的发展，越来越多的组织基于IT技术构筑自己的价值链，需要IT来支持和支撑组织的运行，IT构架已经成为影响组织生存的关键要素。而且随着逐年IT的投入，公司建设了大量的软硬件系统，对客户要求的提高、对故障发生的担忧、对投入成本逐年增加的不安，都促使现在的组织要采取措施规范IT服务的管理。
在产品生产过程中，需要遵循一定的质量控制标准，可以确保产品的质量保持较高的水平，同时也可以降低产品制造成本。而对于服务提供（运营）过程来说，遵循相关的服务管理标准则可以实现服务运营的输入（Inputs）和生产流程（Process）的标准化。
基于此，ISO20000便呼之欲出。
对于ISO20000标准体系建设的必要性，李晓龙为记者讲了一个鲜活的案例。前段时间，其他部门的一位工作人员向公司领导群发了一封邮件，还抄送给了李，反映的情况就是他的电脑不能用了。具体表现就是这位工作人员每次没有退出应用系统就关闭电脑，再次登录系统时造成无法输入密码。而桌面运行维护工程师已经为其进行了10多次运维支持。
类似的事情时有发生，为了降低IT部门与其他部门之间不必要的沟通成本，建立这种规范化的管理体系便显得尤其重要。当然，建立ISO20000标准体系的最终目的是为了保证业务的高效开展。
[关键词] 石油化工；中国制造2025；智能工厂；两化融合
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 07. 041
[中图分类号] F270.7 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2016）07- 0089- 03
现代工业或制造业经历了以蒸汽机为驱动的机械制造、以电力驱动的大规模生产，以及通过电子信息技术驱动实现的自动化制造历程。制造业强国德国将这一工业化过程描述为机器代替人工的工业1.0 时代、流水线生产的工业2.0时代、高度自动化生产的工业3.0时代。近年来，伴随互联网、物联网、云计算、大数据等新的信息技术的迅猛发展以及上述技术对制造业产业形态的深度影响， 德国在2011年汉诺威工业博览会上提出了工业4.0的概念，并将这一概念伴随的制造业强国政策上升到国家战略。与此同时，美国、英国、法国、日本等国家均提出了适合自身工业制造业发展特征的国家制造业升级战略规划。我国在2015年也推出了《中国制造2025》――中国版的“工业4.0”规划，规划提出了中国制造强国战略，同时围绕制造强国这一战略目标，在《中国制造2025》规划中明确了9项战略任务和相关的重点发展领域。比较与其他国家的制造业强国战略，中国制造2025结合我国工业制造业实际，特别强调了要通过信息化和工业化两化融合来引领和带动整个制造业发展，以及以智能制造为主攻方向的战略思路。工信部围绕这一国家战略部署，随即了2015年智能制造试点示范项目名单，在石化领域将中石化九江石化智能工厂建设作为示范。论文将结合国家战略方向，九江石化示范实践以及中石油炼化企业实际，探讨炼化企业制造升级及智能工厂建设。
1 炼化行业智能工厂的定位和方向
面临国际金融危机复苏缓慢和国内经济步入新常态，商品市场化和全球化进程逐步加快，国际市场动荡和市场竞争加剧。大宗原料价格持续波动，炼化企业的生产经营风险持续上升，绿色环保要求不断提高。在炼化行业面临巨大压力挑战的同时，也面临着新的机遇和升级发展契机。国家石化产业调整和振兴规划、 煤炭和煤能源化工规划、智能制造等一系列惠及能源化工行业发展的优惠政策陆续出台。国家经济持续发展，需要更多、更好的高质量低成本的能源化工产品，国产能源化工产品供应不足的局面仍将存在。
炼化行业是典型的资本、技术密集型行业，对设备装备的依赖程度很高，整体的自动化水平和信息化水平处于相对较高的水平。针对国内炼化企业，智能仪表、集散控制系统DCS、先进控制、油品调合、流程模拟、计划、调度优化、MES、ERP等自动化和IT技术均有在炼化企业应用。同时在新技术应用方面，炼化行业也在积极的利用物联网、云计算等新技术，在设备远程巡检、安全管理、企业IT治理等方面进行应用尝试。可以说，在一定程度上，国内炼化企业在自动化和信息化应用方面的明显缺项并不多，特别是近几年的大规模信息化建设，部分先进信息系统的部署速度甚至超越了国外同行（例如优化排产）。但是，大家普遍感觉企业的智能化制造能力并没有显著的提升，基层用户应用系统所带来的效益红利不明显等问题时有反映。究其原因，抛开人员素质，本文认为有六个方面的内容有待提升。一是基础仪表自动化方面还有欠账，重点部位仪表、自控的缺失直接影响上层物料平衡、区域优化的应用效果。二是装置级优化操作技术（流程模拟、APC、在线调合、RTO）的长效应用模式和投资维护模式有待改革。三是生产管理类信息系统亟待集成，完整的计划、调度、排产、操作执行、操作监控、平衡分析、绩效考核PDCA管理循环还没有形成，其上的优化基本没有实现。四是现场操作人员操作过程缺乏新技术支持，是炼化企业安全管理的重要盲点，环保监测有待加强，炼厂无线互联应用需要展开。五是设备装置的运行机理数据采集、分析应用不足，设备装置的检维修、挖潜增效工作难以科学评估。六是自动化信息化投资管理、项目管理各自为政，步调不一致，没有形成相互促进与弥补的螺旋式上升模式，没有形成应用合力，产生“1+1>2”的效果。
基于以上分析，我们认为国内炼化企业工业4.0或智能工厂建设，需要在深刻分析行业特点和自身实际的前提下，提出合理的建设模式。作为相对弱市场竞争、高危、大规模流程加工行业，炼化企业的自动化和信息化水平相对较高，炼化行业智能工厂建设的重点应该是围绕成熟自动化和信息化技术的完善提升，以及自动化和信息化的融合，通过两化融合的过程推动技术和管理的优化进步，达到企业设备智能、管理智能、决策智能，最终实现智能制造。
具体到炼化“两化”融合或者智能制造的标志或特征，可以总结为下面四个方面：
数据：首先要能够最大化利用各类传感器、计量设备、存储设备，实现炼化企业工厂设计数据、产品数据、设备动静数据、研发数据、物料数据、运营数据、销售数据、客户数据的采集和信息化管理。满足对企业“透视”的需求。
互联：要能利用工业以太网/无线网/4G、智能手持或穿戴终端实现设备、人员、通信设施的网络化连接。通过网络，使人与人、人与机器形成互联，满足人员与设备装置的信息交互和操作交互。
优化：在数据和互联的基础上，在过程控制层实现高自控率，同时结合计划、需求以及效益数据，实现装置、局域的操作优化控制；在生产管理层实现生产管理PDCA闭环，同时结合ERP信息进行全厂计划、调度优化以及设备维护优化；在经营决策层实现供应商原料采购、企业资金资源、产品销售的优化。
