大型煤化工数字工厂档案大数据资源管控体系构建与实施

彭晓春 张兆孔(神华工程技术有限公司，北京 102209)

0 引言

随着国家“互联网+”“工业4.0”和“中国制造2025”等概念相继提出与深入践行，以工业化和信息化“两化”深度融合为核心的智能制造成为发展方向。十多年来，神华煤化工建设项目相继投入生产的同时，借助云计算、大数据、物联网、移动应用、社交媒体等信息化新技术，推进工程、生产、管控与经营等各领域管理模式的不断变革，借助数字化装备、数字化执行与智能化管控等多个层面综合提升生产管理水平，推动新型煤化工企业的数字化转型，并逐步建立和完善数字化工厂，实现信息集成，达到资金流、物质流、能量流和信息流“四流合一”，向智能数字工厂迈进。

1 大型煤化工数字工厂档案大数据管理面临的挑战

随着神华数字工厂建设逐步推进，企业工程、生产、管理、控制等各种数据采集端，每时每刻捕捉大量的数据信息，逐步实现工程建设和生产运行管理“数据化”。这些数据信息包括数字、文本、图像、视频等，有结构化数据，非结构化数据和在线交互产生的行为活动数据，向一切“数据化”的方向发展，在这种大数据背景下，对传统档案管理的理念和管理方式造成了巨大的挑战，给档案收集、分析、鉴定、归档、存储、利用形成很大难度，档案人工操作、鉴定、分类等工作异常繁重，归档范围变得难以厘清，存在“胀库”等问题。

(1)对传统档案管理相关概念、管理模式产生很大冲击。对数据、信息、电子文件到数字资产等新载体价值属性认识不明确，泛在化。对以实体内容为管理主体的传统管理理念与以信息内容载体为主，包含数据采集、处理、存储、利用为核心的档案大数据理念形成巨大差异，档案相关概念产生歧义。对大数据的数据采集、归档范围、归档方式、分析鉴定、存储管理、开发利用方式、安全保密等提出了新问题。

(2)在大数据环境下，从工程建设到数字工厂运营过程中，传统纸质文件管理向多维化、可视化、数字化交付转型，对全信息数字化交付的标准制定、过程管控及应用开发提出了新的要求。

(3)企业向数字化智能化升级进程中，传统数字档案管理信息系统与业务管理平台脱节，造成数据流转不畅和胀库。

(4)随着大数据智能接口和云存储等技术、标准规范等方面的成熟和发展，为企业建设智慧化档案管理提出了新的应用需求。

(5)在智能大数据应用的推动下，对档案大数据管理复合型人才培养、软硬件投入、大数据数字资产治理、体制机制和管理方式创新提出了新的更高的要求。

2 数字工厂档案大数据管理体系构建和实施主要措施

数字工厂档案大数据管理体系是为增强企业数字资产治理能力，充分实现数字资产价值，以多来源、多形态海量数据为基础，以数据化为核心思路，以新型数据处理技术为手段，通过高效技术工具和管理平台，将数字工厂各种数据进行深层次整合，确立档案学大数据生态理论体系，完善大数据管理标准和制度规范，推进资源多元、全面感知、综合处置、双模存储和泛在应用，构建“煤化工数字工厂档案大数据资源标准化管控体系”，推进档案大数据管理理念、体制及方法的重大创新与变革。

2.1 档案管理方式转型

传统档案管理主要包括实体收集、整理、鉴定、保管、统计、利用6个环节。大数据推动下档案管理简化了收集、整编、鉴定等环节，发展成为全息采集、分布存储、智能开发和智慧服务4大环节：(1)从收集整理走向档案数据采集；(2)从鉴定筛选走向档案数据处理；(3)从存储保管走向档案数据维护；(4)从开发利用走向档案数据服务。档案管理工作模式、内容和流程发生了根本变化。以“大档案观”的管理理念，将一切具有价值的数据归结为档案。

