智能制造企业数字化转型一体化管理平台

1. 成果简介

“工业软件”作为“工业4.0”的核心已广泛应用于几乎所有工业领域的研发设计、生产控制、售后运维、远程服务等环节。我国2015年提出《中国制造2025》；2017年又提出大力发展“工业互联网”，加快企业工业软件上云；2020年开始将工业软件和工业互联网纳入“数字基建”的范畴进行系统布局；2023年工信部在《关于加快传统制造业转型升级的指导意见》提出推动工业企业数字化转型，提升工业软件应用水平；2024年工信部印发《工业重点行业领域设备更新和技术改造指南的通知》，计划到2027年完成约200万套工业软件和80万台套工业操作系统更新换代，重点覆盖石油、化工、航空、船舶、钢铁、汽车、医药、轨道交通等行业，更新方向包括基础软件（操作系统、数据库、中间件）、工业软件（CAD、CAE、CAM、MES、ERP等）及工业操作系统（PLC、DCS、SCADA、SIS等）‌。

国内工业软件整体现状：（1）管理软件强，工程软件弱；低端软件多，高端软件少。整体在技术与服务水平和国际巨头SAP、Salesforce等仍存在差距。（2）工业软件研发中需求理解不足，定制化与共性化矛盾导致需求与功能产生不匹配问题。（3）国内制造企业数字化转型面临痛点：异构信息化系统因开发语言、系统架构等差异及“烟囱式”垂直体系结构，数据无法互通互联，形成资源孤岛和信息孤岛，导致信息化对制造行业的发展无法实现效率最大化；工业软件巨头各自打造封闭生态、跨工具、跨系统的互通流转困难，制约了产业协同。

该成果紧密围绕制造企业在数字化转型过程中遇到的诸多问题，为我国制造企业提供一体化、智能化、专业化的企业数字化转型解决方案，并为国产工业管理类软件的研发做出新的尝试。

智能制造企业数字化转型一体化管理平台是一款面向“供销存产物流财”通用业务模型的国产工业管理类软件工具，该平台以企业大数据平台为核心建设目标，紧密围绕智能制造企业生产经营过程中诸多管理痛点，为企业提供一体化、智能化、专业化的企业管理解决方案。

平台将企业内外“人机料法环测”各因素的业务数据和经营管理数据进行统一管理，形成企业大数据服务平台，同时基于该平台构建的业务子系统能够在底层进行数据的互通互联，完成全量全要素的连接和实时反馈，实现企业物流、钱流、信息流的全流程全生命周期数据服务。

（1）建立制造业数字化系统统一模型描述

①身份认证和访问管理（IAM）模型；

②实现企业业务端到端（End-to-End）流程模型描述；

③基于业务流程管理BPM的三流模型（物流、资金流和信息流）。

图1 智能制造企业数字化转型一体化管理平台关键技术路线图

图2 “产供销存物流财”业务流程模型

（2）采用最先进的工业管理软件系统架构及软件工程方法

①微服务架构（MSA：Microservices Architecture）优点包括：降低系统复杂度；松耦合；跨语言；独立部署。

②低代码开发技术（Low-Code Development）：基于组件拖拽实现应用构建，采用基于模板的代码生成方法；基于BPMN2.0标准实现的可视化流程绘制，利用Activiti流程引擎实现业务流程的动态配置和控制。

③机器人流程自动化（RPA：Robotic Process Automation）：可以模拟人类在计算机等数字化设备中的操作，并利用和融合现有各项技术减少人为重复、繁琐、大批量的工作任务，实现业务流程自动化的机器人软件。

图3 “供销存物流财”组件化模块

图4 智慧水务场景组件化模块

图5 智能制造企业数字化转型一体化管理平台首页

2. 技术创新点

平台技术创新点及亮点如下：

（1）基于灵活配置的低代码开发技术

通过可视化拖拽操作，快速配置界面和业务流程；支持自定义流程事件与属性，动态控制工作流；借助大模型接口实现对话式交互，辅助功能组件开发。

（2）面向业务场景的通用组件库

提供丰富的通用组件，涵盖交互式校验的文件批量导入、自主配置的文件导出、表单打印服务以及可视化图表管理等功能。

（3）第三方应用系统无缝接入

平台通过接口与金蝶财务系统、顺丰物流系统、航天金税系统等第三方应用系统实现数据互通互联。

（4）智能化应用服务扩展

支持基于大模型等人工智能技术，实现行业数据自动汇聚与分析、报告自动生成以及知识库检索等功能。

（5）基于微服务的分布式高可用服务架构

基于云架构和Docker容器化技术实现微服务的快速部署和弹性伸缩，确保系统的高可用性和可维护性。

（6）国产化环境支持

支持国产化部署，适配曙光服务器处理器、麒麟V10、中科方德操作系统、金蝶AMDC分布式缓存数据库及ALB中间件，部分支持人大金仓数据库KESV8。

3. 技术成熟度

该成果当前处于产品化阶段（市场应用）。

4. 可应用领域

该工业管理类软件系统可应用于智能制造领域企业的产品管理方面，特别是产品的“采销存产物流财”等业务场景。当前系统已有两个成功的应用场景：生物基因制造、智慧水务行业，可进一步拓展到智能制造领域的相关应用场景。

当前已有两个实际项目支持的应用场景：

应用场景一、面向生物制药/基因产品生产企业的采销存产物流财一体化智能平台

支持项目：苏州某生物基因企业数字化转型

客户企业特点：典型多品种小批量核酸订单定制合成企业类中型生产企业，曾使用多个孤立的信息化系统管理企业业务，包括订单系统、库存系统、航天发票系统、速发物流系统、金蝶财务系统等。系统间数据不连通，数据冗余、反馈滞后，部门间沟通不及时，需要大量人力物力来维持订单及时生产、交付，及财务管理。

应用了本系统后：

（1）形成了基因生产企业大数据平台，实现全业务流程打通并自动化采集订单在销售、商务、生产、采购、库存、物流、财务等部门流转的状态和管理数据，实现了订单数据在各部门间的实时共享；

（2）实时统计分析订单数量、回款信息，生产进度等，并以报表形式呈现给主管和领导层查看，实现数据实时透明化；

（3）实现了企业生产业务数据的精细化管理，为员工的绩效提供了精确的数据支持。

应用场景二：面向自来水厂业务的智慧水务一体化平台

支持项目：河南某自来水厂数字化转型

客户企业特点：主要业务为自来水生产、营收、报装、工程施工等，业务中产生多种格式的文件数据，如报装和工程的验收单、各种报告单、图纸文件等。现存信息化系统涉及采购、库存、财务、水费营收、客服管理、生产监控系统等。

应用了本系统后：

（1）形成了智慧水务大数据平台，打通了老系统之间数据壁垒，实现了新老系统并存的数字化转型模式；

（2）基于大数据平台，研发了公文管理、报装管理、工程管理、表务管理等系统，解决了在老系统上无法进行功能变更以满足业务需求改变的问题，促进了企业的无纸化办公和数字化转型，为进一步推进智能化提供了数据基础支撑。

5. 联系人

关贝，guanbei@iscas.ac.cn，15011316325