创新：自动化和信息化融合实施过程应该会深刻影响企业的生产经营模式，是一个创新发展的过程，势必伴随技术、产品、管理模式的创新。如果单纯是强调技术，拼装备，不能对企业的运行模式进行优化提升，也不能代表实现了智能制造。
2 炼化企业两化融合及“智能工厂”重点建设内容
围绕自动化和信息化相关系统完善提升，特别是自动化和信息化的融合是炼化企业智能工厂建设的核心思路。炼化智能工厂建设主要内容围绕三条业务主线进行，可以概括为三方面：一是生产管控一体化，对ERP、MES、RTO、APC、PCS等系统进行纵向集成；二是从原油采购、原油加工、原油运输到终端客户服务的供应链一体化，进行横向集成；三是资产的全生命周期管理，从工厂的项目筹建、项目设计、到建造交付，再到工厂运行与设备维护，直至资产的报废退出全生命周期过程的数字化管理。
2.1 生产管控一体化
生产管控一体化主要依托MES2.0、APC、流程模拟、油品调合4个项目设计和实现，各项目之间通过数据流的无缝衔接，协同实现生产管控优化目标。
计划调度统计闭环管理：进行MES与APS的集成，实现炼厂生产运行管理的PDCA闭环。
生产运行优化控制：进行APC系统推广应用，同时与流程模拟、调度模块进行模型数据的集成交互。增强操作控制的智能化和精细化水平。
安全环保质量管理：对能耗、危险源、重点区域视频、环境监测、质量信息进行整合集成。建立完整的企业QHSE管理系统。
2.2 供应链一体化
基于当前总部的APS系统为基础，增加产品价格信息（包括价格和基本趋势等，需要从销售ERP获取数据），生产成本信息（需要从生产ERP处获取），运输成本信息（需要从大区运输部门获取），结合销售需求和产品生产能力等要求，建立合理的线性规划模型，优化企业效益。在示范企业进行罐区自动化系统建设。
在化工业务领域，建立化工产品供应链一体化，实现化工品从客户需求预测、生产计划下达、排产、生产、销售配置、仓储管理、运输管理、配送管理、技术服务全流程一体化。
在推进炼化ERP应用集成的同时，考虑建设中国化工产品电子商务平台，由于电子商务平台的建立具有特别强的互联网特征，技术、运营、资金是三个核心关键点，网站的成功需要前期大量风险资金的投入进行市场推广，同时需要专业的互联网营销团队进行长期运行维护，并且按照互联网企业“数一数二、不三不四”的生存特点（只有做到行业第一第二才可能生存，排名靠后的企业基本无生存空间）。建议该项目采用中钢网等行业网站的运营模式，通过与第三方公司合资控股共同打造化工品电子商务平台。化工电子商务平台的建立和长期良好运行，将极大的促进企业化工品销售以及行业需求信息的收集，占领国内化工品市场销售渠道。
2.3 资产全生命周期管理
设备长周期运行：围绕设备检维修和运行管理，与ERP进行集成，实现设备检维修业务链以及设备运行状态监控。
在数字化工厂设计的基础上，进行炼厂三维数字化实施，将数字化工厂三维模型与设备、生产运行数据进行集成，将虚拟和现实结合，从三维数字化模型可以快速进行设备故障定位，设备运行模拟，提高设备故障预知预判。同时与ERP进行集成，实现设备资产的财务管理和报废管理。
直击行业管理难点
西可通信是一家民营高科技集团型企业，主要从事信息通讯产品的研发、生产及销售。西可通信拥有多家生产厂和贸易公司，年营业额达到数十亿元。公司生产的主要产品有移动电话、GSM 无线公用电话系列、GSM/GPRS模块，提供客户定制产品和一站式服务。在广东河源工业园内，西可通信拥有移动电话组装工厂、SMT自动贴片工厂、模具和注塑喷涂工厂，其GSM移动电话机的设计产能达到每年1000万台。
作为一家典型的电子生产企业，西可通讯具有电子制造行业管理普遍存在的特点。提前预防并尽早发现呆滞料，是西可通信管理中的一个不易解决但必须解决的难题。首先，西可通信生产所需的电子元器件包括电阻、电感、电容、二极管、三极管等。这些产品须符合行业标准，通用性很强，对下游厂商的选择空间比较大，但这使得西可通信的采购管理非常复杂。其次，客户订单变更、产品版本更新、供应商供货超量等多种因素，造成西可通信的很多旧材料不能再使用，形成库存呆滞。尤其在销售出货或采购入货时，常常伴随着大量的备品出入库，很难进行数量与账款的有效管理。另外，电子业材料型号、规格繁多，使得盘点工作繁重――盘点周期长，甚至需要现场停工，仓库冻结，严重影响正常作业。但是，由于部分零部件价值很高，必须进行严格的管控。
更新换代的不断加速给手机的生产管理带来了许多挑战。由于手机更新换代的速度越来越快，新产品的生命周期不断缩短，而一些进口物料的采购周期又较长。这形成一对难以调和的矛盾。工厂按订单组织生产，如何才能实现9天出货的预期目标，同时尽可能地减少库存呆滞，是西可通信管理者最为关注的问题。
此外，替换料的管理在西可通信也是个难点。西可通信生产一款手机的电子原材料往往达到一两百个，替代料在订单中普遍存在。替代料在使用时由工程人员来区分，而由采购部门来考虑料品的性价比，即便是相同功能的物料也有可能来自不同的上游供货商。
一般的替代料管理大多出现在库存环节，而西可通信却集中在工单环节。比如说，某一物料在一个BOM（物料清单）中是首选件，而在另一BOM中却可能是次选件，形成了非常复杂的替代关系。这种情况一方面需要通过软件的程式设定来适应，另一方面也需要企业自身的流程变更、供应商管理等工作进行系统的配合。
小试牛刀改变手工作业
为此，西可通信一直把信息化提到相当的高度来建设，先后投入上千万元，有计划有步骤地建设和改造信息化系统。
2006年，西可通信实施了神州数码的易飞ERP。西可通信负责信息化项目实施的经理陈斯美介绍说：“在易飞上线实施之前，西可通信做了大量的准备工作。最初，我们抽调了几个人组成数据处理中心，专门负责数据的输入、输出工作。整个工作的流程还是按照原来的走，不过中间多了个数据处理的环节。各部门的数据必须在数据处理中心进行输入。”陈斯美介绍说，数据处理中心的每个工作人员负责一个工作环节，库房、物料、采购、计划都有专人跟进。在这个过程里，西可通信对人员、编码和流程都做了充足的准备。数据处理中心的这几名员工，在后来的信息化建设过程中分别负责所负责环节的人员培训、指导工作，成为各个环节信息化建设的骨干力量。
通过易飞ERP的实施，西可通信很大程度上改变了传统的手工作业，及时准确地把数据输入ERP系统，保证了物流和信息流的一致。遇到问题时，再也不会像以前那样各部门相互推诿，在一堆厚厚的工单和领料单里费劲查找了――打开系统，所有的进出料记录都一目了然。
值得一提的是，易飞ERP的应用，很好地解决了西可通信库存管理中的替换料管理难题。来自神州数码的实施顾问凭借对行业的了解，在易飞ERP的基础上进行了二次开发，通过一定的流程设置，将复杂的替换料程序通过系统实现了自动化处理。
