基于RPA技術的智能流程機器人研究與應用

黃歲鋒

(中國核工業第五建設有限公司，上海 201512)

目前，漳州項目存在多個單獨的信息系統，例如：NC(財務共享軟件)、OA(辦公自動化)、ENPOWER(核電多項目管理系統)、IFS3.0(施工管理信息系統)等多個異構的數據庫等，如要開發各種API接口、WCF(Windows 通訊開發平臺)、Web Service(跨編程語言和操作系統的遠程調用技術)來重新構建實現自動化處理，不但成本高，而且開發周期長。此時，RPA技術在打通這些系統接口具有強大的優勢，使用RPA智能流程機器人在模擬人工操作時不用改造原有的系統，而是直接模仿人的行為進行操作，且保密性好。特別是在數據提取、錄入、填寫表單、從各類系統中提取結構化和半結構化數據等流程都可以開發RPA機器人來實現，并且無需對原有系統做任何程序改動即可實現自動化操作。

1 研究內容和目標

1.1 研究內容

經研究分析，漳州核電項目以“智慧核電”建設為契機，在原有核電多項目管理系統基礎上，對RPA技術、OCR、人工智能等新一代信息技術進行研究，最終形成一套具有核電項目管理特點智能流程管理平臺，實現對項目文檔管理、預算數據、物項入庫等流程進行智能化控制，代替人員自動化進行流程操作。

1.2 業務痛點

中核五公司漳州項目部署了核電多項目施工管理系統，基本能夠覆蓋核電項目施工階段的所有業務，但核電多項目管理檔案管理系統(ENPOWER)與發包方施工管理管理系統(IFS3.0)無數據接口，存在大量的數據重新錄入工作，不但增加了人工成本，工作效率不高，而且準確性也不能保證。與此同時，在施工預算數據、財務報銷、施工任務單數據返填等方面存在大量的數據導入工作，因此，迫切需要利用更為智能化的手段來解決此問題。

1.3 研究目標

通過以上問題分析，漳州核電項目以“智慧核電”建設為契機，在原有核電多項目管理系統基礎上，對RPA技術、OCR、人工智能等新一代信息技術進行調查和研究，最終形成一套具有核電項目管理特點智能流程管理平臺，實現對項目檔案管理、預算數據錄入、物項管理和施工過程管理流程進行智能化控制，代替人員自動執行文件合并、命名、授權、錄入、上傳附件、分發、歸檔的全過程自動化管理，代替人工自動操作和數據錄入業務。

1)具備成本低、出錯率低、準確度高、合規遵從、全天候工作等特點[1]；

2)實現ENPOWER與IFS3.0系統跨平臺自動化操作；

3)實現ENPower預算數據、物項到貨數據的自動化錄入；

4)代替人員自動執行重復的業務流程，節省人工成本；

5)流程化操作自動執行，提高工作效率；減少技術人員工作量，讓技術人員更專注于做一些創造性工作；

6)可無縫銜接ENPOWER進行數據集成；助力漳州項目數字化轉型。

2 技術方案及應用

2.1 設計平臺及研究方法

漳州核電項目使用UiBot為智能流程機器人為設計平臺；其主要研究技術路線如圖1所示：

1)梳理和分析現有各類信息系統工作流程，挖掘應用點；將重復度高、流程相對固定的業務，使用“智能流程機器人”來改造，實現自動化；

2)通過設計平臺，從技術上研發實現“智能流程機器人”，通過模擬特定場景下人機交互過程中的鼠標、鍵盤操作和數據交互來實現電腦獨立操作完成工作任務；

3)將研發的“智能流程機器人”部署到實際工作環境中，計算機用戶只要一鍵啟動智能流程機器人即可以自動開始工作，并且監控機器人的運行狀況，如果出現問題還要及時處理。

圖1 RPA研究技術路線Fig.1 RPA research technology roadmap

2.2 研發平臺功能模塊介紹

基于RPA技術的智能流程機器人研發平臺由設計器、運行器、AI集成平臺及智能流程機器人構成，其流程機器人設備和管理平臺如圖2所示：

1)設計器：主要用來研發“智能流程機器人”，也可以運行和調試RPA機器人；主要是滿足用戶開發和設計不同需求場景的流程機器人，幫助用戶輕松完成機器流程自動化的設計工作；

2)運行器或控制器：當RPA開發完成后，用戶使用運行平臺來運行搭建好的機器人；當需要在多臺電腦上運行”智能流程機器人“的時候，可以對這些”軟件機器人“進行集中控制，比如統一分發，統一設定啟動條件等[1]；