2.2 档案主数据管理体系创建

目前，大多数企业存在数据环境复杂多样、数据质量缺陷等普遍现象，企业对档案数据缺乏统一规划、有效集成、深度利用和有效治理，数据资产价值难以体现，严重阻碍了数字化、智能化进程。因此，档案数据的治理势在必行，而主数据管理恰恰是数据治理最为核心的抓手。

2.2.1 数据管理问题

国际标准ISO/IEC 17799—2005《信息安全管理实用规则》中明确指出：“数据是一种资产，像其他重要的业务资产一样，对组织具有价值，因此需要妥善保护”。目前，企业智能数字工厂建设中，大多数仍然停留在以业务自动化为建设重点，专注于人工到自动流程的转变，各业务部门以其职能为中心构建应用系统，结果是各类业务系统各自为政，缺乏完善、统一和可信的基础数据来源，难以互联互通，产生数据不兼容、冗余或孤立等问题，导致数据资产管理危机。

2.2.2 主数据系统构建

企业数据资产分为主数据、业务数据、分析数据三个主要的数据域。其中，主数据是指在整个企业范围内各个系统间共享的、高价值的数据，在企业内跨越各个业务部门被重复使用，并存于多个异构的应用系统中。主数据是业务数据、分析数据组织和管理的基础，主数据具有稳定、数量少但影响范围广泛的特点。

集成、共享、质量、治理是主数据管理的四大要素，主数据管理要从企业的多个业务系统中进行数据清洗和丰富，并统一分发到各业务系统进行数据交换支撑。主数据识别流程如图1所示。

主数据是档案数据与各业务系统之间纽带和血液，提高了数据质量和数据利用率，简化改进了业务的响应速度。主数据管理作为企业资产管理的重要思想和方法，是企业实现数字转型的关键，是企业数据治理的根基。

2.3 大数据管理标准和规范体系建设

为了保证大数据档案管理工作的高效运转，加强顶层设计，从制度、标准及规范加强管理，在大数据管控体系建设的同时，按照国家档案局国家档案局令10号《企业文件材料归档范围和档案保管期限规定》、GB/T 33480—2016《国家档案事业十三五发展规划》《党政机关电子公文元数据规范》、档发〔2016〕2号《建设项目电子文件归档管理办法》、DA/T 28—2002《国家重大建设项目文件归档要求与档案整理规范》；DA/T 46—2009《文书类电子文件元数据方案》、DA/T 47—2009《版式电子文件长期保存格式需求》、GB/T 33190—2016《电子文件存储与交换格式OFD》、GB/T 26335—2012《工业企业信息化集成系统规范》、GB/T 50609—2010《石油化工工厂信息系统设计规范》及石化行业GB/T 51296—2018《石油化工工程数字化交付标准》、SH 3503/T—2001《石油化工工程建设交工技术文件规定》等，制定档案大数据管理体系和制度，完善了企业电子档案、业务数据管理标准化、流程化的操作规程，统一数据类型、编码、路径、格式等属性，为大数据产生、输入、流转、归档、利用、控制及安全管控建立了制度保障。

2.3.1 文件控制体系

制定了煤化工“项目前期和工程设计基础资料管理规定”“工程技术文件出版管理规定”“商务文件控制及管理办法”“采购文件管理规定”“工程设计文件管理规定”“施工交工资料管理归档”等14个文件控制规定。

2.3.2 档案管理制度

完善了煤化工档案管理制度体系，包括“公司档案管理办法”“档案分类规则”“基建档案管理办法”“文书档案管理办法”“电子档案管理办法”“档案考核管理办法”“项目档案管理规定”“声像档案管理办法”“文件控制管理规定”“财务与审计档案管理办法”“档案借阅制度”“档案库房管理办法”“档案鉴定销毁制度”“档案保密工作制度”“文控档案工作考核办法”等20多个制度。

图1 主数据识别流程图

2.3.3 大数据管理规范

制定了《数字化文件信息移交的要求》《主数据规范》《数据字典》《信息系统操作规范》《数据系统接口规范》《设备编码规范》《文档编码规范》《专业文件分类规范》等各类标准规范，支撑了大数据体系的标准化建设。