此外，对西可通讯来说，易飞ERP的实施应用更重要的是树立了员工的信息化意识，培养出了一支难得的信息化队伍。
集团化催生系统升级
在生产厂上线易飞ERP以后，西可通讯还面临集团化的管理需求，要求其信息化建设要迈上一个新的台阶：建设大型的集团化信息管理平台，把河源电子厂、河源模具厂、香港西可、深圳赛贝、香港赛贝等五个不同的单位纳入ERP的统筹范围，让各分公司的管理在统一的大平台下实现规范化、明晰化，让集团信息更加完备、统一，为公司决策、订单计划提供明确的依据。此时易飞ERP已经不再能满足西可通信的管理需求。于是，西可通信希望把易飞ERP全面升级为更为高端的系统――易拓ERP，从而满足公司集团化管理的需要，实现跨工厂跨地域管理，使信息化建设与公司的快速增长保持同步。
2007年6月，西可通信启动了易拓ERP项目。西可通信首先进行了进销存、生产和财务等模块的培训。紧接着，项目组对流程进行讨论，并在此基础上进行二次开发。10月，项目组完成了系统模拟和基本资料导入工作。2007年11月，进销存和生产模块正式上线。年底前，应收、应付、总账模块也都一一成功上线运行。
流程的梳理，是西可通信实施易拓ERP的一个难点。在实施易拓ERP之前，西可通信的工作人员经常因为生产厂的现场物料管控问题发生争执。原来西可通信的生产部门通过手工开具的借料单向仓库借料，等生产完毕以后再以退料的方式来处理余料问题。西可通信经常会接到一些很急的订单，为了赶工期，相关工作人员有时会在没有打工单的情况下就直接借料、出库、入库，然后再补单。乍一看，这好象是为了尽快完成订单，提高工作效率，但是这样操作经常会发生漏补单的情况，造成仓库的实际物料和账目记录的严重不符。久而久之，这造成库存的积压和资金的占用，进而影响公司的资金流动和正常运转。
为了改变这种混乱的状态，西可通信管理层出面对业务流程进行重新梳理，并将新流程固化到系统中以推行下去。ERP的应用，改变了西可通信原来混乱的工作流程――系统要求工作人员在每个关键控制点必须先制作工单再进行实际操作，保证了进、销、存和生产等关键环节的良性运作。
关键词：出版信息化；信息化建设；出版资源；出版流程；读者沟通；出版信息管理系统
2006年春季召开的全国新闻出版行业信息化工作座谈会向业界发出一个强烈的信息：加快新闻出版行业信息化建设将再一次提上重要日程。这确实是一个战略性的决策。信息化是国家综合实力的重要标志，新闻出版业本身是信息产业的一个重要环节，是信息的生产者、加工者和传播者，是提供信息内容的产业，有理由加快发展。新闻出版总署提出新闻出版业的信息化，要以需求为导向，以应用促发展，这是一个很好的思路。
1出版信息化释义
出版信息化，可以概括为出版资源信息化、出版流程信息化、读者沟通信息化。
（1） 整合出版资源、支持产品开发。信息时代的根本特征，是信息在高速流动中完成其产生、传播、老化、更新的周期运动，并由此发挥出其社会与经济效益。信息时代的出版资源也是如此，惟有实现信息化，才能在信息的高速流动中为作者、编辑及设计人员所用，在产品亦即图书的开发中实现其价值。
出版社的资源主要包括数字图书资源、版权信息资源、读者作者信息资源、出版法规信息资源等。资源的标准化，不仅仅考虑自身的业务应用需求，还要做到资源信息数据的规范与标准，同时使行业内各个出版环节单位的信息数据互通和对接，实现资源整合、开发和共享。
出版社的出版资源首先是已有的出版成果，将这些积累数字化无疑是一笔宝贵的财富，由此可以形成庞大的图文数据库。像超星数字图书网是目前全球最大的中文数字图书网,藏书量涵盖文学、经济、计算机、工业等50多个大类,资源量并且每天不断增长，出版社亦可借鉴其运作模式。
其次是版权信息，作为一笔宝贵的财富它的动态管理必将支持出版社的版权经营实现最大的效益。多年来我国图书进出口贸易大约是10：1的逆差，出口的图书主要是到一些亚洲国家和我国的港澳台地区，面对欧美的逆差则达100：1以上。虽然最近这一状况有所逆转，但逆差基数总体上还不小。基于不同语种的版权数据库将是改善这一状况的强有力工具。如北京出版集团于1998年在总编室成立对外合作部，专门负责版权贸易工作，并指定专人负责版权输出，通过集团网站、电子邮件，及时对外交流优秀图书；制作专门的版权书目，利用北京国际图书博览会的平台积极推广集团图书。2006年在总结以往经验的基础上，针对港台地区和韩国、泰国、欧美等不同市场分别制作了中英文书目，并准备配套推出含各种图书信息的电子书目。
（2）优化出版流程、支持经营决策。出版流程与技术因素关系最密切，信息化将带来明显的改观，例如将使图书的写作、编辑、校改、装帧设计等实现无纸化。同时，流程又与经营理念、作风密切相关。西方管理专家提出的“价值链”就指出，产品是由于其价值被顾客认可才完成销售的，而其生产销售过程就是一个环环相扣的不断被赋予价值的链条，这个价值链决定了企业经营的优劣。因此，上世纪90年代风行的“企业再造”，流程的重新设计、流程的优化就占有突出的地位。上文述及的“企业资源规划”，就是从产业的价值链角度整合流程。
流程的信息化，首先实现了信息共享，以图书开发人员为例，印刷、发行环节的大量信息随时掌握，有利于对新图书的准确定位。其次，动态的经营信息将得到有效的管理，这也是流程信息化的成果。再次，流程信息化使信息人员得以根据统计学原理，从大量信息中建立模型，开发出决策支持系统，为经营决策提供依据。就像北师大出版社根据生产流程和管理模式，对编务系统进行了改造，使得系统真正能为编辑部的管理工作提供方便。
（3）强化读者沟通、支持市场营销。上世纪90年代营销理论的革命，把营销组合四要素由产品、价格、渠道、促销改为顾客需求、成本、方便、沟通，体现了企业的经营活动，从以营销为中心到以顾客为中心的转变。对于出版业，读者就意味着市场，一切为了读者，一切为了形成独有的读者群，于是，读者沟通成为营销的基本手段，生存的第一要义。
信息化为读者沟通提供了理想的手段。首先，大量的读者调查数据、读者交易数据、读者个人信息，可以构成读者数据库。在这一 点上，时尚杂志社是一个比较成功的案例。时尚杂志社是生活方式类最大的出版集团，旗下拥有14本杂志，其专业期刊有高达65%的男性读者，与其他期刊相比，这些读者有更强的消费力。鉴于此，客户服务部可以很好地利用读者数据库为读者服务。例如，客户服务部可以接受客户的委托，在读者数据库中选取特定的读者群，定向发送宣传资料或客户的委托出版物。
