CN111988404A - 一种智能生产运营一体化数字平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能生产运营一体化数字平台，包括：laaS层，用于集中部署基础硬件设施，并通过虚拟化技术将基础设施的硬件资源进行整合，再分解成虚拟硬件为PaaS层提供资源服务；PaaS层，PaaS层基于PRO平台构建，PRO平台包括基于EVA价值创造与KPI绩效管理相结合构建的企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统，且均由接口技术打通，实现两两相互连接；物联网层，用于通过边缘技术进行数据采集和控制，并通过安全网络把生产数据传输至PRO平台，从而实现生产运营数据贯通。与现有技术相比，本发明通过多技术多维度的融合，实现了管理与信息的融合、多种技术的融合、打造了基于IT/OT/CT融合的智能生产运营一体化数字平台。

Description

一种智能生产运营一体化数字平台
技术领域
本发明涉及企业运营管理平台领域，尤其是涉及一种智能生产运营一体化数字平台。
背景技术
随着企业信息化建设越来越深，涉及的业务领域也越来越广，各业务数据越来越多，企业与数据之间的依赖关系也越来越强。但由于企业内部业务管理的条线较深，相互之间存在壁垒，容易使信息系统进入深井模式，经过多年的信息化建设，各业务在信息系统的功能越做越细，业务数据的颗粒度也越来越细，这使得从公司层面很难对数据进行整合，无法挖掘数据价值为企业运营提供决策支持。虽然近几年一些集成系统的出现，例如ERP系统，从管理上解决了财务业务一体化的问题，但往往最后会在一个系统中集成太多的功能，从而造成功能背后的逻辑冲突或者逻辑上的孤立，这又变相的在一个系统中形成了信息孤岛和深井模式。
这几年随着信息技术的不断发展，企业在搭建自己的平台架构时，往往会引入新的技术，但却忽略了新技术背后的逻辑，如何与自己企业场景应用中相匹配。因此大平台架构中的各种技术的定位和相互之间联动较弱，使平台无法真正契合企业的生产运营，效率提升有限，无法形成合力，为企业创造更大的价值。
目前企业搭建的平台架构往往从不同的维度搭建，但这些维度之间的融合却很少提起。例如阿里提出的前中后台架构，尤其是大中台的观点在一段时间内各企业纷纷效仿，而较少去思考“中台”这两个字背后的管理逻辑，更多的是从技术逻辑出发建设，所以就变成一个个臃肿的中台架构，只是把之前一个系统大集成多模块的方式换一种名词解释。例如云平台架构，IaaS、PaaS、SaaS等新名词的兴起，这种架构是一种新的信息技术架构，企业在搭建平台时往往会采用这样的层级维度，但在实际应用过程中，很难把业务场景与这样的技术架构融合好。在生产制造业往往搭建的是物联网平台架构，更关注的是生产运营层面，从设备的控制、数据采集、数据处理、算法模型再回到控制，从而实现智能生产。因此生产运营平台很少和企业管理运营平台真正的打通融合，这就造成生产和管理存在矛盾冲突，无法实现企业的价值创造最大化。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在生产运营平台很少和企业管理运营平台真正的打通融合的缺陷而提供一种智能生产运营一体化数字平台。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种智能生产运营一体化数字平台，包括：
laaS层，用于集中部署基础硬件设施，并通过虚拟化技术将基础设施的硬件资源进行整合，再分解成虚拟硬件为PaaS层提供资源服务；
PaaS层，所述PaaS层基于PRO平台构建，所述PRO平台包括企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统，所述企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统均由接口技术打通，实现两两相互连接；
物联网层，用于通过边缘技术进行数据采集和控制，并通过网络安全技术把采集的生产数据传输至所述PRO平台，从而实现生产运营数据贯通。
进一步地，所述PRO平台的搭建包括以下步骤：
对EVA价值进行分解获取EVA分解树，对战略地图分解构成KPI分解树；
将所述EVA分解树和KPI分解树结合，构成公司级绩效指标库；
对所述公司级绩效指标库进行横向和纵向分解，获取覆盖公司各个级别的指标库体系；
对所述指标库体系进行划分，并分别通过所述企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统进行管理。
进一步地，所述横向分解为进行本部部门分解，所述纵向分解为三级单位分解。
进一步地，所述PaaS层为前中后台架构，包括：
