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基于MBSE的企业数字化分析架构模型研究

2024-10-09 114 上传者：管理员

摘要：基于模型的系统工程（MBSE）为企业数字化转型提供了理论与实践框架。通过MBSE方法，本文探讨了企业数字化存在的问题，并设计了采购、项目、财务与人力资源管理的业务架构模型。并基于业务架构模型利用过程模型进行了规划设计和规划实施后，构想了一体化数字化平台，以促进企业在规划、实施和运营中更高效、智能地发展。这为企业数字化转型提供了新思路和方法，并将理论与企业实际需求紧密结合，旨在推进企业的可持续发展。

关键词：
MBSE
人力资源管理
企业数字化
企业数字化转型
数字化平台
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MBSE是一种新兴的系统工程方法论，以模型为核心，将系统设计、开发、验证和维护的全过程抽象为对模型的描述、构建和分析。在MBSE中，模型是沟通不同学科、专业和利益相关者的桥梁，能够实现信息的共享和协同工作。将MBSE应用于企业数字化分析架构模型的研究，有助于提高模型的精确度和可维护性，为企业提供更加高效、可靠、可持续的数字化解决方案。

1、基于模型的系统工程

基于模型的系统工程（MBSE）是一种先进的工程方法，旨在应对现代技术快速发展和系统日益增长的复杂性带来的挑战。与传统的文件驱动方法相比，MBSE以模型作为主要的信息载体，利用统一和标准化的建模语言如系统建模语言（Sys ML）和各种模型构建工具，例如Rhapsody、Magic Draw和Enterprise Architect(EA）等，为系统工程团队在产品的整个生命周期内提供了一种更加高效和清晰的沟通、协作及决策手段。在MBSE的支持下，工程师能够通过图形化方法清楚地呈现出系统需求、设计、分析以及验证等阶段的关键信息，构建出可量化、可仿真并且可验证的系统模型。这一方法使工程师能够在早期阶段验证概念的可行性，全面理解系统行为，及早发现潜在的设计问题，并评估不同设计选择对系统性能可能产生的影响，从而显著提高系统开发的效率和可靠性[1]。

2、企业数字化存在的问题分析

2.1企业总体业务数字化问题

在总体业务层面，企业可能面临如下问题：首先，缺乏清晰的数字化战略导向，企业可能零星尝试各种数字化应用，但缺乏统一规划和整体视角，导致资源分散、效益不明显。其次，企业文化和员工技能不适应数字化转型，创新与传统的阻力可能导致内部抵触，员工可能缺乏必要的数字技能与适应力。再次，数据管理与分析能力不足，企业可能未能有效地采集、整合与分析数据，错失基于数据的决策和优化机会。最后，对于信息安全和隐私保护的挑战也是企业总体业务在数字化过程中不可忽视的问题[2]。

2.2企业采购管理数字化问题

首先，供应链融合不足，企业难以实现供应链环节之间的无缝数据对接和流程一体化，影响效率和透明度。其次，数字化采购系统与现有业务流程、ERP系统等可能存在兼容性问题。第三，企业缺乏足够的数字采购人才，管理人员对数字技术理解不足，难以充分发挥数字化工具的潜力。再者，关于供应链风险管理的数字化程度不足，导致应对市场波动和供应链中断的能力不强。

2.3企业项目管理数字化问题

在项目管理领域，数字化可以提供强大的协作工具和实时监控手段，但存在的问题不容忽视：首先，项目管理工具与实际工作不匹配，导致无法满足特定项目的需求。其次，项目数据整合不足，各个项目之间数据孤岛现象普遍，信息不共享，造成资源浪费。第三，数字化项目管理工具的用户体验差，员工参与度和接受度低。另外，难以对项目的所有方面实时监控和预测，特别是在复杂和大规模项目中，影响项目管理的效率和成果。

