工程建設數字化協同工作模塊的實現

鞏志強，梁光瑞，翁瑜卿

（中海油能源發展裝備技術有限公司，天津 300452）

1 工程數字化發展歷程

1.1 工程數字化系統建設歷程

信息化是科學管理的重要手段，也是核心競爭力之一，要堅持業務驅動應用，技術引領創新，信息化建設與深化應用并重，通過實施工程建設數字化有效提升中國海油信息化水平，建設數字海油，推動智能發展，促進生產方式轉變。

中海石油工程數字化系統于2009年開始建設，2011年完成一期開發實施，2014年完成二期及數據庫的實施優化，截至目前已建立了覆蓋上游所有生產設施的數據采集規范，開發完成基于工程數據倉庫的信息系統架構。

1.2 協同工作模塊建設必要性

在公司整體的市場開發/任務承攬、項目執行整體經營生產過程中，由各二級單位作為具體經管實體，當前的工程數字化系統已不滿足需求。其中裝備公司希望在裝備運維數字化協同工作平臺統一框架下，圍繞著公司經營生產全過程，以成本管理為重點，按收支兩條線，梳理和優化公司生產經營管理業務架構，建立公司統一的生產經營管理數據架構，開發公司“生產經營管理子系統”，為公司/中心兩級的市場開發管理、 公司/中心/作業部三級的生產資源和成本管理提供統一的信息共享和工作協同平臺，實現對生產經營全過程管理，提速采辦需求提報，成本心中有數并可控，實現向管理要效益。

為保證所開發的生產經營系統有效地支撐公司日常生產經營活動，以及中海石油發展戰略，并提高系統開發實施的成功可能，本文圍繞著系統總體目標，對總體業務架構和數據架構進行深入調研分析，規劃設計生產經營系統總體功能需求，用以指導系統實施方案、策略和計劃的制定，以及后續系統開發和應用推廣工作。

2 協同工作模塊設計

系統功能需求設計是信息化規劃和信息系統開發的重要工作環節，本次工作以TOGAF的ADF推薦的架構開發方法，進行總體功能架構的規劃設計工作[9-10]。

2.1 業務架構設計

通過梳理和優化業務架構，為數字化協同工作模塊提供指導。根據對企業業務范圍和總體業務流程，運用波特價值鏈模型，對二級單位的總體流程和管理工作類型，進行了頂層分類梳理，形成了二級單位總體的價值鏈模型，以便對指導后續業務架構模型、數據模型和功能架構模型的設計工作。經梳理，整個企業的生產經營活動，共分為6類輔助活動，9類基本活動，按市場銷售和生產實施2個階段，覆蓋整個企業的生產經營工作，業務架構如圖1所示。

圖1 波特價值鏈模型Fig.1 Porter's value chain model

2.2 功能架構設計

針對目前二級單位經營管理業務，通過對實際業務詳細的調研，以及與各級管理人員的探討分析，按著市場和生產整個過程、經營和生產兩個階段、生產和成本兩條主線、覆蓋裝備、中心、作業部三級組織、多階段閉環管理的總體工作流程，設計數字化協同工作模塊的功能架構，總體工作流程圖如圖2所示。

圖2 總體工作流程Fig.2 Overall workflow

2.3 技術架構設計

數字化協同工作模塊基于SOA設計理念，采用J2EE分層架構和B/S架構設計實現，層間交互方式采用嚴格依賴的交互方式，每一層只能依賴于下一層達到關注點嚴格分離，提高系統的靈活性和可伸縮性，基于面向對象技術開發，通過采用組件技術將界面控制、業務邏輯和數據映射分離，實現系統內部的松耦合，以靈活、快速地響應業務變化對系統的需求。