后台，包括企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统；
中台，包括业务中台和数据中台，所述业务中台与所述数据中台相互连接，实现业务数据化和数据业务化；
前台，用于进行业务和数据展示。
进一步地，所述物联网层还设有边缘控制服务器，所述物联网层与所述PaaS层的数据交互过程包括以下步骤：
S1：所述基础设施，通过CT通讯技术，将设备运行数据传输至所述边缘控制服务器；
S2：所述边缘控制服务器，通过网络安全技术，将所述设备运行数据传输至所述后台；
S3：所述后台根据所述设备运行数据，通过数字孪生技术，实现设备的在线仿真模拟计算后，获取在线测试结果，并通过网络安全技术传输至所述边缘控制服务器；
S4：所述边缘控制服务器将所述在线测试结果反馈给所述基础设施，从而优化设备运行。
进一步地，步骤S3中，后台中的所述企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统共享所述设备运行数据。
进一步地，所述企业资源计划系统包括项目管理模块、设备管理模块、物资管理模块、合同管理模块、财务管理模块和计划预算模块，所述项目管理模块、设备管理模块、物资管理模块、合同管理模块、财务管理模块、计划预算模块和项目管理模块依次连接，构成管理闭环；
所述企业绩效管理系统连接所述计划预算模块，所述企业运营管理系统连接所述财务管理模块。
进一步地，所述企业绩效管理系统包括战略管理模块、绩效导向模块、指标管理模块、计划预算模块、运营策略模块和报表披露模块，所述战略管理模块、绩效导向模块、指标管理模块、计划预算模块、运营策略模块、报表披露模块和战略管理模块依次连接，构成管理闭环；
所述企业资源计划系统连接所述计划预算模块，所述企业运营管理系统连接所述运营策略模块。
进一步地，所述企业运营管理系统包括运营策略模块、财务管理模块、运营监测模块、运营分析模块、运营优化模块和运营预测模块，所述运营策略模块、财务管理模块、运营监测模块、运营分析模块、运营优化模块、运营预测模块和运营策略模块依次连接，构成管理闭环；
所述企业绩效管理系统连接所述运营策略模块，所述企业资源计划系统连接所述财务管理模块。
进一步地，所述企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统通过BPR进行流程优化改造。
进一步地，所述智能生产运营一体化数字平台搭建在云平台上。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明为了使新的平台架构能够与企业发展战略相匹配，提出了EVA价值创造与KPI绩效管理相结合创新管理体系，形成了发展体系、执行体系、评价体系；这三大体系组成了企业管理的PDCA循环，成为数字化平台架构搭建的核心思想；在此理论基础上，创新提出了EPM企业绩效管理系统、ERP企业资源计划系统、EOM企业运营管理系统组成的“PRO”企业生产运营的数字化平台架构核心；由此实现了生产运营平台和企业管理运营平台真正的打通融合，进一步实现企业的价值创造最大化。
(2)本发明引入前中后台理念搭建中台，利用中台微服务架构对业务场景进行重新分解，把“PRO”平台中的核心系统开始下沉，剥离业务操作和工作流，保留业务之间的强逻辑关系，一方面确保企业价值链循环主线的完整，另一方面确保数据之间贯通。
(3)本发明考虑到多数情况下，OT运营技术、IT信息技术、CT通讯技术，这三者相对独立，技术上也各自一体，在发电企业，由于生产大区的隔离要求，使生产运营很难和管理运营打通，通过设置边缘控制服务器，改善物联网层与PaaS层的数据交互过程，实现生产运营与管理运营的打通。
附图说明
图1为三大体系的连接关系图；
图2为PRO平台的结构示意图；
图3为PaaS层的前中后台架构示意图；
图4为IT/OT/CT的融合示意图；
图5为本发明智能生产运营一体化数字平台的整体结构示意图；
图6为EVA分解树的示意图；
图7为KPI分解树的示意图；
图8为公司级绩效指标库的示意图；
图9为各个级别、涵盖全员的指标库体系的示意图；
图10为增加了合同管理模块的EBS系统的管理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
上海电力作为发电企业，是典型的生产运营企业，随着多年的信息化建设，已经形成了一个个独立的信息系统，各专业条线的深井模式逐渐产生，随着集团公司推行ERP系统建设，大集成系统多模块方式又开始形成。按照企业数字化转型要求，一体化数字平台的搭建必不可少。为了避免出现平台搭建的常见问题和缺点，本实施例采用了多维度融合的思路重新定义了企业智能生产运营的一体化数字平台架构，本实施例提供了一种智能生产运营一体化数字平台。
