數字化轉型背景下的電力設計企業設計管理升級創新研究

蔣 偉，李 曄，劉成龍，詹宗東

(四川電力設計咨詢有限責任公司，四川 成都 610000)

0 引言

勘測設計作為國內電力設計院主營業務，沉淀了設計院的核心競爭力與行業影響力。十余年來，中國電力建設集團四川電力設計咨詢有限責任公司(以下簡稱“SEDC”)在向工程公司轉型發展過程中，勘測設計技術與管理能力一直是支撐總承包業務做大做強的重要保障。早在“十二五”初，在電力勘測設計企業信息化建設浪潮中[1-4]，SEDC構建第一代設計管理系統，實現了無紙化設計管理，擺脫了傳統紙質提資與校審模式，管理水平得到顯著提高。隨著信息化持續建設，基于第一代設計管理系統，陸續開發了企業門戶、新聞通知、公文管理、內部通信，以及科技管理、市場經營管理、投標管理等一系列功能模塊，將其逐步打造為一款集設計管理和辦公自動化為一體的綜合辦公系統。

然而受制于早期的IT技術架構以及無規劃的按部門需求建設升級，導致平臺定位逐漸模糊，到“十三五”末期，系統功能已經非常臃腫，逐漸難以滿足大量項目的高效運行，也無法支持數字化管理升級的需求。在此背景下，SEDC統籌“十四五”數字化轉型規劃，提出升級設計管理能力，同步開展數據治理、IT標準化等工作，全面提升設計全過程、全場景數據采集能力，支持設計任務管理，設計協同共享，輔助管理決策，以及知識沉淀與復用能力等，提高數字化生產管理效能，為建立業財一體化管理奠定基石[5-7]。

1 組織管理

1.1 理念變遷

SEDC早期對信息化的認識停留在采購軟件、應用軟件的層次，缺乏頂層規劃，導致無計劃、無標準建設，逐步陷入“數據孤島”困境。隨著信息化應用全面深入，功能是否滿足應用，流程是否高效合理，數據是否便于獲取透視，用戶體驗是否友好等等成為制約管理效能的瓶頸。SEDC逐漸清晰地認識到信息化是一項復雜的、系統性的企業管理能力建設工程，需要從根源開始治理。

1.2 頂層設計

經過復盤與剖析，2019—2021年，SEDC開展信息化、數字化頂層設計。提出加強從整體性、體系化、規律性把握信息化系統建設，制定了一攬子業務數據治理與信息化升級協同建設的計劃。

SEDC認識到以往大而全的系統建設思路過于片面，轉變為以數據標準核心，以數據中心為載體打破“數據孤島”的理念。通過企業數據標準，解決已有系統的數據交互，并且指導新一代設計管理系統架構規劃。新一代設計管理系統通過數據中心與人力資源、經營、合同、總承包等管理系統實現數據貫通，建立松耦合、緊內聚模式。

1.3 項目組織

由于傳統片面的理念認為信息化建設是以信息部門為主導，導致多年建設工作中IT與業務部門脫節、需求與開發脫節、需求與驗收不閉環等問題明顯。通過頂層設計，SEDC明確了以業務為主導的開發管理模式，在設計管理升級項目中，首次創新性地采用雙負責人制，選取具有代表性的電網數字化設計和信息部門業務骨干，牽頭市場、生產與職能共14個部門建立項目組，開展建設工作。雙負責人各司其職，緊密協作，有效提升項目成效，其優勢在于：

1)業務負責人熟悉設計管理業務流程，尤其從事數字化工作具備信息化視角，能夠把握業務全局架構，穿透生產、管理各層級視角，從業務理解用戶，是用戶與開發的語言翻譯橋梁。

2) IT負責人熟悉軟件IT技術架構、信息網絡安全、運維管理及二次開發等。著眼于架構技術的前瞻性，聚焦系統本身的先進性、可靠性與魯棒性等管理。

2 需求管理

第一代設計管理系統與行業中主流的系統類似，初步實現了流程在線和產品在線。因此，新架構的核心在于需要升級一個什么樣的“新系統”。為解答這一問題，項目組以需求管理為核心，制定了“需求-轉換-開發-驗證-改進”的PDCA循環管理以及敏捷迭代開發模式。