其次，利用“呼叫中心”技术，出版社可以及时处理读者的投诉，及时反馈。如北京青年报为给广大读者提供更加专业化的报刊发行及日用品配送整体服务，小红帽报刊发行公司于2002年4月在原“客户服务中心”基础上组建了包含呼叫中心和信息中心的信息服务分公司。小红帽信息服务公司呼叫中心现有56个坐席，是目前业内规模最大的呼叫中心，每天都要接听几千个电话，这样读者可以经常在电话里与坐席人员接触。
再次，利用网站与读者直接沟通。网站建设是对外宣传的窗口，可以提供书目，新书信息宣传、检索与订购，信息交流与咨询、电子合同的签订与身份认证、网上货款支付等服务，可以开展网上图书直销，成立网上读者俱乐部。在这个过程中，如果增强网站对图书完整内容的简介这一功能，会使读者达到在书店翻阅选购时相近的效果，会增加出版社的吸引力，提高出版社的竞争实力。如商务印书馆的书目数据平均每本书信息量在5000 字以上，整个网站的信息量已达到了1500 多万字。
2出版信息化中的问题
随着社会的发展，信息化也定将成为出版业的必由之路。但是，任何新生事物出现伊始，很难十全十美，像出版信息化目前就存在着不少问题。
现代文化传播的媒介和手段日益进步，尤其是声、电、光学技术的发展，已给传统的出版印刷业带来了革命：以前的铅字排版改成了电脑输入，这不仅极大地减轻了排字工人的劳动强度，而且给排版、改版带来了极大的便利，大大缩短了出版周期，还使印刷厂减少了用工数量，压缩了厂房面积，无形中降低了成本，提高了生产效率。电脑设计软件的开发不仅简化了美术编辑的工作程序，而且还使纸质出版物的装帧设计出现了前所未有的变化和发展。
不过需要指出的是，出版信息化目前还处在诞生阶段，还很不完善，有时也给我们带来了意想不到的苦恼和新问题。例如，目前我们的出版流程中责任编辑的工作还难完全实现“无纸化”，绝大部分文稿的加工需要在纸张上进行，发排到印刷厂后再由工厂的录入员录入电脑，然后出清样，经出版社的校对员校对和编辑修改后退回工厂，录入员再根据改过的清样在电脑里储存的文稿上进行修改。几个校次过后，工厂根据最后的核红样出胶片，进行印刷、装订……这种生产程序不仅削弱了信息化所特有的方便、快捷，而且还存在一些弊端。这样一来，排版信息化给编辑带来的就不是便利而是“灾难”：责任编辑为此在看清样时就要格外认真，不能像以前看铅排清样似的只看上次改的地方，而是每个校次都要从头至尾地通读，这样才可能保证书稿中没有上述的问题，才能保证书稿的质量。尽管现在每个排版系统都附带校对软件，但由于中文的特殊性和复杂性，其千变万化的行文组词奥妙是电脑软件所难以反映和概括的。因此，目前电脑校对还不能完全取代人工校对。
此外，不同厂家设计的排版软件虽然各有千秋，但它们多有设计缺陷，而且无法兼容，这在一定程度上也阻碍了信息化出版的发展。
3应对出版信息化
有人将信息化比作出版社内部的一场革命，这不仅是技术手段上的，更是系统上的，需要一种全新的理念，一种全新的机制，一种全新的企业文化。
3.1信息化需要观念的革命
（1）经营理念的革命。正如上文指出，信息时代提出信息化挑战的同时，伴随着市场化、全球化的挑战。面对国际对手的竞争，出版社必须确立全新的经营理念，那就是以读者需求为中心，提供专业化、个性化的一流服务。必须加强读者调查、读者研究、读者沟通，真正把读者作为灵感的策源地和衣食父母；必须加强竞争对手和市场环境的研究，强化专业特色；必须加强服务意识，尤其是强调个性化的服务；必须加强竞争意识，惟有力争在读者心目中成为第一，才能立于不败之地。
（2）经营战略的革命。在激烈的竞争中，生存的基本途径就是品牌战略。品牌战略不仅要注重品牌特色的确立，品牌内涵的深刻，更应该注重品牌的延伸和渗透。必须加强版权的经营，通过出版资源的整合，乃至跨媒介的开发，充分发挥品牌的优势，强化品牌的效应；必须强化品牌的标签化，便于品牌的识别、传播；必须加强品牌的创新，适应读者需求的变化。
3.2信息化需要体制的革命
（1）经营机制的革命。大陆出版业的行政保护正面临全面的压力，出版社要赢得一席之地，建立现代企业制度，开展资本经营，实行股份制，是必然的趋势。出版业的竞争虽然伴随着大资金的投入，但是人才是最关键的资源，也是最抢手的争夺对象；同样，出版社需要加大有形资产的投入，但无形资产的积累和增值，才是她赖以生存的核心资源。
出版社必须真正树立以人为本的观念，把知识当作资本，通过产权制度创新，建立经营管理与业务人员的期权激励机制，在一个全新的层面上发挥人才、知识的资源效益。
（2）管理体制的革命。出版社必须打破金字塔式的权力结构，通过目标管理、授权经营，走向组织的扁平化；目标管理应伴有综合的考评指标，全面评价经营活动对出版社长期经营目标与短期赢利要求的贡献值；必须用量化的指标支持奖惩与分配政策，体现激励机制。
出版社的组织形态，应通过组织创新，一方面剥离的资产和冗员，加强与经营伙伴的战略合作，使出版社逐渐过渡到以少数核心人员为专职职工，大量使用兼职人员、临时工；同时，打破原有的部门设置，通过项目组合，倡导团队精神，加强图书开发与营销力量；此外，行政管理部门精兵简政，强化服务功能。
然而，信息化建设的关键问题就是所有制的转换。产权一旦明晰，单位的事业成为自己的事业，单位的盈利直接关系到自己的薪金，自然就会想尽办法操作好自己的企业，信息化这条必由之路上就会有更多努力的跋涉者。只要观念转变，需求增加，信息管理的技术自然会随之不断攀上新的高峰，信息化的程度就会不断提升。
参考文献
关键词：企业信息化；管理；改进措施
我国信息产业国际竞争力不断提升，信息技术在财政、金融工商、税务、海关、外贸等政府管理部门日益发挥重要作用，在城市建设、劳动就业医疗卫生等社会服务领域的应用日益广泛、国有大型企业信息化步伐不断加快，中小企业信息化建设热情日益高涨，电子商务在各行业的生产经营、供应采购、产品销售和对外贸易等环节发挥着愈来愈重要的作用；信息技术在农业领域的应用得到了进一步重视，各级政府和企业整合多种信息资源，积极开展面向“三农”的市场和科技信息服务。
一、企业信息化管理的定义
企业以企业流程（优化） 重组为基础，在一定的深度和广度上利用计算机技术、网络技术和数据库技术，控制和集成化管理企业生产经营活动中的所有信息，实现企业内外部信息的共享和有效利用，以提高企业的经济效益和市场竞争能力。
二、我国企业信息化的现状分析
