基于数字化技术的基建全流程管理实践
2023-07-13
结合国网山东电力基建业务实际需求和国网公司输变电工程项目部标准化手册,打造符合山东基建业务的数字管理平台、基建工作平台、资源共享平台、决策支撑平台“四位一体”的基建综合数字化管理平台,实现建设过程程序化,依法执行建设基本程序,按程序开展业务,确保过程规范、全程可追溯;实现建设过程可视化,全业务在平台流转,工程建设过程“所见即所得”的“可视化”效果;实现建设过程标准化,固化标准业务流程,确保责任清晰、要求明确、流程顺畅,全面提升标准化管控水平。
一、基于数字化技术的基建全流程管理实践的背景
(一)落实“双碳”目标和能源转型,更好服务国家战略的责任担当
作为国网公司“一体四翼”发展布局的强支点,落实“双碳”战略的排头兵,“十三五”以来,国网山东电力围绕如何有效对接社会建设资源,打造原创技术策源地,当好现代产业链链长积极思考,以全面提升企业自身竞争力、创新力、控制力、影响力和抗风险能力为主要目标,以拥抱数字化转型为主线,以带动和服务上下游企业特别是中小微企业共同发展为宗旨,推动加快建设国际领先的能源互联网企业,为构建以新能源为主体的新型电力系统贡献更大力量。
(二)电网高质量建设数字化管理迫切需求
国网公司电网高质量建设三个更高(设计、设备、施工质量更高)要求依靠传统的电网建设质量管理模式已无法满足。必须坚持目标导向、问题导向、结果导向,以工程建设依法合规为抓手,统筹“安全第一、质量至上、效率为要、成本是基”原则,借助数字化管理模式,实施工程建设质量提升专项行动,全面抓实质量终身责任制、标准工艺应用和质量通病防治,严格落实质量问题清单管理要求,坚决治理防范“重施工轻设计、重外在轻电气、重现场轻前期、重形式轻内容”现象,以精准高效的质量全过程管理引领电网高质量建设。
(三)落实“放管服”改革,推进减负增效
为解决电网基建工程现场状态自动感知和数据自动采集问题,提升用户体验,切实减轻一线人员数据录入负担,国网公司大力推进基建现场感知层建设。国网山东电力聚焦服务基层、服务一线,通过建设数字化工作平台,辅助日常基建管理业务开展,同时做好成果经验共享,为技术培训、专家培养提供支持;感知层建设成果和过程管理痕迹,自然形成数字化电网基础数据和固化的、可追溯的数字化工程档案,既能提高工作效率、实现减负增效,又能形成压力、促进规范化管理。
(四)解决现有系统冗余问题,实现“一个现场、一套系统、一组数据”
目前国网山东电力在运的多个涉及基建业务的信息化系统均独立运行,项目管理全过程业务未能实现横向贯通,业务数据壁垒仍然存在,表现在:基建与发展、物资、财务等业务部门之间的系统数据贯通程度十分有限,各平台数据录入标准不统一,平台间直接进行数据共享的可行性不高,已严重影响公司整体工作效率和基建现场管理成效。此外,现行的各类基建管理系统设计主要面向业主职能管理需求,设备数据、设计数据等方面涉及较少,对数据资产的挖掘利用程度不高,难以有效支撑规划、运维、归档等上下游相关业务。必须下决心,统筹践行“一个现场、一套系统、一组数据”,推动电网建设全过程管理提质增效。
二、基于数字化技术的基建全流程管理实践的主要做法
(一)建设标准统一、数据贯通、充分利旧、开放共享的基建全过程综合数字化管理平台,全面提升基建专业精益化管控水平。
组织成立由分管副总经理任组长的平台建设领导小组,建设部主任负责抓具体实施,结合国网山东电力党委建设专业“新高地”目标,互联网部、经研院、信通公司、鲁软公司等部门(单位)协同共建,深入推进“数字基建”转型落地。
建立基建全过程数字化综合管理平台,助力基建数字化业务流产业链转型升级。“全过程”即时间范围上涵盖工程建设全周期。“综合”,即涵盖基建相关的所有工作,实现业务融合、数据融合。“数字化”,包含以三维设计成果为基础的电网数字化,以及基建管理业务的数字化。
从业务上讲,一是整合工程地理空间信息资源,推进工程信息模型建设,构建工程现场物联感知网络,深化跨专业数据协同共享,贯通全过程数据流;二是深化三维数字化成果应用和移动应用,实现基建安全智能管控、质量动态跟踪、进度可视化、移动协同办公等各业务需求,推进数字化档案管理和共享服务,构建数字化业务流;三是统筹优化国网山东电力内外部建设资源,挖掘数据价值,引领合作伙伴产业升级,积极培育共享杆塔等新业态,推动产业链转型升级。
