ZOS经由我公司首席技术专家陈南峰基于20多年的企业管理及一体化的信息平台开发和使用基础,自顶向下系统设计,自底向上逐项研究、使用,带领团队进行了从C/S到B/S的业务重构,采用微服务和领域驱动设计等优势技术,经60余人的专业化团队开发、实施,实现了从战略到运营管理,再到管理支持的核心价值链全流程贯通,做到一套系统覆盖公司运营和管理的全业务域;实现信息和数据的一体化管理、统计分析、辅助决策等,做到日常工作标准化、标准工作流程化、流程工作信息化,提高组织运营能力,做到战略目标与业务的对接及对准,推动公司管理转型升级,对标世界一流管理提升。ZOS系统的主价值链围绕着各类需求的实现展开,在企业运营过程中,核心是围绕企业的生产经营活动,基于需求的输入,实现需求(产品/服务)的输出,以此来实现从订单到产品交付的价值传递,价值链需求信息流具体见图2-1:
图2-1 ZOS系统-价值链需求信息流
市场营销作为企业运营价值链的对外门户,在ZOS中对应的业务域居于价值链的最前端,担负着市场信息与订单的录入,传递、跟踪等职能。
其需求传递流程见图2-2:
图2-2 ZOS系统-市场需求传递流程
来自市场的需求或自发需求,经研究需要进行新产品、新技术研究,或者需要产品改进改型等研发活动,该需求可通过集成研研发业务域开展研发过程及管控。
其研发需求传递流程见图2-3,集成研发流程见图2-4:
图2-3 ZOS系统-研发需求传递流程
图2-4 ZOS系统-集成研发流程
对于需要采购的原材料、元器件、设备设施等,其采购执行流程见图2-5:
图2-5 ZOS系统-采购执行流程
对于合同订单、预投订单、安全库存订单等信息,从不同的业务域传递过来,进入生产加工流程。
生产加工流程如图2-6:
图2-6 ZOS系统-生产加工流程
对于生产制造完成后的产品,后续可能还需要进行现场安装调试等,才能完成完整的产品交付。
其产品交付流程见图2-7:
图2-7ZOS系统-产品交付流程
针对产品的质量反馈,一般会从“市场营销”和“客户服务”等模块传递至“质量管理”,见问题的反馈、分析、整改和归零。
其质量管理流程见图2-8:
图2-8 ZOS系统-质量管理流程
ZOS系统各模块中流程、参数、表单均通过“灵活配置”的松耦合方式实现,打破传统软件中流程“死锁”、“断头路”的弊端。业务种类上包含纯管理、纯销售、纯制造及产销研一体,适用于集团化企业与中小型企业,业务形态可覆盖原件级、组件级、部件级、及机电软结合的系统级产品,适配军品、民品单位的数字化运营管理,尤其是对航空、航天类涉及军品产销研一体化企业数字化转型更加契合。
ZOS系统提供的具体解决方案模型举例如下:
1.企业运营一体化解决方案以及具体业务解决方案模型
为了解决信息和数据孤岛,实现公司内部管理及运营的有效合规、价值输出,公司开始了基于数字化、网络化、智能化、数据化、平台化、生态化、共享化的数字运行平台ZOS研究。该平台基于公司针对集团化多单位管理及应用,对其进行了从C/S到B/S的业务重构,采用微服务和领域驱动设计等优势技术,构建了一体化管控的信息化平台,贯通治理和运营的全价值链,解决了企业信息和数据孤岛问题,实现信息和数据的共享与传递,工作及产品的端到端管理,提升工作效率;以战略价值为牵引,以信息和数据为驱动,以执行和管控为主线,以人财物等为支持,大幅提高了公司的信息化、数字化水平,促进企业战略管理能力和经营能力提升。
ZOS解决方案模型分别见图2-9、2-10:
图2-9 ZOS系统-从战略到执行落地的一体化解决方案模型
图2-10 ZOS系统-具体业务解决方案模型
通过以上一体化的信息化平台的开发和实施,实现了以下核心业务管控:
j战略规划的执行监控与决策分析
基于从战略到执行、监控,再到执行情况反馈的端到端管理,ZOS实现了战略规划、年度经营计划、月/周工作计划的逐级分解和执行监控。并采集企业主价值链中基础数据,生成各单位的经营报表,为管理决策提供支持,后续将提供智能分析决策系统。
k实现从合同签订到产品交付全流程的管控