“十五”期间企业信息化将有很大发展，信息技术在传统产业改造中有显著成效，全国27 个省市、46 个重点城市和近2000 企业开展制造业信息化试点示范工程基本完成。计算机辅助设计，辅助制造，过程控制及辅助管理在各类企业中进一步普及，信息技术在传统产业改造中有显著成效，计算机辅助设计，辅助制造，过程控制及辅助管理在各类企业中进一步普及，大中型企业基本实现信息化：大部分实现初级企业信息化（CAD、CAM、DCS、MIS、ERP 普及率、覆盖率30- 50%）；部分大型骨干企业向中级企业信息化发展（CAD、CAM、MIS、ERP、EC 普及率、覆盖率60- 80%）；小部分培养成高级企业信息化示范企业（CAD、CAM、ERP、EC 普及率、覆盖率80- 90%以上）。大部分中小企业推广单项信息技术，部分中小型骨干企业分期实现初级信息化，建立若干个中级信息化示范企业，为今后推广积累经验。
三、计算机技术对企业信息化管理中的作用
1） 更加精确；2） 更加简洁；3） 更加人性化；4） 提高企业工作的效率；5） 可以进行设计，并且预计出结果；6） 系统更加庞大，庞大的系统就说明分工越细。
四、计算机技术在企业信息化管理中存在的问题分析
1） IT安全治理和风险管理缺位。目前大多数组织的最高管理层对信息资产所面临的严重性认识不足，仅局限于IT方面的安全。2） 技术经济论证不足。信息化建设项目具有投资大，风险大的特点。信息化建设项目的高风险和告失败率就要求企业在信息化建设决策之前，要进行充分的技术经济论证。3） 资源利用不合理。信息资源的合理应用一直是企业信息化的薄弱环节。信息资源的开发和利用是企业信息化建设的核心任务，是企业信息化取得实效的关键。4） 息的不透明和利益的冲突。由于任何企业的任务环境要考虑和关系的利益非常广泛，在任何一个IT战略决策中，都不可避免发生利益相关者包括部门利益之间的利益冲突。5） 多数企业缺乏自身的信息来源。一版企业获得信息的渠道很单一，无非是一些公开性的文献、一般性的技术交流资料或出差考察资料。专利信息及联机检索等现代化手段及设备较少，检出的资料不全。大量的兴起的企业自办的信息刊物的许多内容都是东拼西凑的结果，很少有通过技术分析获得的信息，这在一定程度上造成了信息污染，也使得企业缺乏自身的、固定的信息来源。6） 信息处理手段落后。企业的信息机构都存在着资金不足的问题，许多企业的信息机构无力购买一些现代先进技术设备。7） 信息化建设成本不断增加。企业信息化建设的各种硬件设备、网络建设的生命周期越来越短，更新换代越来越频繁。软件越做越大，对硬件的要求也不断增加，导致硬件设备更新，原有设备的闲置浪费。企业在异地不断成立新的工厂或分支机构，而现有的信息系统在低带宽条件下无法应用，假如申请专线来支持企业原应用系统，就会大大增加网络成本。
五、企业选择信息化的措施及建议
1） 信息资源的价值随时间的变化而变化，一方面，提高信息识别度，充分收集相关信息。为提高信息的识别度，在信息资源分类、关键词确定、搜索途径选择方面需要下较大工夫。只要类型定位合理、关键词准确、选择路线科学，就可缩短检索时间，提高收集效率。在信息收集时必须根据收集类型和时间界限，选择合理的搜索途径、收集方案和整理汇总方法，才能最终获得企业最需要的信息资源。2） 充分挖掘信息价值，提高信息的开发度。信息管理就是对收集的信息资源进行必要的分析、分类、整理汇总，提炼其实用价值，并通过应用平台将信息传输到有关部门，达到使用的目的。为使信息资源得到合理开发与应用，企业应逐步建立信息资源数据库，确保信息资源能及时分类入库，既方便查询，也可避免重复收集，还可以与相关单位实施网络联合，构建局域网络，扩大信息资源拥有量，采取联机检索方式，实现信息资源共享，充分挖掘信息价值。3） 强化企业的信息化意识目前企业信息化不温不火的原因是多方面的，其中主要原因还是在于企业对信息化认识模糊。广大企业一定要转变观念，认识到开展信息化的重要性和迫切性。企业信息化强调的不仅是计算机软硬件，更强调人、管理、技术之间的有机集成。其中“人”是第一位的因素，而企业领导层、决策层又是处于主导地位的。4） 企业要合理使用有限资金作为企业，能够投入信息化建设的资金肯定不会太多，因此要考虑怎样“少花钱、多办事”。企业信息化建设绝不能盲目追求新技术，要根据企业自身的实际情况采用“滚动式”的投资方法，认真分析自身最迫切需要解决的问题，选择适宜的实施路线，科学、合理地安排实施计划。企业一定要摆脱以硬件设备为主的投资方式，要硬件设施、软件系统以及网络产品同时并重的原则。5） 企业信息化要“大处着眼，小处着手”我国企业具有数量大、规模小、行业和地域分布广、经营状况参差不齐等特点，企业信息化要根据实际情况采取“整体规划，分步实施”的策略，寻找合适的突破口，从易到难，循序渐进。目前财务软件大多实现了从核算型向管理型发展，且财务体系比较固定。建立企业网站可以向社会展示企业形象，提高产品知名度，扩大产品销路，而且有助于加强与客户的相互沟通。6） 加强企业信息化建设。企业信息系统的建设，首先确立合理的信息系统结构，一般来说，一个合理的企业信息系统应包括一下几个子系统，即技术信息子系统、管理信息子系统、市场信息子系统、财务信息子系统和生产信息子系统。
参考文献：
关键词： 信息物理融合系统； 体系结构； 智慧工厂； 卷烟
中图分类号： TN98?34； TP399 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）05?0151?04
Abstract： The concept， basic function and characteristics of the cyber?physical system （CPS） are analyzed. According the practical situation of the factory， a five?layer architecture of CPS is proposed， including the perception layer， network layer， semantic information layer， model computing layer and service agent layer. The key technology and structure of each layer were designed in detail. It is proved that the architecture conforms with the informatization level and application status of the factory with an application example of the cigarette factory， and plays a basic supporting function for the construction of the smart factory.