2.3.4 流程化归档方式

在国内率先绘制了11大类文件的归档控制流程图，实现各主体“标准化”“傻瓜式”的自动模式，定制了“形成—流转—审定—签批—传送—发放—接收”的时间节点，保证了同步归档。

2.3.5 归档格式和编码

将涉及“国家标准”“地方标准”“行业标准”诸多文本格式、编码全面进行梳理，统一整合到10个标准文号中，把3500多个(种)归档文件统一对应到这10个标准格式中，做到了归档文件模板化和标准化。

2.4 基于工程和工厂双重属性的数字化交付平台应用

通过数字化交付平台技术，集成工程管理、生产运营、设备管理、环保安全的各动、静态数据，将物理工厂与数字工厂相结合，实现从设计、采购、施工到工厂生产、运维全生命周期的三维化、可视化及在线管控，以大数据管控为基础，拓展智能化应用，促使企业向智慧化迈进。

2.4.1 数字化交付平台

数字工厂的基础是数字化模型，模型的数据支撑是工程数字化交付。数字化交付平台含基础设计、详细设计(含设计管理、文档控制等)、工程采购(含设备监造、 催交催运等)、工程施工、项目管理(内含进度管理、费用控制、质量管理、工程监理等)及项目开车(含中交、调试、开车等)等 6 个子平台。数字模型数据来自设计院、施工单位、试生产等单位提交的标准数据文件。数字化模型涵盖的相关专业越多，数字化集成度就越高，借助交付平台将各专业信息资料收集、整合，高效完成数字模型。

2.4.2 数据交付流程

大量的设计信息、电子图纸、供应商三维模型数据、施工过程基础数据、竣工后模型Review文件，需收集、分类、流转、发布并向数字化交付平台移交。平台自动更新提取，生成了项目进度曲线，实现工程关联文档的自动检查，实现项目进度周报、设备材料采购到货动态、进展等浏览，数字化交付流程如图2所示。

2.4.3 数据整编关联

设计、采购、施工过程中形成的各类文件处理后及时发布到项目AVEVA.NET数字化交付平台，通过多源模型数据导入，对数据进行整编、校验，整合、加载、展示、抽离、浏览、漫游和批注等，在模型中建立数据文件与实体模型的关联关系，将相应的位号规则及文档放入指定位置，运行平台编辑，提取文档中的工厂对象。不同类型的文档，按照统一规定要求，进行分组存放整理，最后生成三维模型。数据整编归档关联图如图3所示。

数字化交付的是把项目全生命周期的数据信息移交，档案大数据管理人员是数字化交付的核心管理角色。首先，要把发布到数字化交付平台的各类电子文件进行分类，转存到工程云，随数据库和三维模型平台移交，通过数据的共享和归档，与数字工厂管理平台实现无缝集成，从源头上掌握工厂运行管理数据，为企业运营、设备维护及资产数字化管理奠定坚实的基础。

2.5 大数据综合信息管理平台建设

在数字化交付“E”平台的基础上，在基于SOA (面向服务的架构)和BPM (业务流程管理)，集成生产管控(M)和市场营销(M)等应用。将所有文件、数据无缝衔接到设备管理、生产管控及市场营销等信息系统，打造“工程管理、生产运管、销售、维修保运、能源与供应管理”一体化平台，即“EMM”平台。实现生产作业可视化管理、工艺设备巡检、隐患排查、异常报警、DCS数据查看，完成实时监控、远程协同，并对生产数据进行分析预测。

图4所示为全生命周期静态和动态数据有序传输的数字资产信息化管理平台。

2.5.1 档案系统与业务系统集成

由于，数字工厂设计复杂，自动化高，生产流程长，为了避免数据传输中出现的数据标准不一、分类不清、主数据不全、属性不准及数据混乱冗余等问题，需做好数据编码、标准与质量等方面的顶层设计，协同工作，完善流程，优化数据，将工程文档系统和档案资源系统与业务大数据平台集成，统一打造“档案大数据统一管理集成平台”，确保数据高效流转和生产平稳运行。

