摘要：隨著自動化信息化的快速發(fā)展，更多的企業(yè)追求更加智能的管理生產(chǎn)模式。RPA自動化辦公機(jī)器人的出現(xiàn)進(jìn)一步推動企業(yè)走向智能化。石油生產(chǎn)作為傳統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)，需要注入更加先進(jìn)的管理理念，因此RPA的應(yīng)用是企業(yè)發(fā)展的必要選擇。主要探究利用RPA機(jī)器人進(jìn)行數(shù)據(jù)治理操作，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用RPA處理跨系統(tǒng)，跨平臺，無數(shù)據(jù)字典的系統(tǒng)，實現(xiàn)跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理，結(jié)合人工智能能力做文本圖片識別，利用RPA統(tǒng)計運維系統(tǒng)數(shù)據(jù)，多方法結(jié)合探索不同方式的數(shù)據(jù)處理。

關(guān)鍵詞：RPA；智能化；人工智能；數(shù)據(jù)治理

一、現(xiàn)狀分析

（一）數(shù)據(jù)問題現(xiàn)狀

長慶油田數(shù)字化與信息中心調(diào)研現(xiàn)有未納入數(shù)字化藍(lán)圖的老舊系統(tǒng)，目前老舊系統(tǒng)多由業(yè)務(wù)需求驅(qū)動、獨立建設(shè)，基礎(chǔ)類、指標(biāo)類數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)在每個系統(tǒng)都有自身的定義，沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范，難以統(tǒng)一管理和應(yīng)用，對后續(xù)的數(shù)據(jù)集成、分析和數(shù)據(jù)質(zhì)量管理等造成阻礙。因此，從系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、集成、應(yīng)用等角度全面了解信息化現(xiàn)狀，從數(shù)據(jù)資產(chǎn)角度分析數(shù)據(jù)管理的差距，根據(jù)實際情況提出了管理建議，為未來數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理與應(yīng)用提供技術(shù)支撐。通過對現(xiàn)狀分析及評估，經(jīng)過差距分析找到數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、模型管理、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)共享交換及應(yīng)用能力等問題，準(zhǔn)備通過由下至上逐步實現(xiàn)全面數(shù)據(jù)治理，逐步實現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的效益最大化。計劃從梳理重點業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、構(gòu)建數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫；落地數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量；形成知識圖譜，為全企業(yè)提供數(shù)據(jù)服務(wù)；擴(kuò)展企業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，為應(yīng)用提供支持四個階段。

針對第一階段及第二階段的目標(biāo)，在沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，數(shù)據(jù)狀態(tài)難以管控，數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)融合管理的情況下，因此重中之重是對老舊系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)治理。

（二） RPA機(jī)器人發(fā)展

RPA指機(jī)器人流程自動化（Robotic process automation）簡稱，是一套智能化軟件，能夠按照預(yù)先編輯好的規(guī)則，完成大量“規(guī)則固定，重復(fù)性高”的工作，數(shù)據(jù)收集處理整合、多應(yīng)用系統(tǒng)操作，計算和報告生成[1]。一般RPA機(jī)器人基于自動化技術(shù)，高度可視化的流程設(shè)計，通過對業(yè)務(wù)流程設(shè)計，進(jìn)一步提升工作效率。

在國外，RPA已經(jīng)在銀行、證券、保險、世界500強(qiáng)等各個領(lǐng)域投入使用。2018年起，隨著RPA概念在中國的全面引入，RPA市場在國內(nèi)已呈現(xiàn)井噴之勢[2]。它可以模擬人工，進(jìn)行復(fù)制、粘貼、點擊、輸入等操作，協(xié)助人類完成大量單一、重復(fù)規(guī)則性的事務(wù)[3]，在通訊、制造業(yè)、人力資源等領(lǐng)域，RPA已經(jīng)成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要推手。

RPA使用業(yè)務(wù)場景特性簡單來說主要是用于實現(xiàn)重復(fù)性高、操作頻繁、耗時多的系統(tǒng)；操作流程較為標(biāo)準(zhǔn)；邏輯判斷基于規(guī)則，無需過多人工介入；同時數(shù)據(jù)來源需要結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化。在能夠?qū)崿F(xiàn)跨多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)操作，完成信息審核、比對，快速實現(xiàn)表格下載制作及信息錄入等方面擁有良好的實用性[4]。

在數(shù)字化與信息中心實現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)整理過中，針對數(shù)據(jù)治理，報表分析展示，數(shù)據(jù)資產(chǎn)展示的建設(shè)目標(biāo)，在數(shù)據(jù)處理操作過程中利用RPA實現(xiàn)簡單的ETL，數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)聚類等操作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)清洗及整理，使數(shù)據(jù)需符合數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理制度[5]。RPA在生產(chǎn)運行、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、報表統(tǒng)計以及新老系統(tǒng)切換過程中的應(yīng)用情況進(jìn)行實踐及實現(xiàn)，為中后期實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析、云計算資源管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)可用性（統(tǒng)計維度：通信處、采油區(qū)等）、服務(wù)能力，資源使用情況，承載業(yè)務(wù)情況，以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行情況：資源利用率、業(yè)務(wù)連續(xù)性、任務(wù)完成及時率，完成率等實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)并做好前期測試。