将合同订单进行分解,将标准产品需求传递到到“集成制造”,由生产部门进行生产计划、执行,将非标准产品发送到“集成研发”模块,由研发部门负责进行项目开发,并开展流程管控(质量、成本、进度、评审等),实时完成成果归档。
生产计划部门收到订单后转化为采购计划、外协计划、生产计划、质检入库。
各部门分别按照生产计划进行执行,整个生产过程,可以做到并实时跟踪生产进度,采集加工过程的测试数据进行质量管理,直至产品合格后入库。
市场营销和客户服务部门联合履行产品的交付任务,对整个交付到过程进行跟踪监控,确保客户验收满意。
l知识工程
ZOS对企业积累的知识、经验、工具、方法以及CBB等资产进行分类统一管理,根据不同的角色、职级、职等等进行知识匹配和主动推送,并提供分享和共享平台、在线培训、在线学习和在线考试功能,让知识创造更多价值。
m多维度的企业管理支持
通过贯
通力资源、财务管理、综合办公、固定资产、安全保障、合规管理等业务流程,确保企业管理的各项业务全部联通。
2.ZOS系统提供的数字化车间解决方案
为了解决汉中分公司人员招聘、培训、制造成本极度增加、产品流通合格率不及要求等难题,汉中分公司规划并打造了ZOS信息化与自动化互联的数字化车间,通过生产制造装备与ZOS系统的互通互联,接收调度管理指令,上传生产制造过程的全部数据。汉中分公司首条自主研发的L6D传感器自动化产线上线运行,实现了多个关键工序的自动化突破,实现了生产效率提升了7%,运营成本降低3%,单位产值能耗降低5%,大大提升企业运营能力。
该产线分为感知执行层、过程控制层、调度管理层,最终和ZOS平台实现数据的实时交互,具体的架构见图2-11:
图2-11 L6D产线架构图
通过设备、人和数据互联,实现了数据的实时采集、分析和决策,实时跟踪设备状态,精确优化运行效率,自动实现产品合格判定,促进产线效率和品质的大幅提升,力促成本不断优化。实现了产线数字化看板:能实时了解设备状态,环境运行参数、产线各工序产出,可随时调取产线运行视频,出现问题实时报警,促进产线高效自动运行。
数字化车间的推进及建设,成功实现产品稳定性和经济效益大幅提升。2020年,创造产值超过3亿元。与国际标杆竞争中占据明显优势,产品得到世界顶级消费电子制造商XX、XX等多家公司高度认可,建立了长期稳定的优质合作伙伴关系,并已成为第一供应商,成为了该领域“中国智造”的名片;多项关键技术取得突破,并位于国际领先水平;成功研发10余项自动化技术,实现工艺操作自动化,大幅提升生产效率及产品品质,取得了从劳动密集型向生产自动化转变,成功实现国内首家电阻应变计、应变式传感器规模化、自动化生产,并为公司数字化转型积累了成功经验。
三、类比同类软件的优势分析(技术、架构、功能等方面)
1.核心技术
1)系统架构
作为应用架构和数据架构的技术实现,总体技术架构采用领域驱动的设计思想进行设计,具体实现使用六边形架构。六边形架构是解决了传统的分层架构所带来的问题,实际上也是一种分层架构,只不过不是上下或左右,而是内部和外部。六边形的内部代表Application和Domain层,外部代表应用的驱动逻辑、基础设施或其他应用。内部通过端口和外部系统通信,端口代表协议,以API呈现。
ZOS系统架构如图3-1:
图3-1ZOS系统六边形架构图
2)数据架构
ZOS数据架构实现了生产及业务数据的采集、存储、分析、展示、决策支持的全生命周期。ZOS数据架构如图3-2:
图3-2ZOS系统数据架构图
①数据采集:通过设备或者手动上传等方式采集生产过程中的非结构化数据,用于产品检验及产品溯源。采集各业务系统的结构化数据进行,用于支撑系统运行,以及为后续数据存储提供数据源;
②数据存储:对采集到的数据进行关系型、非关系型存储,用于业务流程记录、数据分析支撑;
③数据分析:对存储数据进行统计分析,并加以汇总、理解以及消化,最大化发挥数据的作用;
④数据应用:在数据采集、数据存储、数据分析的基础上,对数据进行应用。例如:实施生产看板数据展示,生成智能排产、绩效管理、成本分析等经营数据,对业务决策分析的支撑以及对公司战略规划制订及监控的支撑等。
3)技术架构