从功能上讲,一是平台建成后,逐步取消各类线下资料报送,实现管理业务线上流转办理、数据在线查询分析,实现业务管控数字化,实现电网数字化、业务数字化、管控数字化、移交数字化,一切用数据说话。二是以平台为载体,开展日常工作,任务的布置、接收、结果反馈都在基建平台上实现,利用自动化工具、数字化档案、标准化流程等内容为日常工作提供支撑。三是突出平台资源共享特性,基于统一数据模型,形成贯穿规划-建设-运行的全生命周期数据链,实现跨专业、跨部门、各层级的数据资源共享共用。四是开展智能决策辅助应用,应用“大云物移智”信息技术,通过各类基建相关信息的实时采集和状态自动感知,深入挖掘数据价值,为基建及相关专业管理提供智能化分析决策支撑服务。
从技术上讲,平台遵循“四台两微”架构和容器技术,基于云平台、数据中台、人工智能平台和物联管理平台,采用微服务、微应用构建,符合国网统一技术路线要求,实现平台快速扩容,灵活发布,满足业务需求快速迭代升级。
从信息安全上讲,平台安全防護框架体系遵循国网公司信息安全防护总体框架体系,满足国家信息系统安全等级保护要求和《国家电网公司管理信息系统安全防护技术要求》(Q/GDW 1594—2014)。针对基建全过程综合数字化管理平台面临的安全风险,重点从互联网边界、无线专网边界和通道安全防护。
(二)基于基建“一横六纵”管理流程再造,打通专业数据壁垒,实现建设过程程序化、可视化、标准化,业务管控数字化、自动化、智能化。
立足国网统一架构,围绕“一横六纵”目标,梳理明确742项详细的平台功能需求表,创新解决内外网不兼容,技术架构不统一等问题,完成云平台优化部署及数据迁移,实现总部数据纵向全面贯通,省公司多平台数据横向融合共享业务形态。平台包含249项功能、89项流程:其中,项目全过程管理(“一横”)包含116项功能、58项流程;计划、安全、质量、技术、技经、队伍六大专业职能管理(“六纵”)包含133项功能、31项流程。
- 打造“一横六纵”基建工作平台。以项目建设全生命周期规范化、标准化管理为目标,结合国网公司输变电工程项目部标准化管理手册及山东基建业务实际情况编制建设管理全流程图,实现从项目立项、核准、招标到工程设计、建设、验收、投产等关键环节依法合规的结构化管理,应用基建平台可一目了然掌握所有流程信息,通过流程管控来推动业务开展。通过三个项目部各项业务表单线上流转、审批,推动数字化档案移交,实现基建业务无纸化办公。采用自动感知技术,减少数据录入,打通专业壁垒,实现数据自动推送,为一线人员减负,提升平台应用获得感和积极性。全面梳理“六纵”各专业、各层级日常报表,开展数字化迁移,实现数据自动汇总分析,逐步取消各类线下报表报送,形成管理业务电脑端、移动端线上流转办理、数据在线查询分析良好生态。
2.实现基建业务资料电子化。结合2021版标准化管理手册和工程实际业务需求,组织40余名山东基建业务专家,梳理“一横”58项业务流程和“六纵”31项管理流程,利用电子签章、电子签名数字认证技术,实现工程项目文件以数字化形式在平台中存储、流转,固化形成“来源可靠、程序规范、要素合规”的输变电工程电子档案。
3.待办提醒驱动日常工作开展。固化标准作业流程,采用四种颜色,动态标识工程主流程节点业务“完成”“开展”“滞后”和“未开展”四种状态,自动抓取各主流程节点主要信息,通过一张图快速了解工程概况。针对“滞后”和“未开展”的节点业务,以待办和手机短信的方式进行预警提醒,引导平台用户开展工作,实现基建工程建设的可视化管理。
4.打通专业壁垒,实现资源共享。结合国网山东电力电网建设数字化建设现状,对工程现场可视化、视频智能识别、初步设计评审平台、电气主设备交接试验智能管控系统等原有功能、数据进行充分挖掘利用和集成贯通,重点推进基建数据贯通共享、平台电脑端一体化整合等方面的建设,着力构建具有山东特色的基建数字化生态圈。
