国家能源集团一体化集中管控系统技术研究与应用_肖超群.pdf

第1期国家能源集团一体化集中管控系统技术研究与应用肖超群（国家能源投资集团有限责任公司，北京100010）摘要：本文聚焦项目管理模式的创新研究，通过创新自动化实施工具大幅提升新一代ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划）产品实施部署效率，助推国家能源投资集团有限责任公司高效建成一体化集中管控系统，实现全集团纵向到底、横向到边的业务互连、数据互通和信息共享，推动企业组织结构、管理模式和业务流程的优化变革，最大化发挥企业一体化优势，为企业经营发展提供有力支撑。关键词：数字化转型；新一代ERP；创新实施工具中图分类号：TP391文献标识码：B文章编号：2096-7691（2023）01-014-05作者简介：肖超群（1989），女，硕士，工程师，现任职于国家能源投资集团有限责任公司，主要从事企业信息化管理工作。Tel：18813089833，E-mail：引用格式：肖超群.国家能源集团一体化集中管控系统技术研究与应用 J.能源科技，2023，21（1）：14-18.0引言习近平总书记强调，信息化为中华民族带来了千载难逢的机遇。我们必须敏锐抓住信息化发展的历史机遇，加强网上正面宣传，维护网络安全，推动信息领域核心技术突破，发挥信息化对经济社会发展的引领作用。习近平总书记的重要论述，明确了我国经济社会发展的战略方向，为实施国家大数据战略、加快建设数字中国、大力发展数字经济提供了根本遵循1。近年来，随着国家经济高速发展，企业数字化转型需要日益强烈。数字化转型几乎是所有企业的战略课题，而新一代ERP建设则是数字化转型的核心课题，它不仅是信息系统的升级换代，更是企业业务和技术转型的战略。国家能源投资集团有限责任公司（以下简称集团）是党的十九大后改革重组的第一家中央企业，是新中国成立以来中央企业最大规模重组的成果。自重组以来，集团立足新集团、新起点、新高度，充分吸收原两个集团信息化建设成果，通过一体化集中管控系统的建设实现全集团横向到边、纵向到底的业务互连、数据互通和信息共享，为集团各项业务管理提升提供了支持，为集团数字化转型奠定了基础。本文聚焦集团一体化集中管控系统技术研究、应用实践及创新实施工具的探索。1数字化转型技术研究企业要进行全面数字化转型，单纯靠一套ERP系统是无法满足的，但ERP系统作为企业核心管理系统，无疑是企业数字化转型的重要抓手。ERP是业务流程、组织管控、财务业务一体化、跨职能信息集成等多个企业信息化领域的集大成者，通过ERP有助于提升绩效和推动创新，构建灵活的数字化转型框架。1.1ERP技术发展概述ERP是90年代出现的企业信息技术应用概念，最早发源于制造业，后来发展为包括销售、供应链、制造和交付等企业内部价值链环节运营管理，以及业务、财务一体化管理系统，应用涵盖了制造、消费品、零售、能源、物流、交通等行业。ERP概念和技术自产生以来，经历了多次发展和演变。首先是2000年以后，随着互联网应用发展，互联网技术和思维广泛影响和应用到企业管理中，传统ERP开始从一个系统发展到企业内部和企业之间的各种信息集成2。2005年期间，随着和ERP紧密结合的周边业务信息系统的不断完善，例如：销售端CRM、供应链计划和协同端 SCM、供应商管理端SRM、产品研发端PLM、制造执行端MES、物流执行端第21卷 第1期Vol.21No.12023年2月Feb.2023第1期WMS/TMS、商业智能端BI等，传统ERP的功能边界和这些周边系统开始融合，被称为“扩展ERP”。2010年前后，随着技术发展，特点表现为业务组件化、灵活集成的企业级IT应用架构（这种架构方式称为SOA）开始广泛应用，传统ERP系统和上述周边企业应用系统更加融合，混搭集成。企业在ERP供应商原厂集成技术和自有集成技术之间进行平衡，从而更加灵活、敏捷地提升业务数字化能力，被称为“后现代ERP”。