工程建设数字化协同工作模块的实现

巩志强，梁光瑞，翁瑜卿

（中海油能源发展装备技术有限公司，天津 300452）

1 工程数字化发展历程

1.1 工程数字化系统建设历程

信息化是科学管理的重要手段，也是核心竞争力之一，要坚持业务驱动应用，技术引领创新，信息化建设与深化应用并重，通过实施工程建设数字化有效提升中国海油信息化水平，建设数字海油，推动智能发展，促进生产方式转变。

中海石油工程数字化系统于2009年开始建设，2011年完成一期开发实施，2014年完成二期及数据库的实施优化，截至目前已建立了覆盖上游所有生产设施的数据采集规范，开发完成基于工程数据仓库的信息系统架构。

1.2 协同工作模块建设必要性

在公司整体的市场开发/任务承揽、项目执行整体经营生产过程中，由各二级单位作为具体经管实体，当前的工程数字化系统已不满足需求。其中装备公司希望在装备运维数字化协同工作平台统一框架下，围绕着公司经营生产全过程，以成本管理为重点，按收支两条线，梳理和优化公司生产经营管理业务架构，建立公司统一的生产经营管理数据架构，开发公司“生产经营管理子系统”，为公司/中心两级的市场开发管理、 公司/中心/作业部三级的生产资源和成本管理提供统一的信息共享和工作协同平台，实现对生产经营全过程管理，提速采办需求提报，成本心中有数并可控，实现向管理要效益。

为保证所开发的生产经营系统有效地支撑公司日常生产经营活动，以及中海石油发展战略，并提高系统开发实施的成功可能，本文围绕着系统总体目标，对总体业务架构和数据架构进行深入调研分析，规划设计生产经营系统总体功能需求，用以指导系统实施方案、策略和计划的制定，以及后续系统开发和应用推广工作。

2 协同工作模块设计

系统功能需求设计是信息化规划和信息系统开发的重要工作环节，本次工作以TOGAF的ADF推荐的架构开发方法，进行总体功能架构的规划设计工作[9-10]。

2.1 业务架构设计

通过梳理和优化业务架构，为数字化协同工作模块提供指导。根据对企业业务范围和总体业务流程，运用波特价值链模型，对二级单位的总体流程和管理工作类型，进行了顶层分类梳理，形成了二级单位总体的价值链模型，以便对指导后续业务架构模型、数据模型和功能架构模型的设计工作。经梳理，整个企业的生产经营活动，共分为6类辅助活动，9类基本活动，按市场销售和生产实施2个阶段，覆盖整个企业的生产经营工作，业务架构如图1所示。

图1 波特价值链模型Fig.1 Porter's value chain model

2.2 功能架构设计

针对目前二级单位经营管理业务，通过对实际业务详细的调研，以及与各级管理人员的探讨分析，按着市场和生产整个过程、经营和生产两个阶段、生产和成本两条主线、覆盖装备、中心、作业部三级组织、多阶段闭环管理的总体工作流程，设计数字化协同工作模块的功能架构，总体工作流程图如图2所示。

图2 总体工作流程Fig.2 Overall workflow

2.3 技术架构设计

数字化协同工作模块基于SOA设计理念，采用J2EE分层架构和B/S架构设计实现，层间交互方式采用严格依赖的交互方式，每一层只能依赖于下一层达到关注点严格分离，提高系统的灵活性和可伸缩性，基于面向对象技术开发，通过采用组件技术将界面控制、业务逻辑和数据映射分离，实现系统内部的松耦合，以灵活、快速地响应业务变化对系统的需求。

应用服务端针对应用终端不同类型的请求，通过REST服务、Webservice服务以及HTML渲染等方式完成对客户端请求的响应。服务端内部分为展现层、逻辑组件层、服务集成层、消息服务层、持久化服务层以及数据资源层组成。其中展现层负责为客户端提供界面渲染功能，通过jsp、html、flex等技术完成客户端展现及交互；服务集成层通过Webservice、RESTful等方式将逻辑组件发布为对外服务；逻辑组件层包含系统所有的核心逻辑，由支撑组件、公共组件、业务组件、接口服务组件等组成；消息层、持久化层和数据资源层为系统提供数据交互及数据持久化支撑。

3 数字化协同工作模块开发

关于各基本模块的分类组织、定义和软件功能实现，本系统建议以管理过程/组织机构的维度顺序，定义、集成和实现各项功能和系统应用。下面就基于系统工作模块的设计要点，针对相关功能进行开发，整个系统模块功能包括12个业务功能模块和1个系统平台模块，如图3所示。

图3 数字化协同工作模块Fig.3 Digital collaborative work module

3.1 企业资质管理模块开发

本模块为企业机关和中心层企业资质管理人员，提供统一的企业资质维护管理、信息共享服务功能。

3.2 市场销售模块开发

作为对当二级单位市场销售系统所主要使用的投标报价管理系统、合同管理系统两个主要应用系统功能的补充，本系统主要针对市场信息跟踪、收入合同管理和系统报表3个方面的内容，为二级单位、中心和作业部，提供统一的业务信息采集、处理、传递和共享服务。

3.3 生产立项模块开发

生产立项是连接市场销售和内部生产过程管理的衔接点，此环节是企业内部生产组织管理的起点。一般由生产人员根据合同或订单委托，发起实施。

3.4 进度管理模块开发

进度管理模块，是项目/作业进度计划、计划执行反馈、计划执行监测分析的总体管理模块，为作业/项目和各级组织，提供统一的进度信息管理和共享服务。

3.5 预算结算模块开发

执行预算管理是企业生产成本管控过程的起点和标杆，在本文系统规划中，系统功能设计从项目/作业批复的结果文件数据开始管理，关于预算形成前期的定额和预算编制不在本期实现。执行预算的主要内容以项目/作业相关的成本内容为主，不包括企业分摊经营成本，预算、过程管控和结算都按这一范围进行，整体预算科目包括7大类内容。