系统设计基于微服务架构,使用多种语言开发,采用基于web的浏览器/服务器(B/S)的技术框架,数据库支持多种主流数据库,支持主流的平台和操作系统,包括:Linux、Windows等。系统基于面向对象设计原则SOLID,以微服务的形式来组织系统,使用DDD来描述业务模型,使用Redis作为缓存及实时业务数据的存储,使用RabbitMQ实现分布式消息分发以及跨系统、跨环境的数据交互,使用 ElasticSearch实现全文检索。
ZOS系统技术架构如图3-3:
图3-3ZOS系统技术架构
①数据存储:用于存储结构化和非结构化数据,是整个架构的数据持久化层,支撑整个系统的运行;
②基础服务组件:封装了异常处理、日志服务、事务管理、缓存处理、数据持久化处理等系统底层组件,保证系统的稳定性、一致性;
③基础微服务:为系统提供工作流服务、消息服务、文件服务等基础能力,是其他模块运行的基础;
④业务微服务:实现各业务功能,如采购服务、合同服务、资产服务等,为公司的业务运行提供支撑;
⑤服务内通信:使用消息队列、远程过程调用、Restful API等方式进行进程间通信,解决跨微服务的业务;
⑥公共服务组件:微服务统一的身份验证,大数据分析等采用公共服务组件的方式让微服务更关注自身业务;
⑦服务网关:系统通过服务网关对外提供一致的接口,对应用端隐藏微服务复杂性,可通过负载均衡技术实现系统的快速扩容;
⑧客户端应用:采用Restful API对外提供服务,Web端、APP移动端、工业互联(IoT)和第三方应用等可以较容易地使用有权限的服务组织应用程序。
2.核心竞争优势
企业运营管理系统平台(ZOS)作为公司自研项目,区别于MES、EPR、U8等不同应用功能管理软件,该系统基于一体化设计思想,从我国研发制造型企业运营管理“痛点”问题入手,以“降本增效”为核心落脚点进行顶层规划,构建“架构-流程-IT”一体化运营管理体系,打通运营价值链、贯通数据孤岛,解决多系统集成的困扰,适配国产操作系统,规避未来“卡脖子”风险,将我国企业推向数字化潮流,推动科技创新,有效提高企业运营管理的信息化、数字化程度,促使企业运营管理能力快速提升,加速我国企业数字化转型。在深刻理解企业运营的逻辑,继而划分业务域、构建流程框架的基础上,采用自顶向下架构、自底向上验证的建设方案,构建、开发、实施了ZOS。其设计思理念对标世界一流,在实现方面,从顶层架构搭建到企业运营全业务的功能实现均为自主开发,未依赖任何中间件和公共平台,系统源码可控,全面规避了使用过程与运维环节的版权风险,同时ZOS也将积极适配国产操作系统与涉密保障要求,目前已完成主流国产操作系统和数据库的适配,并取得涉密信息系统集成(软件开发)的甲级资质。
3.产品或服务的主要技术指标
中航电测自主探索“自动化+信息化”的新型智能生产模式,通过产业数字化转型升级,建立数据实时采集,信息互联互通,辅助决策分析的智能制造管理系统,极大促进了生产管理水平提升。利用ZOS平台实时采集数据、实时跟踪状态、分析决策等,精确优化运行效率,自动实现产品合格判定,使产线生产效率、产品品质大幅提升,制造成本不断优化,大幅提升了生产管理效益。
以L6D产线为例,L6D产线是中航电测自主研发的首条铝制传感器自动化产线,通过探索自动化+数字化的新型智能生产模式,助力产品生产效率、质量以及成本管理水平大幅提升,实现了本系列产品的核心竞争力构建,并与国内外高端客户建立了良好合作伙伴关系,实现了为多家国内外高端客户批量供货,助推了经济效益显著增长。
项目目标达成情况见表:
指标名称 |
目标值 |
实际值 |
日产(单班制) |
1920只 |
2000只 |
产线人员减少 |
30%(23人) |
42.9%(33人) |
C3等级合格率 |
>=97.5% |
>=98% |
4.产品或服务的可推广性
ZOS于2016年立项并作为公司重大研发项目,2020年贯通运营信息及数据,助力中航电测实现了:1)信息和数据的共享与传递、工作及产品的端到端管理;2)信息和数据的一体化管理、统计分析、辅助决策等,做到日常工作标准化、标准工作流程化、流程工作信息化,提高组织运营能力,战略目标与业务的对接及对准,推动公司管理转型升级;3)从战略到运营管理,再到管理支持的核心价值链全流程贯通,做到一套系统覆盖公司运营和管理的全业务域。
