勘察設計企業數據協同研究

引言

基于行業多年協同工作探索與實踐，協同設計從交互方式上大體可以分為以下兩類：一是以文件傳遞交互方式的文件級協同和建立數據標準；二是以數據共享、分析處理為基準的數據級協同。近年來，隨著信息技術的迅速發展，很多勘察設計企業從不同方向、不同程度進行協同應用發展方向和解決方案的探索，已實現前期經營、項目管理、設計、校審、出圖、歸檔、發送的信息化管理，建立各類業務應用系統和協同工作模式，并取得了一定成效，但是基本上還處在文件級協同的階段。特別是國內各大勘察設計企業，無論是二維CAD設計還是三維BIM設計，協同設計工作的開展基本上還是以圖紙文件或模型文件為基礎，單位間、專業間以外部文件引用或互提文件作為協同工作的推進手段，只有少部分企業在進行數據級協同的摸索及應用。本文結合國內部分勘察設計企業協同設計的實際情況，分析當前存在的問題，從數據協同方向切入，研究數據協同的工作模式，以期通過新的思路、新的技術實施數據協同，讓企業內部各組織數據互通更加標準、快捷，協作聯動更加高效，實現數據價值高效利用，助力企業高質量發展。

數據協同問題分析

近年來，信息技術的快速發展給工作帶來了極大的便利。隨著信息產業的高速蓬勃發展，全球信息技術進入新一輪加速期，大數據、云計算、物聯網、虛擬現實、5G網絡、人工智能等信息技術快速演進，企業中各種類型的數據也急劇增長。工程勘察設計行業企業體量大、設計工作量大，每天會產生大量業務數據，數據膨脹現象尤為明顯。各類數據種類雜多、標記不明、結構差距大、檢索目的性差、變化過于頻繁、流向無法追蹤、缺乏安全保障、無法有效共享等情況時有發生，導致大量數據泛濫，出現數據隱患。此外，計算機輔助設計工具的推廣與應用在給設計人員提供便利的同時，也會產生大量電子數據，需要耗費大量時間和精力用于數據查找、資料整理。為了解決生產項目管理、設計中的種種頑疾，引入數據級協同理論，運用新理念、新技術的支撐，有利于幫助勘察設計企業實現精細、協同、高效管理，為企業真正實現全過程數字化目標奠定堅實基礎。

數據協同的必要性

企業數據協同以滿足項目全生命周期信息協同管理的需要而產生，幫助企業內部各層級參與人員在項目的全生命周期內實現對管理、設計、交付等數據進行協同有效管理。大數據時代，海量、實時、多樣的數據將像能源一樣，成為戰略性資源，一旦對數據進行聚合、專業性分析，就能相互作用、相互補充，形成數據網絡，激發出“1+1＞2”的價值效應，提供新的預見和決策支持。誰掌握數據、數據通道或利用數據產生價值的方法，誰就擁有了行業話語權。隨著各類數據的不斷累積和數據分析、治理、利用能力的不斷提升，數據預見性將指導企業前進的方向，掌握了數據也就掌握了競爭力。正因為如此，數據協同能力及成熟度，成為各大企業的核心競爭力之一。

線性專業工作流程示意圖

共享式專業協作示意圖

數據協同工作模式

當前，部分勘察設計企業文件協同工作模式基本上還是以流水線性作業過程協同方式為主：上游專業完成本專業設計工作后，提交給下游專業，下游專業在此基礎上進行設計。一張設計圖的完成時間，基本上是所有參與專業設計時間加起來的總和，并未發揮協同工作模式帶來的生產效率提升的效用。

數據協同就是要改變當前低效工作模式，是協同設計的高級工作方式，將所有協同設計過程中產生的工作數據進行無縫共享。通過企業內部建立統一數據標準，以各應用數據為基礎、以數據中心為核心、以業務流程為總線、以場景應用為目的，對數據進行歸類、標記，將不完整、錯誤、重復的數據進行清理，對非結構化、半結構化數據進行轉換，實現數據輸入、處理、輸出的一致性，使各單位、各專業、各應用系統、各終端間的數據實現數據協同。

數據協同路徑探索

數據協同將改變企業當前的工作模式，包括組織機構調整、崗位職責重新劃分、關鍵技術及設備應用、平臺化配套建設等。數據協同是一個企業整體協同工作解決方案，需要從整體到細節進行多方面梳理，并通過持續優化完善，才能真正起到提質增效的應用效果。

整體策劃

數據協同設計不只是針對圖紙設計人員或某一部分特定人員，而是針對企業內部所有人員，是一個整體性解決方案。工作職責劃分為三層：最底層主要用于幫助一線設計人員切實提高工作效率，其中包括快速設計、快速校審、快速提資、快速出圖、快速歸檔等，不僅可以提高工作效率，同時還會持續產生大量真實有效的設計數據。這些大量基礎數據通過網絡傳輸技術匯集到數據中心，為企業內部跨單位、跨專業、跨崗位高效協同工作提供數據支撐。以協同設計平臺為核心、數據中心為集散地，從項目管理、設計全生命周期過程中收集全專業數據，以數據為載體，連接經營、生產、設計過程中的進度、合同、成本、質量、安全、交付、歸檔等所有信息，形成數據網絡，為項目管理、監控提供數據支撐，從而達到減少設計變更、縮短工期、控制成本、提升質量的目的；中間層是管理層，一個企業擁有多個項目，所有項目都在統一的協同設計平臺上運行及管理，項目數據能通過協同平臺進行多維度、多場景直觀展示。管理人員能夠通過項目的動態信息，快速分析出多個項目的進度是否延期、成本是否超支、安全風險隱患等數據，有效進行項目的資源調配、進度監控，為企業各業務間數據協同打下基礎；最頂層提供完整真實的項目信息，便于企業通過多維度的信息歸總、分析，為正確經營和決策設定方向。