Keywords： cyber?physical system； architecture； smart factory； cigarette
0 引 言
信息物理融合系统（Cyber?Physical System，CPS）是最近几年出现的一个新概念，是指计算和物理要素之间紧密结合与协作的系统[1]。有文献指出，CPS的影响将会远远超越20世纪的IT革命，就像Internet改变了人与人交互的方式一样，CPS的出现将改变人与物理世界交互的方式[2]。CPS一经出现便立即引起各国的重视。美国2007年的研究中便将CPS列入重要领域[3]，德国将CPS作为工业4.0的核心技术之一[4]。我国863技术也于2010年开展CPS的相关研究[3]。
CPS的落地应用与研究是按行业开展的，具有明显的领域相关（Domain?Specific）特征[3]。文献[5]描述了CPS在电力领域的应用，文献[6]描述了CPS在航空航天领域的应用，文献[7]描述了CPS在医疗领域的应用，文献[8]描述了CPS在交通领域的应用，但其在制造领域的应用研究较为少见。
本文对CPS体系结构和适用于智慧工厂的系统特性进行研究与分析，给出了CPS五层体系结构框架设计，并应用于实际案例。
1 CPS概述
1.1 CPS定义
CPS是通过计算（Computation）、通信（Communication）与控制（Control）技术的有机深度融合，实现计算资源与物理资源紧密结合与协调的下一代智能系统。在微观上，CPS通过在物理系统中嵌入计算与通信内核实现计算进程与物理进程的一体化。计算进程与物理进程通过反馈循环方式相互影响，实现嵌入式计算机与网络对物理进程可靠、实时和高效的监测、协调与控制。在宏观上，CPS是由运行在不同时间和空间范围的分布式、异步的异构系统组成的动态混合系统，包括感知、决策和控制等各种不同类型的资源和可编程组件。各个子系统之间通过有线或无线通信技术，依托网络基础设施相互协调工作，实现对物理与工程系统的实时感知、远程协调、精确的动态控制和信息服务[3]。一般来说，开展智能化设备研究及开发多采用微观描述，而对诸如生产、交通这样的系统性工程多采用宏观描述。
1.2 CPS在智慧工厂中的地位
基于工业4.0的智慧工厂是以全面感知的CPS系统为基础构建，如图1所示。CPS将融合物联网与服务网，是智慧工厂的基础及核心技术之一。文献[9]给出了智慧工厂实现的五大关键因素，但同时指出最为基本的是建立在CPS之上。
1.3 智慧工厂环境下CPS特性要求
智慧工厂是数字化工厂之后新一代的制造模式，包括多种核心特征，具体如下：
智慧工厂的异构性：智慧工厂将包括多种控制系统、智能装备和传感设备。作为智慧工厂基础的CPS应当采用开放的工业标准，集成许多功能与结构各异的子系统，各个子系统之间通过有线或无线的通信方式相互协调工作。
智慧工厂的实时性：智慧工厂必须对工厂实时的事件做出正确、合理的反应。要求CPS系统基于事件驱动机制，具有强实时特征和时间全局一致性。
智慧工S的数据驱动：数据驱动是新一代工厂区别于传统工厂的本质特征。要实现工业4.0提出的三个维度数据驱动流程，在底层落地需要CPS体现以数据为中心的特征要求。
智慧工厂的模型驱动：工厂数字模型是智慧工厂数据驱动的内在动力，体现物理模型、逻辑模型、资源模型等相关内容。CPS也必须是该模型的承载平台和运行环境，要求具备全局一致的虚拟模型。
智慧工厂的工业特征：作为制造工厂，现实要求的高度安全性、高度可靠性、领域相关性都是对CPS的要求。
2 CPS体系结构设计
2.1 CPS体系结构
CPS体系结构是CPS的核心技术，是CPS的骨架和基础。文献[10]给出一套CPS结构体系的设计，并将其应用在智能交通领域。分析认为，这种层次结构表达的概念是清晰的，但过于粗略，细节描述不够，不利于后期的实施。本文在结合国内外大量研究成果的基础上，结合制造工厂的实际情况，提出一套符合现实应用的五层CPS体系结构，如图2所示。
2.2 泛在感知层
泛在感知层是实现深度嵌入到制造全流程而设计的，通过感知节点实现。一个典型的感知节点结构如图3所示，包括软件、硬件两大部分。其中硬件包括与物理对象相一致的传感器、执行单元和对应的驱动装置。软件包括传感器数据处理模块、执行单元的控制模块，节点自身的计算模块（包括缓存、地址管理等功能），以及与网络层进行通信的模块。一个感知节点应当还包括一个能够全局同步的本地时钟，满足CPS所要求的时间一致性。
针对工厂的物理对象，感知节点需实现 “人、机、料、法、环、测、时间、空间”等物理要素的数字化感知。
人：采用移动互联技术，结合RFID，NFC等近场通信技术，实现人与系统的对接。
机：设备采用统一的资产代码，主要是利用二维码和RFID电子标签。
料：针对连续生产过程，采用温度计、水分仪、皮带秤表征物料特性。
法：结合生产规范要求，建立各个工序的工艺采集点，建设车间集控系统为超级节点。
环：采用无线组网技术，如Zigbee协议、WiFi协议实现全厂动能及环境的采集与计量。
测：构建超级节点，实现实验室数据采集、综合测试台数据采集。
时间：建立全厂统一的时间服务器，同步各个采集点的时钟。
空间：建立全厂采集点地址及命名字典。有条件的工厂建议采用IPv6协议。
2.3 互联网络层
CPS的异构性包括网络的异构及应用的异构。互联网络层将泛在感知层的大量异构感知节点实现互联互通，并支持感知节点之间的互操作，支持M2M（设备到设备）的通信。当前工厂的网络环境，绝大多数采用TCP作为传输层通信协议。但众所周知，TCP协议是一个非实时的协议，需要在语义信息层实现自定义的会话协议，或针对实时数据采用UDP协议。
2.4 语义信息层
CPS是以数据为中心，工厂的数据分为测量数据和业务单据数据。对于实时测量数据，采用OPC统一架构（OPC?UA）协议作为语义层协议。对于业务单据数据，采用自定义XML结构描述。XML文档的内容和结构完全分离、互操作性强、规范统一、支持多种编码及可扩展性的特点[11]。
工厂生产信息模型符合ISA95标准给出描述[12]，只是在实例化过程中增加具体生产工厂的特殊属性。图4所示为针对一般工厂抽象形成的核心生产信息模型，包括生产能力模型、产品定义模型、生产信息模型。该模型将实现全局一致性的视图，支持MES系统、MES系统与自动化系统的集成、MES系统与PDM系统和ERP系统的集成（智慧工厂的三个集成）。通过该模型使CPS成为以数据为中心的系统。