产生的具体效益包括:
①管理效益
基于企业运营的内在本质逻辑构建的贯通全业务域的数字化运营管理体系,使得中航电测能够用一套体系、一个平台即可管理多产品层级、多地域分布的复杂场景,解决了涉及元器件、组件、系统及产品的数字化研发管理,也支撑了机械加工、零件装配、系统集成等多业务形态的数字化制造管理。
一体化数字平台具有较强的行业通用性,面向企业的不同业务场景提供高效、友好的用户体验,能够根据企业发展的不同阶段、不同规模和不同形态,支撑企业的集团化、跨区域发展,助力企业向协同创新。实现了战略规划的制定、经营指标及工作计划的层层分解与过程监控,部署战略管控级管理驾驶舱,及时发现与解决问题,辅助高层领导决策,确保目标完成;科研生产任务计划完成率和上级公司考核排名都得到充分肯定。
在研发管理方面,借助数字运营管理平台实施需求工程,加强了需求管理和项目计划管控力度,提升研发质量和研发效率。通过数字化运营管理体系的构建,排产排产时间由1-3天缩短为15分钟,计划准确执行率由92%上升为99.6%,制造周期缩短20%以上,在制品数量减少25%,该项目年度产生的经济效益达到1000万元,运行效率和管理科学化水平得到大幅提升。
②经济效益
一体化数字平台通过线下管理体系与线上运营平台的深度融合,提高了企业运营管理质量。打破数据孤岛,将运营数据充分共享,实现业财一体、业管一体,运营效率显著提升,运营成本持续下降。在战略管控方面,强化了公司总部对下辖经营单位的管理,形成集团化公司战略到计划的闭环管理。2016年至2021年,净利润的复合增长率19.96%,超过营业收入10.18%的增长幅度。实现从“管理控制”向“决策支持”转变,从事后核算向事前筹划及过程预警转变,为业务发展与管理决策提供有深度的洞察与分析,充分发挥财务管理对经营的决策支持作用。
③社会效益
中航电测数字化运营管理体系的持续深入应用,吸引了航空、航发、兵器等众多央企成员单位和各地方企业到公司参观交流,在工信部、国防科工及多个行业组织的邀请下组织开展多场公益讲座,获得了工信部《2021中小企业数字化转型典型案例》和《2021年新一代信息技术与制造业融合发展试点示范单位》、中国企业联合会《2022全国智慧企业建设创新案例》,陕西省社会科学院/科学技术厅/科学技术协会《2022全国智慧企业建设创新案例》、西安市工信局《工业互联网试点示范单位》、
e-Works《2021中国数字化转型领航企业》及《2021中国智能制造最佳实践》等,企业影响力得到提升,在企业数字化转型领域形成示范带头作用。
④推广价值
ZOS基于一体化设计思想,在数据处理方面,解决了多软件集成的“数据孤岛对接”问题,开辟了后台数据库“一体化”理念,打通治理运营全价值链,解决多系统集成困扰。数据间通过关联关系进行抓取调用,数据可在各模块流转,形成了“数据深度分析海域”,为企业积累有效的数据资产。
ZOS系统的主价值链围绕各类需求的实现展开,在企业运营过程中,核心是围绕企业的生产经营活动,基于客户需求的输入,实现产品或服务需求的输出,以此来实现从订单到产品交付的价值传递。
ZOS的自主开发和部署应用实现了:
①一体化解决方案,助力企业运营降本增效
基于一体化运营及管理,适配各种工业应用,ZOS涵盖了企业管理、运营全业务流程,按功能和发挥作用,进行三层架构,既可单独实施,也可组合实施,为研发制造企业提供一体化解决方案,助力企业降本增效。通过中航电测ZOS的开发和实施,实现以下核心业务管控:
一是战略分解、执行监控及决策分析。基于从战略到执行、监控,再到执行情况反馈的端到端管理,ZOS实现战略规划、年度经营计划、月(周)工作计划的逐级分解和执行监控,通过采集企业主价值链中基础数据,生成各单位经营报表,为管理决策提供支持。