建立數據標準

企業針對圖紙設計內容發布相應的設計標準，但只停留在電子文檔中，沒有進行數據標準化，無法直接在設計過程進行自動化匹配。在圖紙設計過程中，設計人員各自為政、隨意設定，一方面可能造成設計成果下游專業理解障礙，加大溝通成本；另一方面也容易造成大量的資源浪費。因此，針對設計范圍和業務特點，需完善企業設計標準，同時進行數據化轉換，將設計活動或過程標準化。

設計標準化的內容主要包括：設計企業不同領域對專業的叫法不一，為保障多組織、多專業協同，需將專業進行專業名稱代碼數據標準化；階段名稱代碼數據標準化；規范項目文件命名及存檔方式，包括圖紙及各種文檔資料；設計成果版本數據標準化；分專業制定統一的項目設計模板，設計模板中包含各專業圖層、字型、線形等；制定標準的項目計劃進度表、提資模板、校審記錄等；按項目設計類型歸納設計標準圖，設計標準化對外可以保證高質量的設計成果，對內可以提高工作效率、降低成本。同時，協同與標準化兩者可以成為一個整體，配合協同工具一并做到標準化設計。

在企業內部，制定統一的相關標準，協同設計平臺各業務子系統之間以及與其他信息管理業務系統之間，所有數據都按照統一數據格式進行導入、處理、輸出，基于統一標準接口解決數據對接、數據互通的基礎問題。

數據中心建設

互聯網時代，大量人員行為數據、業務數據如何存儲、利用成為一個重大問題。如果采用現有的磁盤和服務器存儲方式，不僅在數據保障、存儲安全上存在重大隱患，也不利于高效提供數據管理及應用。建設統一存儲、管理及應用于一體的數據中心，為企業提供優質高效的服務、降低成本、提高效益，成為未來發展趨勢。

數據中心提供以下幾種能力：

數據集成能力。通過數據中心與各業務系統集成，將各業務系統提供的管理數據、生產數據、設計數據統一匯總，為數據中心提供全面基礎數據來源。

數據融合能力。進入數據中心的數據都被轉化為統一標準的數據，并且和原有數據有機融合在一起，形成一張巨大的數據和信息網。一旦數據網中的某個數據發生變化，與其關聯的數據所有者會接收到變更信息。

數據追蹤能力。對數據版本進行管理，使得各專業能方便查找和追溯到任何關鍵的歷史數據，從而避免數據版本錯亂或丟失。

多維存儲能力。原始存儲方式只能進行電子化圖檔文件存儲，對于多維數據存儲無能為力。數據中心用以存儲結構化、非結構化、半結構化的設計成果，取代電子化存儲成為設計企業的基礎資料庫、信息庫。

關鍵技術應用

一是數據分析技術。通過大數據分析技術，對項目全生命周期過程中產生的結構化、非結構化、半結構化等多維度海量數據分析處理。通過建立相關的業務管理模型，進行企業數據分析、處理，從中挖掘潛在的價值，并結合分析結果進行預測反饋。隨著設計企業協同設計的實施推廣，項目管理過程的數據也將成倍增加。對這些數據進行收集沉淀、分析再利用，有利于企業更好地預測項目風險，優化項目管理過程，幫助設計人員提取設計經驗及問題，并為相關后續項目提供借鑒。

二是分布式存儲技術。國內設計企業機構多、分散在全國各地，人員眾多，產生的數據量大、吞吐量高，普通數據集中式管理存儲存在性能及擴展瓶頸，采用設計企業總部—分支機構多地建設數據中心分布存儲模式可以解決，通過將存儲設備按組織機構分散地域分布部署，數據按最近數據中心原則就近存儲，將數據分散存儲于多個數據中心，各個數據中心通過專線網絡相連，對這些數據中心的資源進行統一管理，從而大大緩解帶寬壓力，消解傳統的本地文件系統在文件大小、文件數量等方面的限制。

平臺化建設

設計成果數據是設計企業的顯著特征和重要價值，從數據集成價值最大化的角度出發，只有建立協同設計平臺，以項目執行全過程為主線打通管理過程與設計過程，以制度和規范調動各參與部門能動性，通過數據中心融合各專業數據，才能實現多專業數據協同設計。

通過數據協同設計平臺實時獲得真實有效的數據，同時建立和形成企業的公共數據庫，形成企業的數據資產，通過信息技術手段對數據進行處理分析，基于數據驅動進行經營管理和決策。通過企業數據協同設計平臺，實現企業各級組織在項目各階段的任務協同、業務協同、數據協同，進而實現組織各方的共享協作，逐步形成高效協同設計工作平臺。

結語

對于國內勘察設計行業而言，數據協同設計當前主要用于實現信息與資源的共享、整合及利用，可以幫助設計企業降低成本，提高管理效率、管理水平、設計效率、設計質量。作為一種高級協同工作方式的集中體現，國外諸多設計企業通過數據協同設計的有效實施，實現了由量變到質變的提升。由此證明，數據協同設計是行之有效的。通過數據協同的實施，管理者能夠通過數據判斷流程和工作安排的合理性、有效性，從而在問題中不斷進行業務、人員的調整優化，借助數據處理分析的能力，基于現實運行的業務、流程、人員等進行綜合分析，做出關于未來形勢布局的理性化判斷；通過全面企業數據分析，為高層管理者呈現企業運營的全場景數據視圖，輔助其進行科學決策。未來，數據協同設計的應用有助于提升企業核心競爭力，推動我國勘察設計行業在更廣闊的舞臺上成就更大夢想。