作者：张杰、荆兰蕾、郁清平、胡德平

摘要：集团公司在数字化转型战略架构中，提出通过油气业务链协同优化，实现市场动态全面感知、生产运行协同优化、风险预警快速响应、支持决策精准高效。在业务链协同数字化中要重点构建适应业务特点和发展需求的“数据中台”、“业务中台”和相应的工业App应用体系，为业务数字化创新提供高效数据及一体化服务支撑。分公司按照“大采购、大物流、小库存”发展思路，充分利用全面互联、广泛获取供应链内外部要素企业业务运行数据，运用数字化技术持续优化供应链业务执行和运营效率，“十四五”末将建成“智慧供应链一体化保供体系”。

关键词：数字化转型工业互联网供应链生态圈

正文：

1、引言

1.1研究背景

当前，中国石油西南分公司供应链板块信息化经历了ERP、结算系统、电子采购、条码系统、仓储辅助系统等多个系统的建设，形成了多个软件系统、信息孤岛和数据重复录入等技术缺陷，与设计单位、用户单位和供应商之间缺乏数据共享，难以适应降本增效、减员上产转型背景下的高效保供业务挑战。基于此，中石油西南分公司提出了物资采供业务数字化转型的智慧供应链平台建设的课题，即基于现有供应链相关系统，结合云计算、大数据、智能化、工业互联等数字化技术，建设新一代的供应链管理平台，实现采购过程可视化、供应链服务产品化、采购电商化、生产制造互联化、采购决策智能化等特征功能，全面支撑“三廊桥”业务模式高效运营，达到减员、提质、增效的生产经营目标。

1.2研究目标

供应链是石油行业生产保供、降本增效的关键业务链板块，本课题的研究目标，就是通过工业互联网、大数据、云计算、物联网等数字化技术，打造西南分公司物资供应链的数字化、生态化、智能化的智慧供应链平台，实现设计单位、用户单位、供应商、物流商、监造商、检测商以及物资分公司各部门的跨企业、跨层级数据共享和业务协同，全面提升分公司供应链板块的业务运行效率和效益，实现高效精益保供。

2、解决方案

2.1指导方法

在智慧供应链平台的研究课题中，项目组采用了信息工程方法论——信息资源规划方法作为指导方法。通过信息资源规划方法，基于西南分公司供应链未来业务蓝图建立了企业供应链业务模型、功能模型、数据模型和数据标准，该套模型统称为供应链信息模型，是本课题的研究范围和依据。

信息资源规划是本课题的第一阶段工作，规范化梳理了需求管理、采购管理、仓储管理、质量管理、物流配送、供应商管理、过程控制和结算管理8个业务职能域的业务模型，设计了工业电商门户、业务执行、管理驾驶舱、APP应用、主数据、系统运维管理和接口管理等7个功能子系统，建立了机构、人员、物料、项目、合同、店铺、产品、需求、订单、库存、质检、结算等21个主题数据库。业务模型、功能模型、数据模型和用户视图、信息分类编码、数据元素、概念数据库和逻辑数据库，合称“三大模型、五大标准”，共同组成了供应链信息模型的核心要素。

2.2平台组成

分公司智慧供应链平台的功能模型中，只有系统包括工业电商门户、业务执行系统、管理驾驶舱和接口系统是功能子系统，其它均为辅助功能系统。

图1智慧供应链平台组成

2.2.1工业电商门户

为了适应传统供应链产业电商化转型发展的趋势，依照“三廊桥”的业务模型，我们设计了工业电商门户系统，作为实现供应链参与各方招投标、货物上架、服务上架、需求管理、采购下单、订单执行跟踪等功能的业务协同门户。一但形成订单，产品订单推送给供应商ERP或MES平台，服务订单推送给服务商服务执行系统，需要物资公司履行的选商、仓储、配送、结算等相关服务订单，则推送给供应链业务执行系统。各相关系统在执行订单过程中，按照平台制定的业务节点，向工业电商门户反馈执行进度信息。工业电商门户是采购电商化的主要特性体现系统，电商化采购功能包括门户会员管理、购物车、物资选购、订单下达、订单跟踪以及APP支持等功能。