3.6 成本控制模块开发

成本控制，是一个全过程全要素环节成本数据集成管理和分析监测的环节，其主要是集合作业/项目成本管理全过程相关预算、需求、合同、入出库、合同结算、合同支付等全过程数据，对成本的发生，进行事前、事中、事后的多重、多级别的监测管控，主要利用和整合既有数据，对预算/合同的执行进行动态监督，费用控制过程，与相关业务过程紧密结合。系统通过作业/项目费控表的形式，对成本全过程的数据进行整合监测，为装备各级成本管控人员提供统一的作业/项目成本动态跟踪和监测平台。

3.7 需求管理模块开发

采办需求由生产技术人员提出，由采办人员采办执行的业务界面结点，需求单既是需求工作的结束，也是采办工作的开始，所以对需求的管理是理清技术和采购界面、实现成本控制的事前控制环节，在整个生产管控过程中，起着非常重要的作用。采办需求体现，在二级单位主要通过采办需求单和内部协同单两种形式体现

3.8 采办管理模块开发

由于企业发展集中采购，由采办共享中心统一进行各单位的采办工作，因此对于各二级单位，采办管理工作的主要内容是以需求单提交和采办合同接收为标志，与采办共享中心进行业务界面的划分，采办过程信息，由当前的采办管理系统和需求管理系统通过开放客户端提供给需用单位。因此二级单位的采办管理工作主要集中在装备机关和中心两级机关进行。

3.9 物资仓储模块开发

物资仓储管理，目前企业己有ERP系统在使用，己具有完备的入出库及台账管理功能，报表功能也很完备，所以本模块的功能定位主要从数据共享和功能补充的角度进行规划设计，怎样在保证数据集成、规范和共享的同时，尽可能减少基层工作人员的重复工作，是本模块功能需求设计的重点，也是开发过程中的重点。

3.10 生产组织模块开发

生产组织模块，主要是企业内部生产立项后，围绕着立项项目台账，对各项作业、项目进行相应事务管理和动态信息的跟踪记录，

3.11 人员管理模块开发

人员管理模块的定位，主要用于对企业生产人力资源的使用动态和资质情况进行管理，以便企业各级单位，可以方便地进行人力资源的协调利用，以提高人力资源的使用效率，因此，本模块应用的是对当前企业人力资源管理系统的有益补充，更关注于人员动态管理，包括了自有、劳务分包商和工程分包商所有人员的人力资源管理。

根据职责分工，目前二级单位在中心层面，统一进行自有和劳务人员的统一申请、调度，所以这部分人员进出作业动态的管理由中心层面负责，而分包商人员的动态管理，由于比较频繁，只有一线人员能够管理，所以这部分人员的动态放在作业部层进行。

3.12 设备机具模块开发

设备管理模块的定位，主要用于对企业生产设备机具资源的使用动态和计量检定情况进行管理，以便企业各级单位，可以方便地进行设备机具资源的协调利用，以提高资源的使用效率，因此，本模块应用的是对当前企业设备管理系统的有益补充，更关注于设备机具使用的管理。

根据职责分工，目前二级单位在中心层面，统一进行设备台账、设备建账分配，调拨、报废批准等工作，作业部负责设备日常使用、维护维修等日常管理工作。

3.13 门户系统模块开发

本模块实际上是对整个生产经营管理系统运行的平台系统，包括平台中间件和系统监测管理工具构成。其中系统平台中间件一般包括工作流引擎、消息管理器、ESB总线、单点登录等；系统管理工具包括组织管理、用户管理、系统监测、门户管理、个人工作台等。具体可参见一般的系统集成平台技术规范，本文不再叙述，具体平台技术要求由技术组根据协同平台整体要求提出相关具体要求。

4 协同工作模块实现的价值

4.1 推动数据资产化

推动将数据资源向有效的数据资产转化，可以支撑更全面地分析、更精准地预测及更具价值的决策支持，能够促进数据价值化、效益增值化。本文聚焦工程数字化协同工作模块的建立，研究各级单位数字化协同工作，实现数据资源转化为数据资产，为数据赋能、增值效益打下基础。

4.2 推动企业可持续发展

建立工程数字化协同工作模块，一方面推进项目管理高效有序，实现传统管理模式的改变，很好地解决了业务发展与管理需求的问题，各类审批流程平均7 d缩短为2 d；另一方面智能化的设计可以大幅提升工作效率，通过数字化协同工作模块调整专业间的施工顺序，有效避免返工，提高建设效率。

4.3 数据挖掘发现新的价值

建立工程数字化协同工作模块可产生大量有价值数据，可充分整合各类数据，依托大数据算法，建立各类数据关联模型，充分挖掘数据价值，为企业发展持续提供支撑。

5 结语

针对大型集团企业在生产经营管理过程中面临的业务发展与管理需求等问题，通过研究工程建设数字化协同工作模块，设计包括企业资质管理模块、市场销售模块、生产立项模块、进度管理模块、预算结算模块、成本控制模块、需求管理模块、采办管理模块、物资仓储模块、生产组织模块、人员管理模块、设备机具模块、门户系统模块等13个模块。在满足企业战略管理需要以及企业整体组织架构的基础上，满足为行业用户提供更安全、更高效、更便捷、更流畅的服务，并且准确实现各个用户战略目标的要求。