2.5 模型计算层
物理与信息的融合过程，核心是通过在CPS系统中嵌入物理对象的模型来实现（有些研究称之为数字孪生体）。这个模型包括物理设备对象模型（物理模型）以及物理设备对象在生产过程中表现出来的服务逻辑模型构成。模型计算层除了管理这两大模型之外，还包括一个高可靠的模型引擎，实现CPS特性给出的事件驱动要求，如图5所示。
物理模型：工厂设备一般组织成分层形式，包括工厂（Plant）、车间（Area）、工段（Cell）、设备（Unit）四个层次[12]，这是一个面向对象的模型库。每个层次的设备对象中嵌入感知节点及对应的感知数据。
逻辑模型：逻辑模型是表征物理模型在生产过程中提供的服务以及制造过程的核心流程管控，包括生产操作模型、质量管理模型、维护操作模型、库存操作模型[10]。
模型引擎：模型引擎是一个基于SOA架构的计算环境，包括运行服务管理、流程引擎、安全管理、服务管理、服务及接口协议、物理模型管理。
2.6 服务层
CPS与智慧工厂服务网之间的连接是通过制造服务层实现的，这是一个典型的SOA与多Agent环境。同时，该层也实现CPS与异构应用系统之间的连接。
工业4.0背景下智慧工厂的业务应用将呈现App化的特征。一个典型的App将满足工厂管理的某一个领域的功能要求。但这些单一业务需要流程的集成，共同实现以产品为中心的某一特定的生产任务，比如生产换模过程。每一个App通过它的服务接入到CPS模型引擎中，如图6所示。模型引擎具有一个Agent容器管理功能，实现Agent服务的发现、注册、变更及有效性检验，符合CPS高度自主性的特性。
3 典型应用
卷烟工业企业在整体制造业信息化中具有较高水平。宁波卷烟厂在全行业较早开展信息化建设，基本完成了数字工厂建设[13]。通过分析智慧工厂的核心要求，明确智慧工厂建设的核心是在工厂导入CPS系统，实现物联网与服务网的融合。基于CPS系统，重新构建工厂一体化核心数据平台，重新梳理三项集成（工厂与集团的集成、研发与生产的集成、制造与服务的集成）。宁波卷烟厂CPS实施技术路线如图7所示。
工厂利用新引进设备的机会，完成了智慧工厂所需的物联网环境建设。自动化系统采用OPC?UA协议共享CPS全局一致的实时数据库系统。同时，根据智慧工厂的业务要求增加少量的o线感知节点，主要应用于设备状态监测领域。在建模及模型引擎方面，采用西门子公司的Simatic IT建模平台实现模型在线运行。而服务则采用工厂已建成的SOA总线平台（IBM产品Message Broker）实现模型驱动与服务组件的集成。服务集成所用的协议为广泛采用的WebServices标准。通过优化及完善以MES系统为核心的工厂应用系统，完善App形式的业务管理功能。
基于CPS的生产信息监控界面如图8所示。通过导入CPS系统，一是实现了全局一致的核心数据库；二是实现生产资源的对象模型，建立透明工厂；三是逻辑模型支持生产管控流程的灵活修改，提高生产柔性；四是生产服务化，实现即插即用；五是实现控制层与管理层的深度融合，提升管理精细化水平。
4 结 语
CPS是智慧工厂的核心技术。本文从CPS国内外的研究现状出发，结合CPS的基本功能及特性要求，提出一种应用于工厂的五层CPS体系结构，包括泛在感知层、互联网络层、语义信息层、模型计算层、服务层。该体系自下而上实现了物理对象、生产信息、生产对象模型以及服务模型的抽象。最后，本文给出了一个卷烟工厂的实施案例，列出了每一层所采用的技术路线。应用案例表明，本文提出的五层CPS体系结构符合卷烟工厂的信息化水平及应用需求，对智慧卷烟工厂的建设能起到基础性支撑。
参考文献
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【关键词】企业 数据管理 巨大的财富
【中图分类号】 C29【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0194-02
一、数据管理的重要意义
可以这样认为，能够通过团队的力量给企业带来直接或简接效益的管理才是真正有效的管理；有效的管理需要团队的力量，团队力量的发挥需要目标来指引，而目的则是为达成目标而细化了的决定性行动动机。
有人说，数据管理的目的在于充分有效地发挥数据的作用，统一收集资料，方便共享。也有人说，数据管理的目的是指通过对数据的收集整理、组织存储、查询维护、统计分析，从而得出新的有价值的信息，作为人们决策的依据。
基于上述分析，企业数据管理的核心目的是要能给企业带来效益和财富，通过有效的数据管理大幅度优化和提升企业管理流程、提升工作效率、降低运营成本。数据管理者的主要任务是在管理好数据的同时，用“数据”来提升团队的合力，并为企业带来财富的提升。
二、柳工实施数据管理的主要阶段
信息化建设是数据管理需求环境造就的沃土。从数据管理的定义可以看出，数据管理的需求往往是伴随信息化发展需要而日益强烈的，信息化程度越高，管好、用好数据的需求就越迫切、越强烈，柳工数据管理环境的造就就是基于企业的信息化建设大环境。
信息化导入阶段：本世纪80年代，对多数企业和国人而言，对计算机的认识还停留在“打字机”的概念上，“计算机应用”还是新生事物，其作为一个重要管理工具还在理念上、财力上未被广泛认识及接受。但就在1985年春，在单位领导的超前认识和鼎力支持下，柳工信息中心成立，其职能包括技术档案、计算机应用、技术情报、技术标准等方面，从此标志着柳工的信息化建设正式拉开序幕。
数据管理起步阶段：1985年到1995年，是柳工信息化建设起步的10年。工自主开发的产品设计、财务、生产、销售、供应、工艺、设备、人事档案等各个业务单元的信息管理系统相继完成开发并投入应用，作为信息系统“血液”的基础数据，在小局域网需求的拉动下，得到各业务单元不断整理、消化与完善，作为计算机应用的支撑，同时满足各业务部们完成统计、分析、数据处理与查询等之用途。
数据管理发展阶段：1996-2005年，是柳工信息化建设进入网络化与规模化的10年。众多的信息化荣誉：CAD应用工程先进集体、推广应用计算机先进集体、国家863计划示范企业、2003-2005连续3年的“中国企业信息化500强”等等， 充分证明了柳工信息化建设取得的成就。信息管理系统网络化与规模化必定推动企业数据趋向共享性，而在共享数据中获取有价值的信息和通过数据创造效益也就成了数据管理与研究的必然发展之路。