具体地，该平台包括：
laaS层，用于集中部署基础硬件设施，并通过虚拟化技术将基础设施的硬件资源进行整合，再分解成虚拟硬件为PaaS层提供资源服务；
PaaS层，所述PaaS层基于PRO平台构建，所述PRO平台包括企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统，所述企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统均由接口技术打通，实现两两相互连接；
物联网层，用于通过边缘技术进行数据采集和控制，并通过安全网络把生产数据传输至PRO平台，从而实现生产运营数据贯通。
智能生产运营一体化数字平台搭建在云平台上。
下面对该平台的结构、特点和具体实施的关键步骤分别进行具体描述。
一、平台结构
平台结构分为以下几个方面分别进行描述。
1.1、PRO平台的搭建
所述PRO平台的搭建包括以下步骤：
对EVA价值进行分解获取EVA分解树，对战略地图分解构成KPI分解树；
将所述EVA分解树和KPI分解树结合，构成公司级绩效指标库；
对所述公司级绩效指标库进行横向和纵向分解，获取覆盖公司各个级别的指标库体系；
对所述指标库体系进行划分，并分别通过所述企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统进行管理。
所述横向分解为进行本部部门分解，所述纵向分解为三级单位分解。
1.2、PaaS层的整体架构
所述PaaS层为前中后台架构，包括：
后台，包括企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统；
中台，包括业务中台和数据中台，所述业务中台与所述数据中台相互连接，实现业务数据化和数据业务化；
前台，用于进行业务和数据展示。
1.3、物联网层与PaaS层的数据交互
所述物联网层还设有边缘控制服务器，所述物联网层与所述PaaS层的数据交互过程包括以下步骤：
S1：所述基础设施，通过CT通讯技术，将设备运行数据传输至所述边缘控制服务器；
S2：所述边缘控制服务器，通过网络安全技术，将所述设备运行数据传输至所述后台；
S3：所述后台根据所述设备运行数据，通过数字孪生技术，实现设备的在线仿真模拟计算后，获取在线测试结果，并通过网络安全技术传输至所述边缘控制服务器；
S4：所述边缘控制服务器将所述在线测试结果反馈给所述基础设施，从而优化设备运行。
步骤S3中，后台中的所述企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统共享所述设备运行数据。
1.4、PRO平台中各系统的结构
1.4.1、企业资源计划系统
所述企业资源计划系统包括项目管理模块、设备管理模块、物资管理模块、合同管理模块、财务管理模块和计划预算模块，所述项目管理模块、设备管理模块、物资管理模块、合同管理模块、财务管理模块、计划预算模块和项目管理模块依次连接，构成管理闭环；
所述企业绩效管理系统连接所述计划预算模块，所述企业运营管理系统连接所述财务管理模块。
1.4.2、企业绩效管理系统
所述企业绩效管理系统包括战略管理模块、绩效导向模块、指标管理模块、计划预算模块、运营策略模块和报表披露模块，所述战略管理模块、绩效导向模块、指标管理模块、计划预算模块、运营策略模块、报表披露模块和战略管理模块依次连接，构成管理闭环；
所述企业资源计划系统连接所述计划预算模块，所述企业运营管理系统连接所述运营策略模块。
1.4.3、企业运营管理系统
所述企业运营管理系统包括运营策略模块、财务管理模块、运营监测模块、运营分析模块、运营优化模块和运营预测模块，所述运营策略模块、财务管理模块、运营监测模块、运营分析模块、运营优化模块、运营预测模块和运营策略模块依次连接，构成管理闭环；
所述企业绩效管理系统连接所述运营策略模块，所述企业资源计划系统连接所述财务管理模块。
企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统通过BPR进行流程优化改造。
二、平台特点
平台特点具体包括以下几各方面：
2.1、管理思维与信息思维的融合
如图1和图2所示，为了使新的平台架构能够与企业发展战略相匹配，提出了EVA价值创造与KPI绩效管理相结合创新管理体系，形成了发展体系、执行体系、评价体系。这三大体系组成了企业管理的PDCA循环，成为数字化平台架构搭建的核心思想。在此理论基础上，本实施例创新提出了EPM企业绩效管理系统、ERP企业资源计划系统、EOM企业运营管理系统组成的“PRO”企业生产运营的数字化平台架构核心。
2.2、技术层级与管理层级的融合
