劉義達，楊俊波，孫曉峰

(山東電力工程咨詢院有限公司，山東 濟南 250013)

0 引言

當今世界，數(shù)字技術(shù)驅(qū)動著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，數(shù)字技術(shù)深刻影響著世界政治、經(jīng)濟和社會發(fā)展，全球數(shù)字化浪潮方興未艾，各國把數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的重要推動力量。黨的十九大提出建設(shè)數(shù)字中國，強調(diào)推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合。數(shù)字經(jīng)濟、網(wǎng)絡(luò)強國已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略，為各行業(yè)、企業(yè)推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型指明了方向。數(shù)字化能有效助力能源生產(chǎn)清潔化和能源消費電氣化[1]。發(fā)電企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要方式包括生產(chǎn)智能化、服務(wù)生態(tài)化、管理協(xié)同化和決策數(shù)字化[2]。工程建設(shè)行業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，也是推進新技術(shù)革命的重要力量。當前，數(shù)字化建設(shè)與工程建設(shè)行業(yè)的融合越來越深，領(lǐng)域越來越廣。電力設(shè)計企業(yè)能否更快更深層地將數(shù)字化建設(shè)融入其業(yè)務(wù)鏈、更長遠地為其上下游伙伴提供增值服務(wù)，將在很大程度上決定其未來競爭力。本文的目的是提出適合電力設(shè)計企業(yè)的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型總體架構(gòu)及實施路徑圖。

1 產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的基本內(nèi)涵

“十三五”期間，電力設(shè)計企業(yè)高度重視信息化建設(shè)，信息化在經(jīng)營管理與產(chǎn)業(yè)發(fā)展各領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。然而，傳統(tǒng)信息化建設(shè)已不能滿足新時代、新形勢下的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，其原因在于：信息化以業(yè)務(wù)流程為核心，以業(yè)務(wù)流程管理為驅(qū)動；數(shù)字化以數(shù)字模型為核心，以數(shù)據(jù)的分析利用為驅(qū)動。信息化更多是輔助作用，而數(shù)字化更多是引領(lǐng)作用。

黃建城[3]提出了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基本內(nèi)涵。數(shù)字化包括管理數(shù)字化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化兩個部分。本文進一步將電力設(shè)計企業(yè)的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的基本內(nèi)涵概括為：以產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，以數(shù)據(jù)驅(qū)動、創(chuàng)新引領(lǐng)為理念，運用新一代數(shù)字技術(shù)對傳統(tǒng)設(shè)計企業(yè)的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)研方向、業(yè)務(wù)板塊等進行創(chuàng)新和重塑，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，支撐企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展。

2 產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性

當前，電力投資建設(shè)單位正從規(guī)模擴張轉(zhuǎn)入高質(zhì)量發(fā)展階段，帶動了工程勘測設(shè)計、總承包建設(shè)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。過去，建設(shè)單位對于設(shè)計企業(yè)的需求曾發(fā)生過從設(shè)計單位向EPC總承包商的轉(zhuǎn)變；近年來，建設(shè)單位對于設(shè)計企業(yè)的需求再次從EPC總承包商轉(zhuǎn)向數(shù)字化交付服務(wù)商，如圖1所示。在新時代的發(fā)展要求下，電力設(shè)計企業(yè)傳統(tǒng)粗放式的工程承包發(fā)展方式難以為繼，而需要向包括數(shù)字交付技術(shù)在內(nèi)的先進能源技術(shù)的集成商轉(zhuǎn)型，在這個過程中，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是系統(tǒng)性、革命性的轉(zhuǎn)型。為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，電力設(shè)計企業(yè)有必要深化設(shè)計與EPC的融合，做好EPC與數(shù)字化的融合。