最近几年开始流行的“新一代ERP”，是在前几代ERP理念上的最新发展。新一代ERP具备支持云平台、移动、大型企业SaaS、低代码开发、大数据处理等主要特征，并且增加了人工智能、流程自动化等具有时代特色的新特征。1.2企业信息技术架构研究随着企业数字化转型，企业系统技术架构的现代化演进，ERP系统向新一代ERP转型等趋势，当今企业信息技术架构具有如下特点：（1）模块化：对企业业务应用系统传统的“巨石式”单体架构进行解耦，形成可以独立创建、修改、互换、互连的更小的业务应用模块，每个业务应用模块代表一项业务能力，称为“微服务”。（2）平台化：应用程序接口（API）不仅用于连接企业内部的业务能力，还可以将业务能力打包开放给企业外部，使企业业务平台化。（3）分层级：将数据从传统系统中解放出来，横向整合形成基础设施层、核心业务层、数据层、应用层。（4）具备新一代技术能力：软件开发和测试相结合，使开发人员面向生产环境持续集成和部署，建立提高软件应用发布效率的DevOps体系。2集团一体化集中管控系统应用实践国家能源投资集团由原神华集团有限责任公司和原中国国电集团公司两家世界500强企业合并重组而成。但由于规划思路存在差异、建设步调不一致、管理流程不统一的客观问题，难以满足一体化运营管控目标要求，急需建设一套全集团统一的信息化工作平台。2.1项目建设成果集团一体化集中管控系统建设项目摒弃传统实施路径依赖，创新实施工具，坚持紧耦合、一体化、集中化的统建系统建设原则，历经287 个日夜连续奋战，涉及80 家二级单位、1 393家实施单位，提前15 d完成了项目建设任务，成功实现了人力资源管理、财务管理、物资管理、燃料及销售管理、设备管理、项目管理业务模块的全面上线应用，最终用户超十万人。提升煤炭、火电、新能源、水电、运输、化工、科技环保、金融各产业协同能力，为管理智慧化和集团数字化转型奠定了坚实的基础。2.2应用软件介绍集团一体化集中管控系统基于SAP S/4 HANA软件开发完成，该产品是一款构建于高级内存计算平台HANA数据库之上的实时ERP套件，支持云部署和企业预置部署模式。基于S/4 HANA提供的高性能内存计算技术可直接对大量实时业务数据进行查询、统计和分析。除了SAP S/4 HANA中包含的标准功能外，它也是一个技术平台，上面集成了高效、快捷的定制开发环境。通过量身定制的ABAP/4程序设计语言，或者流行的Java开发语言、HTML 5等前端框架，可以实现报表、功能、增强、表单、接口等各类开发需求的快速开发和部署。对于定制化开发，可以采用常规的软件开发方式进行管理，包括对代码的管理、开发过程的管理以及质量管理，基于S/4 HANA上开发的代码，可以借鉴标准功能进行增强开发，也可以完全独立进行功能开发。将S/4 HANA作为业务支撑技术平台，采用通用标准数据协议，以服务方式提供给前端功能调用，既保持了功能定制的灵活性，又能充分利用S/4 HANA提供的高性能内存计算技术，应对各种复杂场景业务需求。2.3系统架构介绍传统的SAP ERP系统高可用架构一般都是物理服务器的HA标准解决方案，国家能源集团一体化集中管控系统构建于华为私有云平台，借鉴了最新的互联网应用架构，创新使用了基于keeplived技术的高可用架构方案，设计开发了针对SAP的自动化切换、启动脚本，实现了应用服务器的自动切换、自动接管、自动启动3。为了降低私有云平台故障对系统可用性的影响，另建了一套基于云下虚拟平台的应用服务器，与私有云上的应用共享分布式存储，可以做到通过变更DNS的方式进行云上、云下两套环境自由切换，并通过反复测试，证明该架构有效实现了系统的高可用，为今后系统的安全稳定运行奠定了基础保障。集团一体化集中管控系统架构如图1所示。