2.2.2业务执行系统

在本课题中，遵循“让采购和供应更便捷、让业务办理更智慧”的原则，所有非物资分公司的系统用户，均登录工业电商门户进行业务操作、管理审批、指标监控和预警调度等管理功能。而物资分公司的业务岗、管理岗和决策岗，均登录到业务执行系统，进行日常业务操作、审批流程和报表指标查看等岗位操作。

本课题中，需求管理、采购管理、仓储管理、质量管理、物流配送和结算等，均按业务内聚性封装成多层级服务产品，这些供应链服务产品会发布到工业电商门户上架，供用户选购。而传统业务模式下逐级推进的瀑布式业务待办，将调整为服务订单+前趋业务产生订单执行待办，业务执行系统的本质就是各类服务订单的分发和执行功能子系统。

2.2.3管理驾驶舱

管理驾驶舱是面向采购分管领导、管理部门和各级管理调度人员提供的管理辅助子系统，包括关键指标图标显示、报表穿透查询、业务单据跟踪查询、进度监控、业务预警和调度等管理辅助功能。管理驾驶舱是智慧供应链业务数据可视化的特征功能，通过供应链数据集成、大数据处理、指标预处理、数据中台服务和数据可视化处理等功能环节来组合实现。

2.2.4供应链数据中台

数据中台的建设依据，是本课题信息资源规划的数据模型、数据标准和一级数据流程图。数据环境分为业务数据、分析数据和实时数据三层，均以主题数据库标准进行分类管理。主要主题包括机构、人员、供应商、服务商、采购商、物料、项目、需求、合同、商品、服务产品、订单、仓储、物流、质检、监造主数据主题和业务主题。

数据中台存储和管理三类护具：（1）工业电商门户和业务执行系统所需的主数据及运行产生的业务数据；（2）整合集团和分公司统建自建系统的数据，包括ERP、电采2.0、共享平台、财务共享平台、设备管理等；（3）集成供应商ERP或MES的订单执行数据，如订单确认、制造计划与进度、物流配送、订单结算等数据。数据中台向其他应用子系统提供指标、报表、主数据及业务数据服务。

除了数据服务之外，数据中台还实现了主数据管理、元数据管理、数据模型管理、数据质量管理、数据安全日志、数据备份、数据环境运行监控与预警等数据治理功能。

2.2.5数据接口

全供应链关联数据的整合和集成，是智慧供应链平台的数据基础。数据接口大致可以分为采购用户端生产调度系统数据接口、供应商生产执行系统和供应链相关的统建、自建系统三类数据接口。通过合理的数据接口调用，避免业务人员多系统重复录入数据的问题。

供应商端数据接口是本课题体现工业互联网、产业链协同的特性功能，主要接口包括：投标公告、订单下达及确认、订单变更、订单库存（原材料、成品）、采购来源（原材料供应商及供货质量）、排产计划（主生产计划）、生产进度、制造质量、发运通知、应付账、售后服务通知、质保金退还通知等。

传统的油企采购系统普遍以解决物资部门的内部业务流程管理为主，没有打通设计系统、用户单位生产系统和供应商制造系统，未能集成供应链上下游的关联数据，对采购的时效、质量、成本缺乏更及时的数据支持。

2.3技术应用

智慧供应链平台是一个高度依赖信息技术，通过安全可信的互联网信道在供应链参与企业之间实现数据共享，进而完成供应链产业链协同发展过程。本研究课题对当前主流技术的应用实践，旨在实现“采购电商化、工业互联化、过程可视化、决策智能化”的同时，要保障供应链参企业之间业务数据的“可连接、可信任、可获取、可识别、可应用”。本课题主要用到的技术包括信息资源规划、数字孪生、数据中台、云计算、工业互联网、区块链、物联网、5G、北斗定位、VR视频等相关技术，主要应用目标说明如下：