圖1 建設(shè)單位需求的轉(zhuǎn)變

3 產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的發(fā)展路徑

電力設(shè)計企業(yè)應(yīng)全面融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展與數(shù)字技術(shù)，推動能源服務(wù)與智慧城市、社會治理融合發(fā)展，重塑產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)，重點是統(tǒng)一數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、加強數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、梳理重點產(chǎn)研方向和推動數(shù)字產(chǎn)品創(chuàng)新。以某電力設(shè)計企業(yè)的業(yè)務(wù)板塊為例，繪制了電力設(shè)計企業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展路徑，如圖2所示。其中，數(shù)據(jù)、算力、算法有機交互并共同支撐業(yè)務(wù)板塊的高質(zhì)量發(fā)展。

圖2 電力設(shè)計企業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展路徑

3.1 統(tǒng)一數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理

目前，大型電力設(shè)計企業(yè)多采用事業(yè)部制。統(tǒng)一數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理需統(tǒng)籌打通散落在各事業(yè)部內(nèi)部的通用數(shù)據(jù)資源，包括風資源數(shù)據(jù)、光資源數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、設(shè)備族庫數(shù)據(jù)等，建立健全能源電力行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)、其他公共數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)體系，沉淀企業(yè)級的電力設(shè)計工程數(shù)據(jù)，包括工程勘測數(shù)據(jù)、工程設(shè)計數(shù)據(jù)、工程壽期數(shù)據(jù)、工程管理數(shù)據(jù)、工程反饋數(shù)據(jù)、工程檔案數(shù)據(jù)等，建成企業(yè)級的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)目錄，形成產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)資源池，實現(xiàn)企業(yè)級的數(shù)據(jù)協(xié)同，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可知、可取、可用和安全共享，為進一步培育數(shù)據(jù)增值服務(wù)搭建數(shù)據(jù)平臺。

3.2 加強數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

統(tǒng)籌建設(shè)和管理硬件和軟件工具兩套企業(yè)級的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。一是統(tǒng)籌管理散落在各事業(yè)部內(nèi)部的工作站、服務(wù)器等計算類、存儲類硬件資源，繪制算力地圖，建設(shè)企業(yè)級的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)高性能計算、高性能存儲及高可用網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控，為進一步承載“云大物移智鏈”等新一代信息技術(shù)在電力設(shè)計企業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用搭建企業(yè)級的算力中心。二是統(tǒng)籌監(jiān)控和高效利用散落在各事業(yè)部內(nèi)部的專業(yè)軟件工具，例如PDMS、Bentley、ETAP、ANSYS、PKPM、SAP2000、博超、天正等，為“十四五”期間進一步優(yōu)化采購預(yù)算的合理高效分配提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3 梳理重點產(chǎn)研方向和推動數(shù)字產(chǎn)品創(chuàng)新

結(jié)合電力設(shè)計企業(yè)當前的實際業(yè)務(wù)特點，按照“必備、必爭”原則，從產(chǎn)業(yè)周期和重點業(yè)務(wù)領(lǐng)域中梳理了八大重點產(chǎn)研方向。

一是重點圍繞電力建設(shè)行業(yè)數(shù)字勘測、數(shù)字設(shè)計、數(shù)字建造、數(shù)字移交四個必備環(huán)節(jié)，打造電力設(shè)計企業(yè)自研的數(shù)字化產(chǎn)品，建立健全工程建設(shè)行業(yè)全壽期產(chǎn)研體系，為進一步向產(chǎn)業(yè)鏈上下游的數(shù)字規(guī)劃和數(shù)字運維拓展觸角、積累經(jīng)驗。

二是重點圍繞電力建設(shè)行業(yè)數(shù)字電廠、數(shù)字電網(wǎng)、數(shù)字建筑、數(shù)字城市四個必爭領(lǐng)域，打造電力設(shè)計企業(yè)自研的數(shù)字化產(chǎn)品，提升重點業(yè)務(wù)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化水平，為進一步向更高集成度的“風光水火儲一體化”“源網(wǎng)荷儲一體化”業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型搭建平臺。