数据管理全面推进阶段（2006年至今）：2006年，“数字化柳工创新工程”（eLiuGong+）项目在”十一五”IT规划的指引下正式启动，从此，柳工的信息化建设被推向了信息系统集成快车道。随着2007和2008年ERP系统一期和二期项目单位相继上线，企业信息化推进工作越来越快，各业务单元间的协作越来越紧密，作为信息系统“血液”的数据，也就越来越成为矛盾和关注的焦点不得不被重视：数据的及时性、正确性、可获取性、获取便捷性、安全性、可比性、有效性、共享性，以及维护流程顺畅、操作规范、数据标准化、数据维护和处理效率等等管理要求几乎在同时爆发，ERP系统用户体验表现出了公司范围内管好、用好数据的强烈愿望，在公司内部成立数据管理与研究专门组织的要求也就应运而生。2009年9月，公司的数据管理和研究组织在IT部正式诞生，继之前的陈湘数据主管之后，我作为数据管理与研究小组长，从此带领着公司各相关业务单位踏上了数据管理与研究全面推进之路。
三、数据管理给企业带来巨大财富的主要经验
1、制定规范，提升用户体验同时创造效益
在数据管理起步阶段，由于没有制定材料使用规范，而设计人员从适用性与材料成本角度出发，对于一些Q235-A＼Q235-B＼16MN板材，Q235-A和 20#优钢及管材，以及原材料规格±1mm左右等有严格的设计要求，为了保障设计要求，企业不得不对部份材料采取以高代低等办法，这样就必然带来原材料成本的大幅度上升。为了有效解决这一困扰，企业成立原材料选用规范课题组，经过近半年的研究、论证和评审，制定了《常用材料选用规范》，以设计控制新材料使用为源头，采购、数据维护和材料使用等部门对历史材料使用状况进行综合治理并监督新材料使用为保障，解决了实际生产用材与系统定额用材严重不符、材料代用严重致使ERP系统MRP计划失实、仓储数据混乱、生产缺件或库存积压等问题。据统计数据，依托ERP系统的《规范》实施后，每年可给企业带来约20%的原材料成本支出，为企业带来极为可观的效益。
2、合并材料规格，用数据有效盘活存量资产
2005年，技术部门要对某产品的驾驶室进行改进，并准备在新产品中推广性价比更优的新工艺、新材料。因该产品同系列的老产品采用的是性价比较低的成材，如果新产品采用新材料，而老产品继续沿用老材料，不但会给采购管理造成很大困难（当时新老产品产量均较少，采购需求量相对较小，最小采购批量相对较大，容易造成库存积压），同时也会带来大量的原材料积压浪费。经对ERP系统的相关动态和静态数据进行充分的对比分析后，建议技术部门合并该系列产品的材料规格，消化库存后再统一启用新材料。在这一建议下，企业积压的约200万元老材料均得到了有效利用，减少了不必要的损失和浪费。
3、坚守“适用”原则，用数据选择性价比最高的产品
有句广告词说得好：不买贵的，只买对的。同样，我们选择产品也应如此。2006年，我利用一年的时间，对ERP系统、内反馈和外反馈系统年内和近几年的数据进行了观察、分析和研究，再结合用户调查，分别向技术部门和物资采购招标委员会提交了详细的连续几年的数据分析报告，提出了取消或减少8种A品牌压力开关，加大B品牌压力开关品种或采购量的建议并得到了采纳。该项合理化建议的采纳，仅2007年，企业在该项产品的采购上就节约资金约300万元。
4、 坚持“简单化”原则，利用数据关系把复杂问题变得简单
在我们的ERP系统中，有几个与物料的计划有相当密切关系的控制参数，如果把它们之间的关系搭配错了，就有可能造成计划缺失从而直接影响采购或生产活动，严重时直接影响到市场销售。当我们开始重视这个问题时，某产品线的13个工厂的这些参数配对错误率已达3.21%，而实际上这些参数要求配对正确率是100%。
当时，这些参数都是靠人工参照常规维护的：数据部门按照默认值维护，采购部门按照实际情况修改，修改权限共享。存在的问题则是：熟悉数据维护规则的人员出错率较低但因关系复杂、工厂多变，也有可能出错；数据维护人员变动频繁，得不到充分的培训，导致数据维护错误频发；系统数据量庞大，取数困难，检查错误困难，大家都不愿主动检查。
为了给广大的数据维护人员、相关业务人员和时刻面临数据维护错误带来风险损失的这个重要的产品线脱离该困境，我组织了一个项目小团队，用信息技术取代人工管控办法，将复杂多变的且非常容易产生混搭的数据维护管理方案采用技术手段实现自动检测，3个月的时间内，错误率由项目实施前的3.21%降至0%，100%实现了事前控制错误的发生，同时开发了报表方便查找历史错误，促使历史错误信息被快速更正。该项目成果被广泛应用于该产品线13个工厂，且此技术可复制，并可辅助促进数据维护人员主动学习数据维护规范，避免因之而造成的采购、生产、销售等的机会风险损失——数据错误可能会漏计划、无法及时下订单等等，从而影响生产或销售，甚至可能带来的加班费用、快递费用、市场损失和信誉损害等风险，创造了可持续性发展的巨大的无形效益（根据受益部门评价描述）。
5、善用先进技术管理数据，降低人力成本
由于地区差异，短期内无法统一版本，我们的ERP系统需要安装两套不同补丁版本的系统以满足不同地区的管理需求，分别应用于不同地区。这种分布式系统布局方式给我们的主数据管理带来3个主要问题：
A.如何保证两套系统通用主数据维护同步及一致性？
B.通用主数据是按系统独立维护还是集中维护？
C.集中维护时一次性完成，还是要分两次完成？
为解决这3个主要问题，我与我的项目团队细化了通用主数据类型，研究并采用了世界上先进的信息技术进行主数据管理。根据特定的数据管理要求，项目团队自主研究世界上先进的ALE（Application Link Enabling）接口技术并结合ERP系统 job功能自行实施，为分布式数据交换提供可靠安全的通讯机制，使ERP系统通用主数据在不同地区使用的系统间自动同步，巧妙地解决了以上3个管理问题，实现了“集中维护，自动同步，不增加数据维护人力成本”的目的，并分别于2011年和2012年在印度、欧洲、亚太海外子公司IT项目实施中得到验证，为公司后续IT项目实施提供成功案例的同时，又为公司增添了巨大的无形财富。
附ALE技术信息流示意图：