2.4企业财务管理数字化问题

对于企业财务管理来说，虽然数字化提高了效率，但也带来了以下问题：首先，多样化的财务软件和平台之间的整合问题，可能导致数据不一致、执行不顺畅。其次，企业在转型期可能面临法规遵从性风险，尤其是在税务和会计准则方面。第三，自动化和智能化在高级决策制定中的应用依然受限，依赖于人工决策的比例较高。此外，安全性问题是财务数字化领域的一大挑战，数据泄露和网络攻击给企业财务造成的损失可能是巨大的[3]。

3、企业业务架构模型

针对以上问题，本文遵循系统工程方法论及MBSE的理论指导，利用SysML对企业业务架构进行设计与建模，具体如下：

3.1 企业总体业务模型

在设计企业总体业务模型时，需要从宏观和微观两个角度综合运用自上而下和自下而上的方法，以确保设计的全面性和准确性。企业各部门应摒弃孤立运作的方式，加强协同合作，共同实现企业的整体业务目标。企业总体业务模型涵盖了会计账户、供应商、客户、项目、订单、工厂、物料、库存、组织架构、员工等各个业务对象及其商业关系。这些部门和业务对象之间存在着紧密联系，需要共同努力才能实现企业的整体业务目标。因此，在进行企业总体业务模型设计时，应充分考虑各个部门和业务对象的相互关系，确保设计的合理性和有效性[4]。

3.2 企业采购管理业务模型

企业的采购管理是企业运营中一项至关重要的环节，涵盖了多个关键业务对象，所以在进行企业采购管理业务模型的构建时，应充分考虑以下对象：物料、供应商、采购需求、采购订单、发票、工厂以及库存地等。这些业务对象之间存在着错综复杂的关系，这些关系的处理方式直接影响到企业的运营效率和成本控制。物料是采购管理中的核心，可以是企业生产所需的原材料、零部件或者是其他消耗品。这些物料的需求量和质量直接决定了企业的生产效率和产品质量。

3.3 企业项目管理业务模型

项目管理是企业管理的重要组成部分，企业项目往往具有投资大、周期长、参与方多等特点，因此对企业项目管理进行建模十分重要，企业项目管理业务模型主要包括如下管理对象与架构：工作分解结构（WBS）、各个活动环节、关键里程碑等。项目的属性可以被定义为种类、时间框架以及状态。WBS的属性包括当前的执行状态、预算配额、计划日期、实际起止日期以及已完成的工作量百分比。网络计划活动则可能涉及到执行状态、预定日期与实际日期、任务进度分担百分比，并包含活动之间依赖关系的详细描述。而对于里程碑节点，则涉及到了完成比例、预期完成时间以及实际完成时间等关键属性。

3.4 企业财务管理业务模型

企业财务管理业务模型由多个模块构成，包括企业会计行体、财务账户科目、成本中心、成本要素等。这些财务科目不仅包含量化度量属性和账面余额明细，还包括诸如账项入账等各式会计操作。主要的财务科目分类为资产、负债、股东权益、损益以及成本。这些类别下，进一步细分为子科目，以加强结构细节和提供额外的财务操作，例如资产科目下细分为非现金类资产，并进一步划分为存货，再到原材料、周转材料、在制品、成品和库存商品等子项层级。对应的财务属性包括计划成本、实际成本、账面原值和使用年限等，同时也定义了如盘点、报废、领用、转换这类财务操作。

3.5 企业人力资源管理业务模型

企业是由各下属组织机构与员工构成的，因此，人力资源管理是企业管理的重要组成部分，企业人力资源管理主要包括。企业人力资源管理业务模型的构建主要包括如组织架构、雇员信息、职责分配、岗位设置等主要管理单元。组织主要定义了机构名称和层级关系。职责描述了特定的职责名称以及它与组织和员工之间的联系。岗位进一步细化到职位名称与其对应的组织职责和员工之间的联系。员工本人的信息包括姓名、性别、民族、身份证号、居住地址、职业资质、薪资水平和工作状态（如在职、离职等），及其与组织、职责、岗位的关系。此外，人力资源管理还覆盖人事操作流程，包括招聘、员工入职、培训和薪酬结算等环节[5]。