4 產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的保障措施

數(shù)字化不僅是技術(shù)更新，而且是經(jīng)營理念、戰(zhàn)略、組織、運營等全方位變革，面臨著技術(shù)創(chuàng)新、業(yè)務(wù)能力建設(shè)、人才培養(yǎng)等方方面面的挑戰(zhàn)。認知決定數(shù)字化設(shè)計發(fā)展態(tài)勢，環(huán)境生態(tài)影響數(shù)字化設(shè)計推動進程，成本投入決定數(shù)字化設(shè)計成果產(chǎn)出[4]，因此，需要在企業(yè)生態(tài)建設(shè)方面入手，實現(xiàn)在全局層面的有效協(xié)同。以某電力設(shè)計企業(yè)為例，繪制了企業(yè)數(shù)字化生態(tài)體系，如圖3所示。

圖3 數(shù)字化生態(tài)體系

4.1 內(nèi)部生態(tài)

內(nèi)部生態(tài)方面，需建成與電力設(shè)計企業(yè)數(shù)字化發(fā)展相配套的數(shù)字化組織和管理體系，例如：以設(shè)計為龍頭，發(fā)揮企業(yè)級產(chǎn)業(yè)數(shù)字化管理部門“引領(lǐng)、統(tǒng)籌、規(guī)劃、考核”的作用，加強數(shù)字化人才隊伍建設(shè)，優(yōu)化數(shù)字化人才結(jié)構(gòu)，建立數(shù)字化績效評價體系建設(shè)，全面推行數(shù)字化績效考核，完成電力設(shè)計企業(yè)在數(shù)字化人員、數(shù)字化標準、數(shù)字化績效等方面的能力建設(shè)，培育電力設(shè)計企業(yè)的數(shù)字化文化氛圍。

4.2 外部生態(tài)

電力數(shù)字化的廠商主要包括電力系統(tǒng)內(nèi)部的科研院所和信息化建設(shè)單位、專業(yè)電力數(shù)字化廠商、互聯(lián)網(wǎng)廠商、綜合軟件廠商四類[5]。在外部生態(tài)方面，電力設(shè)計企業(yè)可在企業(yè)級產(chǎn)業(yè)數(shù)字化管理部門的統(tǒng)籌指導(dǎo)下，以價值共創(chuàng)和平臺化發(fā)展為導(dǎo)向，以數(shù)字化平臺、技術(shù)為紐帶，鏈接一批數(shù)字化研發(fā)、產(chǎn)品、標準、技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商，加強與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等合作伙伴跨界合作，構(gòu)建開放、合作、共享、共贏的能源電力數(shù)字化生態(tài)圈。

4.3 實施重點產(chǎn)研方向的管理舉措

集成產(chǎn)品開發(fā) (integrated product development，IPD)是一套領(lǐng)先的、成熟的產(chǎn)品開發(fā)模式、理念和思想，已在IBM、波音以及華為等國內(nèi)外著名公司成功實踐，其核心理念包括跨部門協(xié)同、公共構(gòu)建模塊、異步開發(fā)等[6]?；谶@一核心思想，IPD的框架包括市場管理、流程重組和產(chǎn)品重組三個方面[7]。

1)面向市場管理，在八個重點產(chǎn)研方向形成數(shù)字化“拳頭”產(chǎn)品的本質(zhì)意義在于將產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化從商業(yè)機會轉(zhuǎn)向商業(yè)變現(xiàn)，因此，要始終以市場成功與財務(wù)成功為終極目標，堅持以市場需求為基礎(chǔ)的產(chǎn)品創(chuàng)新，同時借鑒先進的產(chǎn)品開發(fā)模式，集成設(shè)計企業(yè)內(nèi)部的管理資源，降低企業(yè)級的轉(zhuǎn)型成本。