如图3所示，一体化数字平台架构应搭建在云平台上，因此在IaaS层(基础设施即服务)级，采用在大型数据中心机房搭建服务器硬件及网络基础硬件，再通过VMware虚拟技术将硬件资源整合形成IaaS层。PaaS层(平台即服务)则开始搭建PRO平台架构核心系统。先通过三大系统匹配三大体系，涵盖企业运营的各业务范围，通过BPR(业务流程重组)流程优化改造，使管理与系统实现紧耦合，从而实现企业运营规范和风控。当PaaS层开始为企业上百家下属单位提供平台服务后，开始采用前中后台架构进行松耦合。利用中台层的微服务架构把核心系统中偏向业务场景应用的开始松耦合，使核心系统下沉为后台，保留业务之间的强逻辑关系，一方面确保企业价值链循环主线的完整，另一方面也是确保数据之间贯通。在中台建设上采用了管理场景的融合，每个中台业务组件按照最小业务场景切分，并且在管理层级上也搭建中台组织架构，例如成立业务共享中心。前台搭建则采用门户整合方式，通过单点登陆使用户统一账号，并提供移动门户接入。
2.3、IT/OT/CT的融合
如图4所示，多数情况下这三者(OT运营技术、IT信息技术、CT通讯技术)相对独立，技术上也各自一体，在发电企业，由于生产大区的隔离要求，使生产运营很难和管理运营打通。因此在搭建智能生产运营的一体化数字平台架构时，充分利用CT通讯技术的最新技术，通过工业物联网，将设备运行数据实时采集至边缘控制服务器，通过网络安全技术传输至数字平台架构中的实时数据库后台，再利用数字孪生技术实现设备的在线仿真模拟计算，在线测试结果再通过安全网络传输至边缘服务器，反馈给设备控制系统从而优化设备运行。而进入后台的生产数据则与各系统共享，并在中台层实现应用场景搭建并服务于用户。
如图5所示，通过多技术多维度的融合，实现了管理与信息的融合、多种技术的融合、打造了基于IT/OT/CT融合面向发电企业的智能生产运营一体化数字平台架构，“PRO”数字化运营平台。
三、具体实施的关键步骤
具体实施的关键步骤包括以下几点：
3.1、引入管理方法，采用了EVA价值创造体系结合KPI绩效管理体系相结合的创新体系。采用将EVA分解与战略分析相结合，作为指标库的推导起点。一方面引入战略地图和平衡计分卡体系，挖掘过程类的KPI指标；另一方面引入EVA分解体系，将EVA结果指标进行有效分解；最终将两者相结合形成公司级关键绩效指标库。通过指标体系实现了纵向承接、横向协同，理顺了业务之间的条线，形成了企业的价值链主线和三大管理体系(发展体系、执行体系、评价体系)。
具体包括以下步骤：
311)分解EVA驱动因素：如图6所示，根据发展类、经营类和资产类指标对上海电力EVA价值进行分解，形成EVA分解树；
312)推导KPI驱动因素：如图7所示，分解承接战略地图推导，对业务运营过程进行拆分，形成KPI分解树；
313)公司关键绩效指标库：如图8所示，结合EVA(结果)和KPI(过程)，形成股份公司级的绩效指标库；
314)向下推导各级指标库：如图9所示，以公司级的指标库为源头，进行横向(本部部门)、纵向(三级单位)分解，形成各个级别、涵盖全员的指标库。
3.2、如图10所示，根据价值链主线和三大管理体系方法论逐步推进平台搭建，首先是执行体系信息化系统，采用Oracle公司的EBS系统，根据执行体系闭环管理要求，对系统进行了创新改造，增加了合同管理模块，使业务运营从项目、设备、物资、合同、财务形成了管理闭环。
3.3、根据发展体系建设企业绩效管理系统(EPM)，采用Oracle公司的Hyperion多维数据系统，按照综合计划为主线，预算管理控制价值链，绩效管理驱动业务链的方式，对系统进行二次开发改造，通过多维数据库特点，建立指标库，并利用维度建立指标卡片，通过计算逻辑建立指标与指标之间逻辑关系。利用接口技术打通ERP系统，通过项目与预算落地执行体系，实现综合计划的执行控制和滚动调整。
3.4、按照评价体系建设企业运营管理系统(EOM)，采用SAP公司的HANA内存数据库系统，与EPM、ERP系统打通，抽取关键数据至内存数据库，通过数据加工形成标准化的数据资产。创新简化了数据仓库架构，利用系统特点使计算模型下沉至数据层，展示层则使用了百度的echarts开源可视化软件，在易用性上得到了较大提升。
3.5、三大系统通过接口打通后形成了一体化数字平台的核心“PRO”，再利用数据中心搭建IaaS层，通过虚拟化技术实现核心平台的冗余、灾备、安全等要求，并形成基于“PRO”平台的PaaS层，开始接入生产运营数据。利用海讯实时数据库搭建生产运营监管平台，通过物联网技术，把下属各发电企业的生产运营数据统一接入实时数据库，形成了生产运营、经营管理与一体的PaaS层。