2.3.1信息资源规划

智慧供应链平台课题涉及采购方、供应商、各类服务商的一个行业性生态圈，其构建过程是一项复杂的系统工程。行业业务规范、数据标准、架构蓝图、系统模型、数据模型、系统方案等一些列项目任务，需要采用系统化、规范化方法论及配套工具来有序完成。本课题选择了以数据资产管控为中心的信息资源方法论及配套工具软件来做项目课题总体规划设计，在系统产品研发前完成相关模型、标准和方案的编制：

图2信息资源规划

2.3.2数字孪生

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

本课题中，机构、人员、设备、产品、服务、合同、订单、车辆等业务实体，按物资采购从设计、需求、制造、配送、仓储、质检、现场安装使用、废弃等全生命周期，按管理需要提取业务实体动态信息，实现供应链全过程管控。

2.3.3云计算

就本课题而言，云计算主要为供应链应用功能提供基础运行环境和应用功能支持，主要包括IaaS、DaaS、PaaS和SaaS四个层次，如下图所示：

图3基于云计算的供应链平台环境

实际物理运行架构分为分公司私有云、制造端私有云平台和公共云服务平台。其中，

（1）工业电商门户，部署在公有云和西南分公司云计算环境，分别向外部用户和西南分公司内部用户提供访问入口；

（2）业务执行系统，部署在西南分公司云计算环境，应用模块主要包括销售管理、需求管理、采购管理、仓储管理、质量管理、过程控制、合同管理、供应商管理、物流管理、财务结算等业务模块，主要用户为油气田物资采购部门和物资使用单位。

（3）数字制造管理系统，部署在供应商内网环境，应用模块包括销售管理、需求管理、采购管理、质量管理、仓储管理、生产管理、生产管理、合同管理和财务管理，用户为制造企业销售部门、生产部门、采购部门、仓储管理部门、质量管理部门、工艺设计部门、财务管理部门以及经营决策部门等。

（4）供应链SaaS平台，应用模块包括所有制造端功能，以及采购端数据接口服务、制造端数据接口服务、非结构化大数据存储、制造能力共享、供应链金融、物流管理、行业集采等业务功能模块，支持供应商、渠道商、物流商多租户应用，实现石油行业供应链生态圈参与要素之间的数据交换和业务协同。

2.2.4大数据

供应链大数据(SupplyChainBigData,SCBD)是指供应链业务所设计的内容完整、结构复杂、数量巨大的数据，包括结构和、半结构化和非结构化数据。石油行业供应链生态圈大数据包括油田企业的计划预算、工程设计、需求计划、采购计划、采购预案、招投标、合同、订单、库存、收料入库、领用发料、生产用料、废弃物资、物流单、维修保养、质量报告、结算单据、生产进度、违约处置、售后服务等业务主题数据，供应商端招投标、合同、客户、供应商、订单、生产、产品、成本等业务主题，以及机构、人员、岗位、物料、BOM、工艺、设备、程序、班组等主数据。

石油行业供应链生态圈具有参与要素多、涉及业务环节多和业务全上线的特点，每天都会在油田采购端、制造端和云端产生大量的业务数据，为需求预测、资源管控、计划决策、投资预算、质量管理、资金周转、采购成本、行业景气、业务跟踪等经营管理大数据分析应用奠定了规范、标准、准确的业务数据基础。

2.2.5北斗卫星导航

本课题中，北斗卫星导航技术主要应用到物流信息跟踪模块。运输车辆配置北斗移动终端，交通运输物流公共信息平台采集车辆位置信息，并通过数据服务的方式向系统提供运输轨迹服务。

2.2.6物联网

物联网（IoT，Internetofthings）即“万物相连的互联网”，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。

供应链平台中，物联网的应用主要包括设备

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