2)面向流程重組，一方面，從解決資金入手，將科研項目分類管理，通過成立企業(yè)級的數(shù)字智能專委會，將產(chǎn)業(yè)數(shù)字化落地實施與科研項目立項實施相結(jié)合，保證產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的經(jīng)費投入和常態(tài)化管理；另一方面，從解決人力資源入手，充分發(fā)揮青年職工的知識結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，找準一批進取心強、學習力強、有一定產(chǎn)業(yè)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)積累的青年職工，在具備條件的重點產(chǎn)研方向上，分別成立相關(guān)產(chǎn)業(yè)板塊的青年創(chuàng)新工作室，進一步組成企業(yè)級的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化“創(chuàng)客”聯(lián)盟，定期交流溝通并解決各個產(chǎn)研方向遇到的共性問題，通過跨部門的團隊，克服各事業(yè)部和業(yè)務(wù)板塊的管理壁壘，實現(xiàn)流程重組，保障企業(yè)級產(chǎn)業(yè)數(shù)字化架構(gòu)的統(tǒng)一性。

3)面向產(chǎn)品重組，堅持技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品研發(fā)相分離，通過結(jié)構(gòu)化的并行研發(fā)流程，逐步形成基于平臺的異步研發(fā)模式。技術(shù)研發(fā)流程具有“抓兩頭、放中間，強調(diào)技術(shù)遷移”的特點[8]，側(cè)重于打造企業(yè)級平臺的底層架構(gòu)，是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化長期價值的體現(xiàn)；而產(chǎn)品研發(fā)流程可以是單獨研發(fā)流程，也可以是技術(shù)研發(fā)的后續(xù)流程，是將成熟的技術(shù)，基于市場和客戶的要求形成產(chǎn)品包，并推廣上市[8]，側(cè)重于與具體的業(yè)務(wù)需求結(jié)合，是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化短期價值的體現(xiàn)。大多數(shù)電力設(shè)計企業(yè)宜結(jié)合市場管理，從短周期的產(chǎn)品研發(fā)著手，通過多次的技術(shù)迭代和流程重組，逐步形成具有自身企業(yè)文化特色的長周期技術(shù)研發(fā)平臺，進而構(gòu)建異步開發(fā)體系。以華東勘測設(shè)計研究院(以下簡稱“華勘院”)為例，自2004 年起，遵循“一個平臺、一個數(shù)據(jù)架構(gòu)、一個模型” 的指導(dǎo)原則，開展了水電水利工程三維數(shù)字化設(shè)計平臺的開發(fā)建設(shè)與應(yīng)用研究，提出了覆蓋工程設(shè)計全專業(yè)、全過程的水電水利工程三維協(xié)同設(shè)計解決方案[9]，基于Bentley平臺，華勘院自主研發(fā)了多個產(chǎn)品級的三維設(shè)計軟件，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會影響力[10]。在傳統(tǒng)的水電水利板塊開展數(shù)字化取得一定經(jīng)濟收益的基礎(chǔ)上，華勘院進一步總結(jié)經(jīng)驗，向底層的技術(shù)開發(fā)平臺延伸，進而在數(shù)字城市產(chǎn)研方向上，又取得了前海BIM總體項目、雄安數(shù)字化城市項目和浙江省域空間治理數(shù)字化平臺項目等典型項目的成功[11]。

5 產(chǎn)業(yè)數(shù)字化與管理數(shù)字化的融合

產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型構(gòu)成電力設(shè)計企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的兩大組成部分。與管理數(shù)字化不同，由于產(chǎn)業(yè)數(shù)字化深入到業(yè)務(wù)內(nèi)部，故在各企業(yè)之間的通用性較差，現(xiàn)階段難以通過外委的咨詢機構(gòu)完成規(guī)劃咨詢。本文以某電力設(shè)計企業(yè)為例，構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)數(shù)字化與管理數(shù)字化相互融合、對立統(tǒng)一的總體架構(gòu)，如圖4所示。

圖4 產(chǎn)業(yè)數(shù)字化與管理數(shù)字化融合的總體架構(gòu)