图2 数字化交付流程图

图3 数字化交付数据关联图

图4 数字资产信息化管理平台

2.5.2 数据管控措施

(1)加强数据源头介入，制定数据流转自动归档时间节点和规则。将数据采集范围与归档条件嵌入大数据平台，提升归档质量，实现档案数据精细化管理。

(2)开发档案自动分类、著录等功能，自动生成案卷封面、目录、脊背及报表等。通过数字档案管理模块，自动比对文件归档计划与实际归档状况，智能统计分析文件归档率。

(3)强化档案大数据业务部门监督。把档案管理与项目、生产流程挂勾，完善业务部门数据履责，考核业务部门档案数据的归档工作，确保归档齐全完整和准确。

2.6 数字档案向智慧档案转型

大数据驱动下，为数字档案向智慧档案升级提供了发展空间。将大数据建设与企业智慧档案馆同步规划和有机统一，推进档案管理部门职能转变和工作转型，解决传统档案管理存在的问题：一是数字档案馆没有在档案实体管理方面有实质性的突破，数字信息与档案实体没有有机结合；二是数字档案馆不具备档案信息“再造”功能，只为传统档案资源建立数字镜像和利用平台；三是数字档案馆信息资源明显受制于馆藏档案基础，难以突破传统档案馆既有的局限性；四是数字档案馆受技术的制约，信息管理、服务和安全等方面缺乏信息感知与协同处置功能等。

2.6.1 智慧档案管理体系

智慧档案馆综合运用先进的物联网、云计算和自动控制技术，建立集“资源多元、全面感知、综合处置、双模存储、泛在应用”于一体的综合智慧服务平台。通过数据挖掘，以智能化识别、抽取、整合和应用，实现数据流转判断和可视化、一体化管理。通过双模存储，解决海量数据中安全保密档案的独立计算和存储，构建“档案云”和“企业云”双模管理，完成自动感知、自动处置。智慧档案服务平台是集档案资源、人才及设施，依托档案资源、安全及服务体系支撑，构建企业“大档案”和“大数据资产治理”框架，实现对企业的运营服务和决策支撑，实现企业档案大数据治理。

智慧档案的构成：(1)感知化：①对建筑与设备的感知；②对档案实体的感知；③对档案人员的感知；(2)智能化：①实现档案信息之间、档案信息与人的互联互通，实现各档案馆之间、档案与部门之间的互联互通；②资源聚合；(3)智慧化：①集群化；②协同化；③泛在化，打造时时、处处、人人可用的档案数字资产。

2.6.2 智慧档案馆实践

智慧档案馆是以传统实体档案馆和数字档案馆为基础，以物联网和云计算技术为依托，以资源整合、业务协同、信息共享为主线，通过全面和深入感知建筑与设备、档案实体与信息，实现多元统一的智慧化管理。通过搭建立体互联、共享协同的档案信息网络，实现无线泛在、个性互动的档案智慧化服务。神华数字档案馆在向智慧档案馆建设推进中，项目一期已完成与OA、ERP等业务系统的集成应用，二期智慧档案馆建设的工作正在推进。

3 结语

目前，神华全面实现了档案“全数字化”和“全数据化”管理，电子文档管理系统数据已经达到近500多万条，存储已达10TB数量级，为企业提供了强大、海量的档案信息管理应用，实现了数据远程同步录入及文档一体化管理，有效提升了企业档案数据资源整合力度和价值含量，改进了数据识别、数据检索、数据关联的手段和方式，提高了数据调阅、数据下载及利用等多方位的服务功能，有效地支撑了神华煤化工项目建设、生产运营、科技创新、技术升级改造工作，为新型煤化工行业文档管理的科学化、标准化、规范化起到了重要的奠基和引领作用，填补了国内新型煤化工行业的档案大数据标准化管控体系的空白，实现了企业数据资源向数据资产的重大转变。