應用服務端針對應用終端不同類型的請求，通過REST服務、Webservice服務以及HTML渲染等方式完成對客戶端請求的響應。服務端內部分為展現層、邏輯組件層、服務集成層、消息服務層、持久化服務層以及數據資源層組成。其中展現層負責為客戶端提供界面渲染功能，通過jsp、html、flex等技術完成客戶端展現及交互；服務集成層通過Webservice、RESTful等方式將邏輯組件發布為對外服務；邏輯組件層包含系統所有的核心邏輯，由支撐組件、公共組件、業務組件、接口服務組件等組成；消息層、持久化層和數據資源層為系統提供數據交互及數據持久化支撐。

3 數字化協同工作模塊開發

關于各基本模塊的分類組織、定義和軟件功能實現，本系統建議以管理過程/組織機構的維度順序，定義、集成和實現各項功能和系統應用。下面就基于系統工作模塊的設計要點，針對相關功能進行開發，整個系統模塊功能包括12個業務功能模塊和1個系統平臺模塊，如圖3所示。

圖3 數字化協同工作模塊Fig.3 Digital collaborative work module

3.1 企業資質管理模塊開發

本模塊為企業機關和中心層企業資質管理人員，提供統一的企業資質維護管理、信息共享服務功能。

3.2 市場銷售模塊開發

作為對當二級單位市場銷售系統所主要使用的投標報價管理系統、合同管理系統兩個主要應用系統功能的補充，本系統主要針對市場信息跟蹤、收入合同管理和系統報表3個方面的內容，為二級單位、中心和作業部，提供統一的業務信息采集、處理、傳遞和共享服務。

3.3 生產立項模塊開發

生產立項是連接市場銷售和內部生產過程管理的銜接點，此環節是企業內部生產組織管理的起點。一般由生產人員根據合同或訂單委托，發起實施。

3.4 進度管理模塊開發

進度管理模塊，是項目/作業進度計劃、計劃執行反饋、計劃執行監測分析的總體管理模塊，為作業/項目和各級組織，提供統一的進度信息管理和共享服務。

3.5 預算結算模塊開發

執行預算管理是企業生產成本管控過程的起點和標桿，在本文系統規劃中，系統功能設計從項目/作業批復的結果文件數據開始管理，關于預算形成前期的定額和預算編制不在本期實現。執行預算的主要內容以項目/作業相關的成本內容為主，不包括企業分攤經營成本，預算、過程管控和結算都按這一范圍進行，整體預算科目包括7大類內容。

3.6 成本控制模塊開發

成本控制，是一個全過程全要素環節成本數據集成管理和分析監測的環節，其主要是集合作業/項目成本管理全過程相關預算、需求、合同、入出庫、合同結算、合同支付等全過程數據，對成本的發生，進行事前、事中、事后的多重、多級別的監測管控，主要利用和整合既有數據，對預算/合同的執行進行動態監督，費用控制過程，與相關業務過程緊密結合。系統通過作業/項目費控表的形式，對成本全過程的數據進行整合監測，為裝備各級成本管控人員提供統一的作業/項目成本動態跟蹤和監測平臺。

3.7 需求管理模塊開發

采辦需求由生產技術人員提出，由采辦人員采辦執行的業務界面結點，需求單既是需求工作的結束，也是采辦工作的開始，所以對需求的管理是理清技術和采購界面、實現成本控制的事前控制環節，在整個生產管控過程中，起著非常重要的作用。采辦需求體現，在二級單位主要通過采辦需求單和內部協同單兩種形式體現

3.8 采辦管理模塊開發

由于企業發展集中采購，由采辦共享中心統一進行各單位的采辦工作，因此對于各二級單位，采辦管理工作的主要內容是以需求單提交和采辦合同接收為標志，與采辦共享中心進行業務界面的劃分，采辦過程信息，由當前的采辦管理系統和需求管理系統通過開放客戶端提供給需用單位。因此二級單位的采辦管理工作主要集中在裝備機關和中心兩級機關進行。