圖4詮釋了電力設(shè)計企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的頂層設(shè)計，包括兩大應(yīng)用領(lǐng)域(管理和產(chǎn)業(yè))、兩個數(shù)字化保障體系(網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)字化生態(tài)體系建設(shè))。兩大應(yīng)用領(lǐng)域是指以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)管理和產(chǎn)業(yè)兩大領(lǐng)域的數(shù)字化創(chuàng)新融合，驅(qū)動管理的升級，推動新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式快速發(fā)展。兩個數(shù)字化保障體系，一是建立網(wǎng)絡(luò)安全保障體系，為企業(yè)級數(shù)字化建設(shè)提供安全可靠的數(shù)字化運行環(huán)境和運維保障。二是建立數(shù)字化內(nèi)/外部生態(tài)體系，實現(xiàn)組織機構(gòu)、人才隊伍、年輕干部、企業(yè)數(shù)字文化、行業(yè)數(shù)字化協(xié)會及聯(lián)盟生態(tài)建設(shè)，為企業(yè)級數(shù)字化建設(shè)提供良好的生態(tài)環(huán)境。

6 結(jié)論與建議

1)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的基本內(nèi)涵為以產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，以數(shù)據(jù)驅(qū)動、創(chuàng)新引領(lǐng)為理念，運用新一代數(shù)字技術(shù)對傳統(tǒng)設(shè)計企業(yè)的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)研方向、業(yè)務(wù)板塊等進行創(chuàng)新和重塑，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，支撐企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展。

2)工程建設(shè)行業(yè)正在由粗放式轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展。建議電力設(shè)計企業(yè)向先進能源技術(shù)集成商轉(zhuǎn)型。其中，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是系統(tǒng)性、革命性的轉(zhuǎn)型。建議電力設(shè)計企業(yè)深化設(shè)計與EPC的融合，做好EPC與數(shù)字化的融合。

3)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化深入到業(yè)務(wù)內(nèi)部，故在不同類型企業(yè)之間的通用性較差，現(xiàn)階段難以通過外委的咨詢機構(gòu)完成規(guī)劃咨詢。本文針對電力設(shè)計企業(yè)這一細分領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進行了系統(tǒng)研究，并以某電力設(shè)計企業(yè)的業(yè)務(wù)板塊為例，繪制了電力設(shè)計企業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展路徑，提出了“2287”產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略，對電力設(shè)計行業(yè)的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化建設(shè)具有借鑒意義。其中，數(shù)據(jù)、算力、算法有機交互并共同支撐業(yè)務(wù)板塊的高質(zhì)量發(fā)展。

4)按照“必備、必爭”原則，從某電力設(shè)計企業(yè)的產(chǎn)業(yè)周期和重點業(yè)務(wù)領(lǐng)域中分別梳理了數(shù)字勘測、數(shù)字設(shè)計、數(shù)字建造、數(shù)字移交及數(shù)字電廠、數(shù)字電網(wǎng)、數(shù)字建筑、數(shù)字城市等八大重點產(chǎn)研方向，并分別從市場管理、流程重組和產(chǎn)品重組三個方面闡述了IPD管理體系在指導(dǎo)重點產(chǎn)研方向?qū)嵤┲械膽?yīng)用。建議大多數(shù)電力設(shè)計企業(yè)宜結(jié)合市場管理，從短周期的產(chǎn)品研發(fā)著手，通過多次技術(shù)迭代和流程重組，逐步形成具有自身企業(yè)文化特色的長周期技術(shù)研發(fā)平臺，進而構(gòu)建異步開發(fā)體系。

5)以某電力設(shè)計企業(yè)為例，繪制了企業(yè)數(shù)字化生態(tài)體系。建議在企業(yè)內(nèi)部建成與電力設(shè)計企業(yè)數(shù)字化發(fā)展相配套的數(shù)字化組織和管理體系，在企業(yè)外部構(gòu)建開放、合作、共享、共贏的能源電力數(shù)字化生態(tài)圈。

6)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型構(gòu)成電力設(shè)計企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的兩大組成部分。以某電力設(shè)計企業(yè)為例，構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)數(shù)字化與管理數(shù)字化相互融合、對立統(tǒng)一的總體架構(gòu)。建議以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)管理和產(chǎn)業(yè)兩大領(lǐng)域的數(shù)字化創(chuàng)新融合，推動新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式快速發(fā)展。