深度解读 赵洪岭《软件和集成电路》署名文章——把握时代机遇 赋能工业企业数字转型

先进数字技术与传统工业要素的融合正在重塑工业体系，呈现数字转型的新时代特征，通过数字技术与工业技术的融合推动工程领域的创新，通过数字技术与管理技术的融合推动组织管理的创新，创新的双轮驱动制造业的数字蝶变。

为加快推进数字转型，打造国家制造业竞争新优势，国家陆续出台了一系列发展规划、行动计划和实施指南，金航数码科技有限责任公司（航空工业信息技术中心）则承载使命，感知数字转型的春江水暖，提前谋划，深入开展数字转型共性技术的研究，并展开对数字转型模式、转型路径的探索和论证，已为工业企业数字转型做好了充分准备。

数字转型的共性技术

工程系统、组织系统数字转型的关键和共性技术核心可总结为：架构引领、基于模型、数据驱动、流程贯通。

架构引领。架构是对系统全局的结构化、有序化设计与推进，架构引领就是战略与目标对准，战略总图与创新的业务举措、技术手段协同一致，实现对复杂系统发展的整体驾驭。

基于模型。利用模型，对工程与组织系统进行数字化表达和传递，建立各系统组成元素的关系。确保在系统某处发生变更时，能够快速、合理地进行关联分析，并迅速做出级联变更决策，使整个数字化体系能够敏捷、合理、稳定变更。

数据驱动。数据已成为企业的核心资产和创新驱动力，通过对数据、信息、知识的逐级提炼形成制造智能，保障在各个层次上都能够形成智能应用。完成从数据到智能的提取，首先要从基础数据层面提升数据定义的规范性，支撑已购系统的集成，从而促进数据资产的整合。

流程贯通。通过流程建模、流程仿真和流程执行监控，实现流程贯通和业务综合集成，打造持续优化的数字化价值链。

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工程系统转型

1. 工程系统转型方向

数字线索和数字孪生技术作为颠覆性技术正在逐步应用于工程系统开发过程，未来将实现产品研制生命周期模型的连续传递与追踪，支撑产品对象与制造过程全数字量表达，通过虚实精准映射构建产品数字孪生与生产系统数字孪生，支持产品全生命周期数据、知识的贯通、共享和重用，并进一步促进产品设计优化，将工程系统传统的“设计-制造-综合-试验”模式变革为“创新设计-虚拟综合-数字制造-物理制造”新范式，实现产品从需求、功能、逻辑到物理实现的正向设计和自主创新，并为客户提供虚实映射的产品，有效维护与持续优化服务。

面向工程开发模式转型，金航数码正在推进基于标准建模语言与模型交换标准的系统工程集成框架、以数字线索为核心的系统生命周期管理方案、面向功能/性能的虚拟验证与确认方案等共十项重点任务的研究与攻关工作，加速实现系统全生命周期的模型定义与传递、系统全域数据采集与分析、系统开发与运行全过程预先仿真评估。

2. 工程系统转型关键

工程系统数字转型的核心技术是数字线索和数字孪生。

数字线索是贯穿产品研制生命周期需求、设计、分析、工艺、制造、试验等模型的连续传递和追踪，提供生命周期各阶段数据的访问和交互能力，确保生命周期模型、数据与接口的一致性，提升工程变更影响分析能力。

数字孪生是一个对物理实体或业务过程的数字化镜像。它通过建立可以实时更新的、现场感极强的虚拟模型，与物理运行的真实数据开展实时比对，支撑物理产品生命周期各项活动的决策，实现准确预测、评估和验证确认的研发新模式。

数字线索使能的数字孪生技术应用，将覆盖系统之系统、系统、子系统、组件多个层级，构建涵盖功能/性能/几何的全数字样机，概念阶段在数字空间下基于模型开展从需求、功能、逻辑到物理实现的推演，开展多方案快速权衡分析，提供满足利益攸关者需要的最优方案；在工程开发阶段，帮助设计、制造和维护等人员监测和发现数字产品与实物产品之间的误差，对设计、工艺、制造、维护等提供优化方案。在生产时，通过将实际物理数据叠加到数字产品中（比对），为分布在各地的制造企业精确提供产品制造模型与数据，通过对物理生产系统与数字生产系统的映射、预测与分析，指导物理生产系统的优化改进，提升生产效率与质量。

组织系统转型

1. 组织系统转型方向

模型技术深入应用于组织管理，并通过数字技术、管理技术的综合运用使组织发生根本性变革，组织的运行模式、带给客户的交互体验，乃至竞争能力都会发生实质性改变。未来组织从战略意图的表达到物理世界的资源配置全过程将实现模型表达，这些模型可以相互推演和追溯，并指导软件模型的变化调整，企业模型与真实环境存在紧密的映射交互关系，而真实环境已经是由软件和其他信息技术实现后的数字化运行系统，包含组织、人员、流程、设施等，并在运行中产生海量业务数据，这些数据需要时可以投映在模型上，促进组织从战略到执行的再次调整。数据是组织运行的血肉，而模型是赋予血肉内涵的骨架，形成虚实互动的组织治理模式。

在推进中要通过架构引领业务模型的研究设计，实现跨业务域层级业务模型的贯通应用；基于模型以及基于模型的软件配置应用，实现从流程定义到流程执行的自动化，真正打通业务到IT的链路；充分将大数据、移动应用、云计算等新技术融入经营、财务、人力、供应链等核心业务领域的端到端流程中，建立敏捷、协同、动态优化的运行体系。

2. 组织系统转型关键

数字转型下创新性组织的运行、分析、控制、调整可以在基于模型的数字世界中完成，而大量运行结果数据又推动了实践效果验证与新一轮业务决策分析，形成虚实互动的组织运行管理新模式。

这种新模式的背后是组织管理模型的贯通和业务知识的充分表达，架构模型、业务模型、流程与数据模型相互关联与贯通，并落实到软件组件的设计与管理中去，打通业务到IT的链路，相应地数字化实施从大量定制到配置化转变。其关键使能技术是建立从架构模型、流程模型到软件模型的贯通应用。

首先是架构建模，复杂的组织系统要推进数字化运行，就要以数字化表达为基础，以架构视角对组织进行审视与重塑，对组织运行概念建模，即对组织运行中方方面面的管理要素、它们相互之间的关系建模，并形成这些业务模型之间的映射、传递和贯通。

其次是流程建模，随着BPMN2.0等流程模型标准的升级，流程的表达模型能够直接实现自动执行，管理领域的数字化模式也由此改变。对于企业来说，架构建模可以细化为所建的流程模型，实现组织从局部业务分析到全局业务模型优化，从单纯的流程优化到流程定义、仿真与自动化，快速帮助企业设计、执行、监控和优化业务流程，加快各类业务流程运转效率，降低成本。

再次是软件建模，改变传统软件开发和应用模式，将流程模型输入软件环境，使软件设计描述从基于文档转变到基于模型，开发方式从人工编码转变为基于模型生成，通过软件模型的设计与配置为企业快速得到可运行的数字环境。

结束语

面对未来数字转型挑战，金航数码将围绕以“架构引领、基于模型、数据驱动、流程贯通”为核心特征的技术方向，深刻认识并准确把握新一轮工业革命的新要求和国内外科技创新的新趋势，坚持工程系统与组织系统数字转型的创新发展路径，携手工业企业数字转型。

文章发表于2018年10期《软件和集成电路》

让我们继续探索、研究、实践，携手客户数字转型！