2.1 業務差異

SEDC設計項目領域覆蓋系統規劃、咨詢，火電、輸電、變電、配網和新能源設計，巖土勘察、環境水保評估、數字化開發以及非電業務等。不同業務的生產管理模式差異很大，第一代設計管理系統難以滿足不同業務的差異化管理。例如，火電工程體量大，設計周期較長，節奏相對較緩，因此流程可以做得比較精細，而輸變配電、新能源則強調短平快，要求抓大放小，精簡管理。

兼顧精細與精簡管理，滿足三標質量體系的要求，是新系統擴大適用范圍的重點，也是功能設計的一大挑戰。

2.2 應用場景

功能應用端覆蓋Web端、移動端、設計軟件端，并且覆蓋工作全場景，包括①本地與異地設計(含提資、校審批)、出版、歸檔協同；②設計生產與市場經營協同；③生產與計劃、質量、安全管理協同；④設計與工程現場協同等，全面提升設計管理全過程全業務協同能力。

其中，對于設計軟件端，滿足CAD端應用是基本需求，暫不考慮與數字化三維設計集成，原因如下：

1)不同工程類型應用的數字化三維設計軟件不同，如火電采用COMOS+PDMS，輸電采用GIS、變電和新能源采用Revit等，每個軟件平臺都需要專項研究和開發集成，投入與難度巨大。

2)系統升級的核心任務是實現新老系統的遷移，確保設計生產任務順利，CAD仍然是SEDC以及國內電力設計行業主要工作場景，應集中力量解決剛需。

2.3 用戶調研

設計管理系統作為電力設計院的核心業務平臺之一，用戶范圍大、業務流廣，需求差異大。尤其不同群體需求不同，同一群體不同個體的思路也存在差異。因此有必要甄別出有效用戶群體，收集到真實有效的需求。項目組以重度應用的一線用戶為主體，調研一線員工、班組干部、部門領導和公司領導四個層級。職能覆蓋設計生產、校審批、項目管理、技術管理、市場管理、經營管理、質量安全管理、出版打印等。

調研主題包括老系統應用的經驗和問題、應用操作習慣、生產管理模式、創新想法、應用試點、應用痛點等共計400余條意見。經過歸納、統計與分析，項目組進一步甄別出通用性、差異性以及個性化三大需求。

2.4 需求迭代

項目采用敏捷開發，需求分析與改進貫穿項目實施始終，通過4個關鍵節點管理。

1)大規模用戶調研完成后，明確系統架構選型、主體功能分布與關鍵技術原則，完成第一論需求分析。

2)原型系統與主要功能模塊開發發布后，對功能邏輯進行驗證需求，提出第二輪需求改進。

3)邀請參與調研的主體用戶參與系統內測，關注主要功能點是否滿足，提出第三輪需求改進。

4)擴大用戶群體參與系統內測，測試用戶協同的功能邏輯與可靠性，調研吸收個性化需求，提出第四輪需求改進，具備上線試運行條件。

3 系統設計與優化

綜合項目目標與需求分析，構建新一代設計管理系統架構。一級項目管理由第三方的OA系統管理，負責經營、合同、費用等，二級工程管理由本次升級的設計管理系統管理，負責WBS分解，資源、進度、質量管理等。通過數據中心實現兩個系統數據互通。

基于面向工程對象理念，建立工程站點，集成單個工程全過程管理流程、過程資料與設計成品資料共享，進一步構建計劃管理、設計過程管理、CAD協同設計、知識管理、質量管理、班組協同模塊，系統結構如圖1所示。

圖1 新一代設計管理系統架構圖

3.1 計劃管理

設計管理系統從OA系統接受項目任務單，啟動工程任務WBS分解，逐個下達設計任務單。完成工程信息填寫，項目管理員配置，合同產值二級分配等。

為促進經營管理數字化水平，加強任務進度與營收掛鉤管理，設計了營收條件觸發機制。計劃人員根據合同要求，將設計任務關鍵完成節點進行組合，由系統跟蹤判定完成情況推送收費提醒，有效提高營收管理的效率。常規電網工程的收費節點包括可研或初步設計批復下達，施工圖完全出版等。對于新能源等設計業務，由于不同客戶需求不同，允許自定義關鍵節點。

3.2 設計管理

設計過程管理作為核心功能，流程架構滿足“三標”質量體系要求，包括工程與專業策劃、資源配置、計劃初始化、互提資料、設計協同、校審批以及出版打印。在此基礎上，基于業務調研分析與流程治理，開展優化。