肖超群：国家能源集团一体化集中管控系统技术研究与应用15第1期虚拟平台DNSDNS一体化集中管控系统（备）云平台DNSDNS一体化集中管控系统（主）NAS存储NAS存储NANA数据库服务器1HANA数据库服务器2HA-DR9HA/DBWebDispatcher负载均衡前端Fiori应用移动应用SAP FioriASCS/PAS服务器（2 台）SAP Fiori前端AAS服务器（14 台）移动应用服务器（6 台）HA后端S/4应用SAP S/4ASCS/PAS服务器（2 台）HASAP S/4AAS服务器（40 台）接入层应用层手动配置手动切换前端Fiori应用移动应用SAP FioriASCS/PAS服务器（2 台）SAP Fiori前端AAS服务器（14 台）移动应用服务器（6 台）HA后端S/4应用SAP S/4ASCS/PAS服务器（2 台）HASAP S/4AAS服务器（40 台）WebDispatcher负载均衡应用层：云平台、虚拟平台各有一套应用服务器，通过共享存储实现配置同步，通过DNS调整实现系统切换；采用Central Hub方式，分为前端Fiori应用和后端S/4应用；中央服务实例采用高可用方式，附加应用服务器可以多台横向扩展。数据层：使用HANA数据库，以多租户方式部署S/4、Fiori、PO等系统数据库；HANA数据库服务器采用复制方式实现双节点高可用方案（HA-DR）4。存储层：云平台、虚拟平台共享一套分布式存储，共享软件二进制程序和非结构化数据。3集团一体化集中管控系统创新实施工具研究与实现集团一体化集中管控项目实施范围广，覆盖80家二级单位，涉及1 393 家实施单位；项目周期短，较于同类型、同规模项目23 a的实施周期，项目计划在9 个月内完成全部单位全模块系统上线；实施难度大，是国内首个大型集团覆盖S4/HANA等前沿技术产品的实践案例，一体化集中管控系统建设与原业务系统升级工作同时开展；外部环境复杂，项目于2019年12月启动，恰逢2020年新冠肺炎疫情暴发，实施顾问招聘、业务调研、用户培训等工作均受到极大影响。特别是新冠肺炎疫情的突然暴发，导致实施顾问资源严重短缺，各项既定工作无法按计划如期开展。因此，如何在缺兵少将、人员无法自由流动的情况下按时保质完成各项工作，成为摆在项目团队面前的最大挑战。在项目人力资源受客观因素限制的情况下，若想达成原定目标，需要大幅提高工作效率。而提高工作效率有2 条路径：激发项目成员的主观能动性，确保每个项目成员自觉主动地投入到项目建设中；利用各种工具的杠杆作用提高产出率。实施项目组进行了深入分析调研，确定了两大类工具。工具集架构如图2所示，即自动化实施工具与项目管理类工具。自动化实施工具主要支持各实施小组的具体实施工作，包括配置工具、部署工具、测试工具、培训工具、权限工具、数据工具、代码工具；项目管理类工具主要侧重于项目整体进度质量的管控，包括开发管理、质量管理、上线看板等工具。自动化实施工具配置工具测试工具权限工具部署工具培训工具数据工具代码工具项目管理类工具开发管理工具代码质量管理工具上线看板工具图2工具集架构图1集团一体化集中管控系统架构16第1期3.1自动化实施工具3.1.1配置工具针对ERP系统中规则明确、操作复杂的特性，通过开发配置向导与自动化配置校验工具有效提升配置的效率与准确性，通过自动化脚本实现人工任务的重复操作，减少系统实施顾问工作量。从项目初期到上线，配置工具为人资、财务和物资等模块开发了20多项配置工具，同时提供了通用单表配置功能，最大程度适用项目实施需要，提高了系统功能配置效率。3.1.2部署工具通过智能识别和自动化技术，实现了系统的自动传输部署功能，实施顾问可以随时根据测试的结果在开发环境中进行调整并随时根据进度进行系统传输部署，而不必由专人负责传输部署工作5。在测试和培训环境上线功能后，极大地节省了传输邮件、审批等流程时间，加快了项目测试工作进度。3.1.3测试工具通过开源的测试工具JMeter以及自主研发事件驱动的系统压力测试工具，可以有效提高性能测试效率6。实现了在测试过程中根据系统压力情况实时增减系统负载，从而更快地定位到系统性能测试的最佳负载配置，节约了传统性能测试过程中反复调试系统负载所耗费的大量时间。3.1.4培训工具充分运