4、过程模型

图1 规划设计流程

企业数字化转型是一个复杂且需要持续投入的过程，在上述业务架构模型的基础上利用过程模型，可以评估企业的当前数字化发展阶段，并据此制定相应的转型路线。该设计过程可以通过多次迭代来不断完善企业的数字化规划工作。图3展示了迭代流程中的5个环节，其中规划启动是整个活动的起点，规划评审则是结束环节。整个过程包括背景、使命、现状分析以及思路和路径的设计，最终完成规划设计工作。

本文基于模型的系统工程（Model-Based Systems Engineering,MBSE）方法，构建了一个规划实施模型，如图1展示。该模型涵盖六个主要的管理阶段：项目启动、分析与设计、迭代发展、系统测试、部署及上线以及业务管理。整个过程以项目启动为核心，随后分析与设计、迭代开发、系统测试以及部署上线的阶段可以通过串联和并行的方式相互交织进行，确保项目的顺利推进。此外，业务管理模块（企业采购管理、企业项目管理、企业财务管理、企业人力资源管理）伴随整个项目周期始终处于活跃状态以确保所有环节得到妥善管理。

5、数字化建设一体化管控平台

基于本文模型设计的数字化建设一体化管控平台（Digital Construction Integrated Management Platform），主要包括工作中心、产线管理中心、项目管理中心、系统管理四大模块，以实现数字化规划、数字化实施以及运营管理的数字系统，实现数字化建设资产和建设规划的统一管理。

这个管理系统基于四大模块（工作中心、产线管理中心、项目管理中心、系统管理），旨在实现数字化规划、数字化实施和运营管理的数字系统，以统一管理数字化建设资产和建设规划。工作中心模块负责协调和管理工作流程、任务分配和员工资源等。可以帮助管理人员更好地组织和监控工作过程，提高工作效率和质量。产线管理中心模块专注于生产流程的管理和优化。可以跟踪和分析生产数据，监控设备运行状况以及产品质量，并提供相应的报告和指标，以支持决策和改进生产效率。项目管理中心模块旨在协助管理人员规划、执行和控制不同项目。可以帮助管理人员跟踪项目的进展、资源分配、预算和风险管理等方面的信息，并提供实时数据和报告以支持项目决策和监控。系统管理模块则负责管理整个数字系统的配置、安全性和维护等任务。可以管理用户权限、系统设置以及故障排除等，确保数字系统的正常运行和安全。

整体而言，该管理系统整合数字化建设资产和规划到统一数字系统，以便更好规划、执行和管理企业工作流程和项目，提高效率和效益。

6、结语

本文通过对企业数字化转型的背景和意义、业务架构模型和过程模型的详细阐述，构建了一个基于模型的数字化建设一体化管控平台，旨在帮助企业更好地实现数字化转型。通过数字化建设一体化管控平台的应用，企业可以更好地管理数字化资产和建设规划，提高工作效率和效益。希望本文的研究对企业数字化转型有所启示和借鉴。

参考文献:

[1]王忠力,罗维.基于MBSE的企业数字化设计和分析模型建设[J].科技视界,2022(33):241-243.

[2]蔡伟平,龙华.探究传统制造企业产品研发数字化转型之路[J].智能制造,2021(6):44-50.

[3]龚懿,左继炜,杨钿,等.基于MBSE研发模式的质量控制方法研究[J].价值工程,2021,40(22):3.

[4]蔡伟平,龙华.探究传统制造企业产品研发数字化转型之路[J].CAD/CAM与制造业信息化,2021(6):44-50.

[5]蔡伟平,龙华.探究传统制造企业产品研发数字化转型之路[J].智能制造,2021(6):7.

文章来源:马明军,张正发.基于MBSE的企业数字化分析架构模型研究[J].网络安全技术与应用,2024,(10):103-105.