1)工程類型差異化管理

不同類型的設計任務管理流程和參與專業組合存在差異，因此將設計任務類型劃分為8類：①投標設計②可研初設設計③施工圖設計④竣工圖設計⑤勘測環保單項設計⑥咨詢預算單項⑦項目評審⑧標準化設計，按設計任務管理組合功能流程模塊，以適應不同管理需求。

2)精簡審批、提升效率

將部分權限下放，減少審批堵車，提升流程效率。例如，原本公司領導需要審批二級設計任務單下達流程，然而由于公司領導已經參與了一級項目任務單審批，再次參與二級審批的必要性不強，不僅數量多，容易造成瓶頸，而且信息過細，難以審批實質內容。因此，將其參與環節改為傳閱，對于少數可能出現的質疑情況，可通過線下溝通了解后，發起變更流程。

3)職能內聚、流程解耦

拆分行政與技術管理職能交叉的混合流程，縮短流程審批鏈條。例如，施工圖卷冊任務下達原本需要“行政組長—主設人—專業組長(項目)—主任工程師—設總”5個審批環節，實現人員、工期和技術要求下達。調研普遍反應流程過長，界面操作繁瑣，希望優化。將其按解耦為兩個流程：①“主設人—行政組長—設總”參與的卷冊人配置流程；②“主設人—專業組長—主任工程師”參與的施工圖任務書下達流程。通過流程解耦，提高操作靈活性。

4)解鎖流程數據、提高并行靈活性

提高流程扁平化能力，降低前置流程對后續流程的啟動限制。例如，原本成員配置與卷冊初始化要求所有人辦理完成后才能啟動下一步工作，往往由于一兩個人員的滯后，影響整體的工作進度。因此，從數據權限入手對專業解耦，任一專業辦理完成自身配置后，無需等待所有人員辦理完結，即可啟動本專業下一步工作，提高了前期啟動工作的時效性。

5)校審差異化，兼容專業差異化

老系統的單線性校審流程較為單一，無法滿足部分專業特殊的校審流程，例如汽機鍋爐合編成品的雙專業校審、專業卷與設總綜合卷串行校審與關聯等。針對校審流程的差異性，項目組整理并設計出8類差異化校審邏輯，盡可能滿足實際管理模式。

6)產品全生命周期跟蹤

多年來，設計成品出版后即結束在線管理，后續發送管理采用線下臺賬記錄，不便于寄送查詢。為此，根據電力設計產品[8]的定義，將送達客戶并簽收作為設計成品的在線管理完結，將出版人員工作流程全部納入新系統管理，從而實現設計、校審、出版、送出、送達全過程狀態一鍵查詢與跟蹤，提高了產品全生命在線管理水平。

3.3 協同設計

借鑒工程數字化三維協同設計理念，增強流程、產品和人員三個在線與全過程協同能力，構建了基于CAD的全過程協同設計校審管理機制。

從CAD圖紙創建起，圖紙內容與狀態面向項目組共享。設計管理者可穿透到一線人員視野，精準掌握設計進度。各專業設計人員實時掌握配合專業的設計進度，合理安排設計工作。尤其對于短平快的設計項目，可顯著提高并行協同設計效率。

3.4 知識管理

目前設計成品普遍為非結構化文檔、CAD圖紙，難以進行信息檢索與復用，無論設計經驗還是案例知識都分散在干部員工的頭腦中，往往由于員工調動、退休等原因造成知識丟失，不利于設計企業技術知識的持續積累。將知識管理理念融入設計管理系統是重要建設目標，功能構建如下：

1)萃取人工經驗，建立知識庫

建立知識空間，為各專業萃取的設計經驗、項目總結、案例分析等人工知識提供存儲。通過搜索引擎實現快速檢索。由專業主任工程師或知識管理員負責維護，供設計人員共享。

2)提煉案例參數，建立項目案例

建立案例參數庫，各專業可自定義工程描述的屬性、信息、參數，實現對工程的結構化描述，便于快速根據設計方案檢索歷史工程。

3)知識融入場景，一鍵快速獲取

為流程頁面鏈接三類知識：系統知識、三標知識、專業流程，一鍵訪問，實現為系統應用全場景提供知識支持，提高知識對業務的支持能力，避免了以往知識管理束之高閣問題。

3.5 質量管理

加強質量信息的管理統計，實現按工程、專業、部門統計設計成品質量信息，以往人工月度或季度質量統計工作升級為自動化管理。

進一步創新引入了質量標簽機制，校審人員可在辦理互提資和設計成品校審時，創建簡短的質量標簽。利用標簽檢索，可快速定位查詢到歷史校審單中的質量意見，加強了對歷史工程質量追溯與剖析，提高質量管理效能。