二是从订单到产品交付全流程管控。将合同订单进行分解,将标准产品需求传递到“集成制造”模块,由生产部门进行生产计划、执行,生产计划部门收到订单后转化为采购计划、外协计划、生产计划等。各部门分别按照生产计划执行,实时跟踪进度,利用采集加工过程的测试数据进行质量管理。将非标准产品传递到“集成研发”模块,由研发部门进行项目开发,开展包括质量、成本、进度、评审等在内的流程管控,并实时完成成果归档。
三是实现知识的价值创造。构建知识工程模块,对企业积累的知识、经验、工具、方法以及CBB等资产进行分类统一管理,根据不同角色进行知识匹配和主动推送,提供在线培训、学习、考试等分享共享功能,让知识创造更多价值。
四是实现多维度的企业管理支持。通过贯通人力资源、财务管理、综合办公、固定资产、安全保障、合规管理等业务流程,确保企业管理的各项业务全面联通。
②数字化车间解决方案,助力打造智能工厂
为解决人员招聘、培训、制造成本增加、产品流通合格率不及要求等难题,中航电测规划并打造ZOS信息化与自动化互联的数字化车间,通过生产制造装备、人员与ZOS的互通互联,实现数据实时采集,支撑分析、决策,预警报警,支持产线高效自动运行。
公司首条自主研发的L6D传感器自动化产线实现生产效率提30%,运营成本降低10%,单位产值能耗降低15%,大大提升企业运营能力,为公司数字化转型、智能工厂建设积累成功经验。该产线分为感知执行层、过程控制层、调度管理层,最终和ZOS平台实现数据的实时交互。
③融合多管理体系
ZOS系统融合NQMS、AOS等管理体系,实现业务架构与IT架构、业务流程和IT流程的完全映射,主价值链全面贯通,ZOS将管理要素结构化为每个流程节点中所对应的角色、岗位、输入表单、输出表单、质量条款、合规条款、制度条款、环保要求、保密要求、安全生产和职业健康条款、风险控制点、绩效指标等控制要求,建立起流程与各管理要素之间的匹配关系,以促进流程高效规范运行。同时,该系统具备涉密信息系统集成甲级资质,平台代码完全自主可控,实现国产化软硬件有效适配。
四、典型用户清单(不少于3家)
中航电测运营管理平台(ZOS)作为公司重大自研项目,自立项开发以来,现已贯通了运营信息及数据,目前公司每年仍持续投入大量经费用于数字化、网络化、智能化、平台化、生态化、共享化的一体化运营管理平台研究。
通过公司内部各单位自用和运行优化改进,该平台得到了外部单位及企业的关注,公司逐步为不同类型的企业、院所提供产品化的建设方案及系统,ZOS平台拓展见图4-1:
图4-1 ZOS平台拓展图
该系统目前已在公司内外部部署实施,为公司内部、XX研究院、平滤公司等提供了数字化转型赋能支持,并配套公司无人仓储系统产品,为中国建筑、西铁局等多家单位部署了智能仓储系统。
部分实施案例如下:
1.公司内部10个单位平台部署
中航电测公司内部10个不同类型的单位,其业务形态覆盖元器件级、组件、部件级、子系统以及机电软结合的系统级产品,业务种类包含纯管理、纯销售、纯制造及产销研一体,业务涵盖军品单位和民品单位。
2.XX研究院平台部署
XX研究院信息化建设相对薄弱,已有的信息系统包括OA系统、PDM系统、人力资源管理系统、
浪潮财务管理、党建管理系统及科研管理系统等,但系统之间相互独立,历史数据浪费现象严重,并且其功能相对单一,仅能解决部分管理问题,管理及沟通成本仍然很高,工作流程规范程度及工作执行的信息化程度远远不够。通过对该院职能与业务的梳理,部署实施该信息化管理系统,部署实施模块包含采购管理、市场营销、资产管理、系统运维、人力资源、外事管理、大监督平台,为该院提供了一体化解决方案。
注:该研究院为涉密单位,因此以XX代替名称。
3.平原滤清器有限公司平台部署
平原滤清器有限公司(以下简称“平滤公司”)是目前国内生产滤清器规模最大、品种最全的生产厂家之一。公司拥有汽车内燃机“三滤”国家级检测、试验、鉴定中心,环境试验条件最全;拥有强大的技术团队,以及较强的自主研发能力。针对该公司现有软件实际应用深度、广度不一,存在数据孤岛现象,数据一致性难以得到保证,同时信息化水平跟自动化水平不相匹配,制约了企业进一步发展的情况。为其部署实施了该系统,实现了主价值链的全面贯通,解决“数据孤岛”问题,为其提供了强有力地数字化运营及管理的赋能支持。