5.强化人员信息管控,完善角色审批流程。建立基建职能管理、项目管理、施工骨干、技术支撑“四支队伍”信息大数据库,强化基建队伍精准管控、提升基建队伍专业能力。动态配置基建平台用户角色权限,制定线上业务两级审批机制,审批人员分配岗位角色及数字应用功能,对应数字应用角色分配人员权限,自动继承赋予角色的操作权限,实现人员信息在平台中的存储和流转。关联人资ISC统一权限和网络大学队伍调考信息,实时完成数据库人员调考,实现人员基础信息和培训考试的统一。开展承载力智慧统计、智慧分析、智慧报告,达到“数据真实、审核有序、信息规范、标准一致”目标,为强化基建队伍精准管控、提升基建队伍专业能力奠定数据基础,最大程度的为基层一线数据录入减负,提高基建数字化基础管理效能。
(三)借助三维设计自动分析统计、輕量化在线展示与矢量数据智慧评审,推动“两个前期”专业数据共享融合,实现前期管理数字化办公。
1.遵循共建共享原则,深度融合前期各专业数据。深化专业数据共享,消除平台壁垒,围绕各部门、各专业横向协同需求,研究制定数据贯通机制与方案,提出305项结构化数据、非结构化数据的贯通需求推动,业务信息跨平台交互,持续提升数据自动采集、自动录入水平。通过数据中台实现与发展部网上电网、物资部ECP、ERP系统横向数据贯通。从发展部网上电网系统获取项目可研、项目核准、专项评估、专题评估等项目前期资料信息,为工程前期阶段提供资料支撑。自动获取ECP系统设计、监理、施工招标批次计划、中标单位及合同相关信息。获取ERP物资系统物资招标信息、物资采购合同、物资到货信息,相关数据用于甲供主要设备材料到货验收和开箱检查,确保设备材料符合相关验收条件。通过与各业务部门的横向数据贯通,切实减轻一线数据录入压力,保证了数据来源唯一、准确、实时;有效减轻电网建设专业工作负担,提高工作效率。
2.国网系统首次实现评审业务数字化融合。所有工程全部通过平台的评审模块进行流转,评审各个关键节点及专家意见均可在评审系统中查看,方便建设单位和设计单位完善提升。评审后的设计资料全部在平台中归集,解决了电子版资料没有统一管理的问题。前期管理可深入到评审业务的每个环节,实现评审过程透明、问题反馈及时。一是数字化评审。评审数据的在线分析、整理、诊断,实现了评审工作无纸化、远程化,最大限度避免了时间、空间影响,提升了评审效率。二是精细化评审。对设计质量通病进行更为细致的分类统计,设计质量提升更精准。三维成果基本图元检测也从“有没有”迭代到“对不对”。三是智慧化评审。设计质量和三维设计成果可自动打分,评审意见、统计报表自动生成。评审工作效率大幅提升,平均评审时间缩短20%以上。
3.建成山东三维设计大数据库。集成三维地理信息、二维电网GIS数据、电网专题矢量数据等广域电网信息,实现三维成果一键移交、自动分析统计、轻量化在线展示以及矢量数据辅助评审等功能。建成三维设计模型增量数据库,实现施工三维设计交底、施工作业仿真,功能达到国网领先水平。评审后资料统一存储在平台数据库中,方便电网资产全寿命周期调用。三维设计成品同步在平台数据库中储存,同时融入山东省域地理坐标、矢量信息,最终形成可为发展、建设、运检提供增值服务的国网山东电力三维地理信息大数据库。
(四)融合电子签名、签章,实现项目文件的数字化流转与项目文件数字化档案移交;工程预算结算“智慧”审核,实现造价高质量精准管控,提高财务决算转资效率。
1.建立数字化档案管理及移交机制。一是电子档案数字化移交。依据输变电工程归档文件清单及档号划分,赋予每项数字化文件档案属性,可通过自动分类链接至相应案卷中。在平台中设置文件命名、元数据、内容与样式、文件格式等规范要求,对接档案管理部门,随文件生成同步编目、排序;设置工程资料分阶段审查、移交流程,工程投产后将审查合格的整体资料“一键移交”档案管理系统。二是工程竣工数字化移交。以设备实物ID为纽带,实现设备关联工程档案,实现基建工程档案数字化移交;在结构化数据移交方面,以物资到货开箱检查信息、安装调试记录、交接试验报告等结构化数据,自动匹配设备台账,实现数据在规划、建设及运行三个环节的贯通应用,形成全寿命链条的设备全过程数据信息,实现电网建设到运行数字化移交和衔接,提升电网建设管理在线化、数字化、智能化水平。