3)AI集成平臺：為智能流程機器人提供執行流程自動化所需的各種AI能力；通過OCR文字識別和自然語言處理、圖像識別等AI技術，進一步提升流程處理能力和高效精準。

圖2 智能流程機器人設計和管理平臺Fig. 2 Intelligent process robot design and management platform

3 技術創新性和先進性

中核五公司漳州核電項目部為了解決IFS與ENPower兩套系統間的數據錄入重復工作，通過對RPA技術進行研究和開發，大大降低人員輸入數據的出錯率以及減少項目人員成本，代替技術人員自動執行文件合并、命名、授權、錄入、上傳附件、分發、歸檔的全過程，節省了人工成本；解決了發包方文檔管理系統(IFS3.0)與核電多項目管理系統(ENPOWER)文檔管理系統設計文件數據重復錄入的問題。其主要創新點如下：

3.1 管理創新

1)實現ENPOWER與IFS3.0系統跨平臺自動化操作；

2)實現ENPower預算數據、物項到貨數據的自動化錄入；

3)代替人員自動執行重復的業務流程，節省人工成本；

4)流程化操作自動執行，提高工作效率；減少技術人員工作量，讓技術人員更專注于做一些創造性工作；

5)無縫銜接ENPOWER數據集成；利用OCR、圖像識別等AI技術，助力核電項目數字化轉型。

3.2 技術創新

(1)可視化編程技術

研發平臺獨創的可視化編程和源代碼編程隨時切換，簡單易用，設計人員無需高深的編程技術，通過可視化流程視圖、豐富的源代碼命令庫視圖可以實現流程的展現和流程塊的展現，有效提高RPA流程開發效率，詳情如圖3所示。

圖3 可視化編程設計界面Fig.3 Visual programming design interface

(2)業務處理和軟件流程智能化

在RPA智能流程設計和日常辦公過程中，經常需要對Excel、Word、瀏覽器等常用軟件進行自動化操作，使用RPA技術可以實現這些軟件智能化操作。與些同時，RPA可根據預先編寫的腳本進行重復、機械式的操作，用自動化處理代替人工任務處理，以提高工作效率。

(3)模擬人機交互

RPA智能流程機器主要模擬用戶手工操作，如數據錄入、字符復制、粘貼、鼠標點擊、鍵盤輸入等，自動處理表格間數據的轉換、自動調整文檔格式和文章排版、自動收發郵件、自動打開檢驗網頁鏈接、文獻檢索、收集資料等重復操作[2]。其傳統工作與RPA機器人對比如圖4所示。

圖4 傳統工作方式與RPA機器人對比Fig.4 Comparison of traditional working methods and RPA robots

(4)擴展性強、兼容性強

支持Python、C/C++、C#、JAVA等多種編程語言編寫的自定義插件，支持自定義命令；支持多級開發者生態。同時具備跨平臺優勢，引擎支持Windows/Mac/Android等平臺；PC、移動設備多端兼容，支持瀏覽器、桌面、SAP等多種UI自動化[1]。

4 應用成果及效益分析

漳州核電項目依托漳州核電廠1、2機組常規島及部分BOP工程項目以文檔、預算數據、物項管理為切入點進行了進行應用；通過應用取得了良好經濟效益;解決了發包方IFS系統與ENPOWER文檔管理系統兩套系統間的數據重復錄入，大大降低出錯率和減少了人員成本，可以代替人工采集、錄入、核對數據和操作業務；具有出錯率低、成本低、準確度高、合規遵從、全天候待命等特點；目前該項目已啟動在預算數據、物資管理等領域應用，具有很好的應用價值和前景；對后續同類核電項目數字化轉型工作具有參考借鑒和指導作用，其在漳州核電常規島施工項目中產生效益如下：

4.1 直接經濟效益

RPA智能流程機器人作為一門新型軟件自動化技術，目前在漳州核電項目文檔、預算數據、物項管理進行了應用；應用效果良好；通過研究和應用，證明了RPA智能流程機器人可以代替人工采集、錄入、核對文檔數據和操作業務；表1是利用RPA智能流程機器人后節省的人工時成本。

表1 節省的人工時成本

注:經過上述分析，RPA智能流程機器投入使用后，在預算數據、物項管理、文檔管理領域保守預計可節約資料員或輸入員8名；可節省成本(54 000元/年×8人)×2年+10.8萬元=97.2萬元人工成本。

4.2 社會效益

通過對RPA智慧流程機器人技術的應用研究，推動了漳州核電項目信息化流程改造和功能完善，探索出一條有核電特色的信息化管理之路；使核電項目信息化管理工作越來越“智慧化”，在提升工效和降低管理成本的同時，還打破了與發包方系統間的數據孤島，為后續數字化轉型和項目智能化管理探索了一條新的思路和方法；后續將在施工任務單、財務核帳、智慧倉儲、發票驗證等領域進行推廣應用，有著很好的應用價值和市場前景。