3.9 物資倉儲模塊開發

物資倉儲管理，目前企業己有ERP系統在使用，己具有完備的入出庫及臺賬管理功能，報表功能也很完備，所以本模塊的功能定位主要從數據共享和功能補充的角度進行規劃設計，怎樣在保證數據集成、規范和共享的同時，盡可能減少基層工作人員的重復工作，是本模塊功能需求設計的重點，也是開發過程中的重點。

3.10 生產組織模塊開發

生產組織模塊，主要是企業內部生產立項后，圍繞著立項項目臺賬，對各項作業、項目進行相應事務管理和動態信息的跟蹤記錄，

3.11 人員管理模塊開發

人員管理模塊的定位，主要用于對企業生產人力資源的使用動態和資質情況進行管理，以便企業各級單位，可以方便地進行人力資源的協調利用，以提高人力資源的使用效率，因此，本模塊應用的是對當前企業人力資源管理系統的有益補充，更關注于人員動態管理，包括了自有、勞務分包商和工程分包商所有人員的人力資源管理。

根據職責分工，目前二級單位在中心層面，統一進行自有和勞務人員的統一申請、調度，所以這部分人員進出作業動態的管理由中心層面負責，而分包商人員的動態管理，由于比較頻繁，只有一線人員能夠管理，所以這部分人員的動態放在作業部層進行。

3.12 設備機具模塊開發

設備管理模塊的定位，主要用于對企業生產設備機具資源的使用動態和計量檢定情況進行管理，以便企業各級單位，可以方便地進行設備機具資源的協調利用，以提高資源的使用效率，因此，本模塊應用的是對當前企業設備管理系統的有益補充，更關注于設備機具使用的管理。

根據職責分工，目前二級單位在中心層面，統一進行設備臺賬、設備建賬分配，調撥、報廢批準等工作，作業部負責設備日常使用、維護維修等日常管理工作。

3.13 門戶系統模塊開發

本模塊實際上是對整個生產經營管理系統運行的平臺系統，包括平臺中間件和系統監測管理工具構成。其中系統平臺中間件一般包括工作流引擎、消息管理器、ESB總線、單點登錄等；系統管理工具包括組織管理、用戶管理、系統監測、門戶管理、個人工作臺等。具體可參見一般的系統集成平臺技術規范，本文不再敘述，具體平臺技術要求由技術組根據協同平臺整體要求提出相關具體要求。

4 協同工作模塊實現的價值

4.1 推動數據資產化

推動將數據資源向有效的數據資產轉化，可以支撐更全面地分析、更精準地預測及更具價值的決策支持，能夠促進數據價值化、效益增值化。本文聚焦工程數字化協同工作模塊的建立，研究各級單位數字化協同工作，實現數據資源轉化為數據資產，為數據賦能、增值效益打下基礎。

4.2 推動企業可持續發展

建立工程數字化協同工作模塊，一方面推進項目管理高效有序，實現傳統管理模式的改變，很好地解決了業務發展與管理需求的問題，各類審批流程平均7 d縮短為2 d；另一方面智能化的設計可以大幅提升工作效率，通過數字化協同工作模塊調整專業間的施工順序，有效避免返工，提高建設效率。

4.3 數據挖掘發現新的價值

建立工程數字化協同工作模塊可產生大量有價值數據，可充分整合各類數據，依托大數據算法，建立各類數據關聯模型，充分挖掘數據價值，為企業發展持續提供支撐。

5 結語

針對大型集團企業在生產經營管理過程中面臨的業務發展與管理需求等問題，通過研究工程建設數字化協同工作模塊，設計包括企業資質管理模塊、市場銷售模塊、生產立項模塊、進度管理模塊、預算結算模塊、成本控制模塊、需求管理模塊、采辦管理模塊、物資倉儲模塊、生產組織模塊、人員管理模塊、設備機具模塊、門戶系統模塊等13個模塊。在滿足企業戰略管理需要以及企業整體組織架構的基礎上，滿足為行業用戶提供更安全、更高效、更便捷、更流暢的服務，并且準確實現各個用戶戰略目標的要求。