2.实现工程预算结算数字化审核。国网首家实施“咨询单位+经研院评审”双审模式,国网首家达到工程量审核深度。一是实现全过程造价管控。与基建数字化平台深度集成,基于开工前编制完成并线上备案的施工图预算开展过程造价管控,实施变更与签证线上发起、审批、归档及分析,“一图+多单”过程造价管理线上流转,精准支撑工程结算。二是实现工程结算智慧审核。首创输变电工程结算“造价咨询+经研院”双审模式,制定29项电子化收资标准,与基建平台各阶段实现数据贯通,结算审核线上协同、标准化输出,结算审核效率提升30%以上。三是实现造价数据智能智用。建设工程造价大数据库,对接基建平台,贯通估算、概算、预算、结算数据信息流,构建造价数据管控体系,开展造价分析、投资评价数据深化应用,辅助投资分析预测和评审决策。四是支撑工程结算-决算“智慧”对接。以工程编码为唯一标识,贯穿全过程造价数据流,根据工程进度情况,将工程结算信息在线实时推送财务决算平台,保证资料完整性、准确性、可追溯性,提高财务决算转资效率。
三、基于数字化技术的基建全流程管理实践的效果
国网山东电力以基建平台为依托,推动基建全流程管理数字化、智能化转型升级,对基建六大专业(进度、安全、质量、技术、技经、队伍)进行“数字化”改造,引导工程项目管理向“业务在线化、办公移动化、信息透明化、支撑智能化”转变。综合运用“云大物移智”等先进技术,实现基建工程状态智能感知、数据高效处理、信息协同共享、价值深度挖掘,全力打造“数字基建”新高地,融合各类业务需求,实现“基建数字化”深度应用。项目实施以来,获得显著效益。
(一)创新数字化交换机制,打破专业壁垒,实现数据共享、业务协同
数据层面设计建设遵循国网统一标准业务及技术架构体系,数据存储在内网阿里云数据库,通过数据中台实现横向及纵向数据贯通,创新数据交换机制,多维汇聚、上下并行,减负增效。
实现与公司各专业数据横向贯通,包括与发展部网上电网、物资部智慧物资供应链、设备部OMS等9个系统216项字段的数据贯通、共享,引领电网规划态、建设态、生产态全生态管理效率提升。
实现与总部基建业务173项字段数据纵向贯通。汇集基建业务海量数据,支撑平台“一横六纵”业务流转和应用建设,同时沉淀三维大数据库、队伍承载力大数据库、工程造價大数据库等各类主题库,支撑基建全景一张图建设。
(二)融合数字化管理技术,聚焦一线现场,助力基建管理数字化转型
融合贯通物联管理平台,接入现场视频、北斗等数据,强化基建现场感知水平。聚焦服务基层、服务一线,利用OCR自动识别、电子签章、双向储备库管控等新技术,减少现场人员进度计划管控、安全质量管理业务操作量,及时总结处理共性问题,切实提升用户体验,减轻一线人员负担。
全面提高现场感知数据采集能力,让业务场景与系统紧密结合,通过智慧违章识别、智能进度感知、无人机视频实时监控安全检查、基建移动应用等新技术,自动监控、识别施工现场安全风险,减少基层工作量,提升管理效能。
借用数字化技术,对监测大数据进行统计分析,提升业务监测监控成效,累计完成8936项三级风险作业、134项二级风险作业、167项变电主设备安装监测监控任务,发现并制止违章9737项,今年上半年线上签发195份整改通知单,覆盖省内所有建设单位和重点工程。
(三)强化基建业务沉淀积累,提高基建业务知识复用能力
通过基建平台的建设及推广应用,初步搭建起电网基建业务知识体系雏形,通过标准工艺、清册、学习园地、质量通病、风险清册等功能应用发挥行业标准工艺库、成功案例及经验积累在基建板块的分享转移及复用能力。
通过微应用、微服务的开发方式,强化互联网思维,快速迭代升级产品,提升数据分析效率,极大提高工作效率和节省人力成本,持续提升用户黏性和活跃度。
(四)打造形成山东特色“数字化基建”样板,经济效益与社会效益显著提升
逐步取消各类线下资料报送,实现管理业务线上流转办理、数据在线查询分析,业务审批周期缩短30%。同时,项目管理用户可实时掌握公司在建、开工、投产项目情况,减少工程超期率80%,有效保障工程进度,年度节省经济成本约1.5亿元。,方便及时决策,减少工程超期带来的经济损失。
通过基建管理数字化转型升级,国网山东电力基建进度、安全、质量、人员精益化管理水平大幅提升,专业指标持续争先进位。同时,作为连接工程各参建单位及平台用户的桥梁,平台建成上线后,密切了工程各参建单位之间合作交流,为上下游供应商提供更加优质高效的服务,进一步提升国网山东电力社会形象,为优化全社会营商环境做出积极贡献。