3.6 班組協同

由于缺乏團隊協同管理工具，設計班組需要耗費大量精力做班組任務管理，普遍反應難以掌握員工負荷與項目群進展。部分干部通過積極接觸團隊協同工具[9]，迫切希望能在新系統中得以解決。

根據調研，SEDC十余個班組管理模式各不相同，無法設計一種普遍適用的模式，并且大部分班組尚未深入思考，難以提出需求方案。因此，按成熟度優先，遴選出一個班組自主開發的班組任務管理軟件進行二次轉化，作為個性化功能進行開發與試用驗證。實現任務協同，月度設計任務調度，工作負荷和工時績效管理等。通過提升人力資源與任務計劃的全局管理能力，有利于班組合理分配工作，調度計劃，提高設計一線生產管理效能。

4 實踐經驗回顧

系統開發上線后應用成效良好，滿足了絕大部分用戶群體的訴求。通過項目實踐，SEDC驗證了自上而下規劃并實施信息化數字化建設思路的正確性，積累了大量經驗。

4.1 信息化基石決定數字化水平

在頂層設計前，SEDC深感陷入數據孤島、系統割裂、系統臃腫的泥潭，無法支持數字化管理最基本的數據信息需求。通過頂層設計研究，明確了信息化基礎設施的一個重要基本目標，即打通數據孤島、建立數據標準和接口標準、貫通系統數據橋梁，解決既有系統的數據壁壘，明確新業務系統的建設模式。

因此，只有筑牢信息化基石，才能為數字化管理提供支持。為此SEDC同步開展數據治理與數據中心建設，為設計管理系統開發打通了數據流和業務流。

4.2 管理能力與信息化水平能夠相互促進

以項目實踐為契機，一方面繼承了老系統應用經驗成果，另一方面吸收了線下創新管理模式。更重要的是，有效促進了生產管理人員與信息共同研討，解構自身工作，進一步提出信息化管理理念思路，實現了兩個團隊數字化理念與能力提升。

由于機構改革，部分需求發生重大變化。生產管理與信息人員進行了若干次業務模式研討，改進需求，快速構建出新的管理模式，極大改善以往建設過程中的雙方接口問題。

4.3 構建無邊界項目團隊眾籌參與

除了項目組配置的兩位項目負責人，實際參與獻言獻策的人員覆蓋了設計管理業務各個環節板塊。項目組基于需求迭代式管理，高頻次組織專項業務調研、論證、研討、驗證等工作，全過程對不同用戶群體進行廣泛調動，構建了一個動態的、廣泛的、無邊界的項目團隊，實現理念眾籌，兼容并包。

4.4 貫穿用戶思維與體驗至上理念

為盡可能地貼近用戶，尤其是一線用戶，改善用戶體驗與效率，實現從場景源頭賦能，改善生產管理效能，進一步提質增效降本。項目組立足堅持用戶思維，立足用戶視野，以“水磨功夫”逐個頁面、逐個功能進行打磨改進，并提交用戶測評改進迭代，力爭為用戶提供一個友好高效的平臺環境。

4.5 新老系統遷移的陣痛與保障

新系統上線后，由于與老系統無法數據貫通，大量設計項目與任務需要遷移，伴隨著大量的工作，部分人員反應有困難。為快速度過新老系統遷移的陣痛，SEDC領導給予充分果斷的支持，項目組也做好充分的保障預案與及時的技術響應，從管理到技術做好雙重保障，也為后續保障其他系統升級遷移，順利過渡進行了實踐。

5 結語

設計管理系統升級改造是SEDC數字化轉型計劃中的重要一步。項目開展了大量的創新實踐，以雙項目負責人為核心構建無邊界項目團隊，貫穿用戶思維，理念眾籌，促進了生產管理人員和信息人員數字化思維的升級。不僅打造了一個功能更強大、體驗更友好的設計管理系統，成功實現了新老系統的遷移，提升了設計管理水平，而且通過摸索出一套較為有效的信息化項目建設管理模式，對于后續進一步升級設計數字化管理能力具有重要的指導借鑒意義。