3.6、引入前中后台理念搭建中台，利用中台微服务架构对业务场景进行重新分解，把“PRO”平台中的核心系统开始下沉，剥离业务操作和工作流，搭建了基于K2引擎的BPM审批流平台，通过自主开发，逐渐重新定义基于业务场景的中台组件，把业务数据和生产数据重新整合，方便用户直接使用。前台建设通过微软Sharepoint平台，搭建集中门户系统，使用域控服务器实现与各系统之间的统一账号管理和单点登陆。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能生产运营一体化数字平台，其特征在于，包括：
laaS层，用于集中部署基础硬件设施，并通过虚拟化技术将基础设施的硬件资源进行整合，再分解成虚拟硬件为PaaS层提供资源服务；
PaaS层，所述PaaS层基于PRO平台构建，所述PRO平台包括企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统，所述企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统均由接口技术打通，实现两两相互连接；
物联网层，用于通过边缘技术进行数据采集和控制，并通过网络安全技术把采集的生产数据传输至所述PRO平台，从而实现生产运营数据贯通。
2.根据权利要求1所述的一种智能生产运营一体化数字平台，其特征在于，所述PRO平台的搭建包括以下步骤：
对EVA价值进行分解获取EVA分解树，对战略地图分解构成KPI分解树；
将所述EVA分解树和KPI分解树结合，构成公司级绩效指标库；
对所述公司级绩效指标库进行横向和纵向分解，获取覆盖公司各个级别的指标库体系；
对所述指标库体系进行划分，并分别通过所述企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统进行管理。
3.根据权利要求2所述的一种智能生产运营一体化数字平台，其特征在于，所述横向分解为进行本部部门分解，所述纵向分解为三级单位分解。
4.根据权利要求1所述的一种智能生产运营一体化数字平台，其特征在于，所述PaaS层为前中后台架构，包括：
后台，包括企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统；
中台，包括业务中台和数据中台，所述业务中台与所述数据中台相互连接，实现业务数据化和数据业务化；
前台，用于进行业务和数据展示。
5.根据权利要求4所述的一种智能生产运营一体化数字平台，其特征在于，所述物联网层设有边缘控制服务器，所述物联网层与所述PaaS层的数据交互过程包括以下步骤：
S1：所述基础设施，通过CT通讯技术，将设备运行数据传输至所述边缘控制服务器；
S2：所述边缘控制服务器，通过网络安全技术，将所述设备运行数据传输至所述后台；
S3：所述后台根据所述设备运行数据，通过数字孪生技术，实现设备的在线仿真模拟计算后，获取在线测试结果，并通过网络安全技术传输至所述边缘控制服务器；
S4：所述边缘控制服务器将所述在线测试结果反馈给所述基础设施，从而优化设备运行。
6.根据权利要求5所述的一种智能生产运营一体化数字平台，其特征在于，步骤S3中，后台中的所述企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统共享所述设备运行数据。
7.根据权利要求1所述的一种智能生产运营一体化数字平台，其特征在于，所述企业资源计划系统包括项目管理模块、设备管理模块、物资管理模块、合同管理模块、财务管理模块和计划预算模块，所述项目管理模块、设备管理模块、物资管理模块、合同管理模块、财务管理模块、计划预算模块和项目管理模块依次连接，构成管理闭环；
所述企业绩效管理系统连接所述计划预算模块，所述企业运营管理系统连接所述财务管理模块。
8.根据权利要求1所述的一种智能生产运营一体化数字平台，其特征在于，所述企业绩效管理系统包括战略管理模块、绩效导向模块、指标管理模块、计划预算模块、运营策略模块和报表披露模块，所述战略管理模块、绩效导向模块、指标管理模块、计划预算模块、运营策略模块、报表披露模块和战略管理模块依次连接，构成管理闭环；
所述企业资源计划系统连接所述计划预算模块，所述企业运营管理系统连接所述运营策略模块。
9.根据权利要求1所述的一种智能生产运营一体化数字平台，其特征在于，所述企业运营管理系统包括运营策略模块、财务管理模块、运营监测模块、运营分析模块、运营优化模块和运营预测模块，所述运营策略模块、财务管理模块、运营监测模块、运营分析模块、运营优化模块、运营预测模块和运营策略模块依次连接，构成管理闭环；
所述企业绩效管理系统连接所述运营策略模块，所述企业资源计划系统连接所述财务管理模块。
10.根据权利要求1所述的一种智能生产运营一体化数字平台，其特征在于，所述企业绩效管理系统、企业运营管理系统和企业资源计划系统通过BPR进行流程优化改造。
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