（三） RPA 技術(shù)在油田應(yīng)用的優(yōu)勢

RPA其本質(zhì)就是編譯代碼，在原有的系統(tǒng)上模擬人工操作情形，從而進(jìn)一步實現(xiàn)自動化運行的目的。

1.RPA 的非侵入特性

（1）保持原油系統(tǒng)運行方式。RPA會按照原有系統(tǒng)的設(shè)計邏輯進(jìn)行運行，從而進(jìn)一步確保系統(tǒng)運行的基本秩序，降低原有系統(tǒng)運行的風(fēng)險。

（2）保持原有的系統(tǒng)授權(quán)模式。RPA的運行始終保持在原有系統(tǒng)的授權(quán)邏輯下，RPA的運行并不需要進(jìn)行特殊的授權(quán)，這一點能夠確保原有系統(tǒng)的信息安全，降低信息泄露的風(fēng)險。

（3）并不需要進(jìn)行系統(tǒng)開放接口。并不需要對原有系統(tǒng)進(jìn)行代碼改造，RPA采用第三方運行模式，那么這樣也就不會對原有的系統(tǒng)構(gòu)架產(chǎn)生影響，從而也并不需要指定開放式的接口程序。RPA的非侵入性特點能夠在復(fù)雜的油田企業(yè)環(huán)境中發(fā)揮更多的作用，進(jìn)一步避開各類限制，從而被靈活應(yīng)用起來。

2.RPA的低成本特性

（1）開發(fā)簡單。相對于其他系統(tǒng)建設(shè)，RPA編程有可視化編程框架，程序人員能夠很輕松地進(jìn)行拖拽，選取或者中文編寫，這些編寫操作大大降低了RPA編寫的技術(shù)門檻，從而使得RPA編程更加便捷簡單（見表1）。

（2）周期短。將RPA代碼級功能改造、數(shù)據(jù)爬取、系統(tǒng)融合的優(yōu)勢與傳統(tǒng)方式進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)利用RPA方式，能夠在達(dá)成同樣目標(biāo)的前提下大幅縮短系統(tǒng)的開發(fā)周期。

（3）成本低。對于傳統(tǒng)系統(tǒng)升級改造而言，如果進(jìn)行系統(tǒng)升級，那么就會牽扯二次開發(fā)的相關(guān)費用，一般二次開發(fā)的基本費用在幾萬甚至幾十萬不等。但是如果是RPA，完全可以完成自主開發(fā)，利用機(jī)器人自動運行從而完成系統(tǒng)的升級開發(fā)，這一過程并不需要投入過多的費用。

（四）RPA 在油田的應(yīng)用場景分析

一是RPA機(jī)器人比較適用于重復(fù)性工作多，有一定的規(guī)律可循的工作。例如在數(shù)據(jù)導(dǎo)入錄入過程中，就可以采用RPA機(jī)器人來完成，從而進(jìn)一步降低人工勞動力。

二是對應(yīng)用系統(tǒng)或頁面中的數(shù)據(jù)進(jìn)行爬取，豐富途徑?？梢岳肦PA在程序界面中直接獲取想要的數(shù)據(jù)，可以不通過數(shù)據(jù)庫授權(quán)，這樣獲取數(shù)據(jù)的速度效率會有一定的提升。

三是RPA能夠輔助現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行整合，通過系統(tǒng)整合集成化運行，提升系統(tǒng)的工作效率。例如利用不同框架的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化集成，通過RPA繞開各類限制，在系統(tǒng)架構(gòu)上，技術(shù)上規(guī)避接口上的限制問題，從而完全自主地完成對應(yīng)的工作。

二 、當(dāng)前系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用面臨的難點問題

（一）現(xiàn)有系統(tǒng)操作頻繁，用戶承擔(dān)大量機(jī)械性工作

以油田生產(chǎn)現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集為例，生產(chǎn)過程中會需要錄入采集各類數(shù)據(jù)，如油井壓力、管輸壓力、生產(chǎn)液位、儀表狀態(tài)、閥門控制狀態(tài)等?，F(xiàn)有基礎(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用需要人工進(jìn)行錄入并將最終的數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)云端，從而完成基本的數(shù)據(jù)管理工作。然而，在現(xiàn)有的系統(tǒng)中存在部分?jǐn)?shù)據(jù)錄入重復(fù)性過高的現(xiàn)象，操作過于繁雜，且在數(shù)據(jù)維護(hù)時，這種機(jī)械性的錄入操作更加繁重。

（二） 系統(tǒng)融合與數(shù)據(jù)共享存在主客觀屏障

1. 主觀屏障方面

信息化共享與融合不足，生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)對于一個企業(yè)來說比較重要，數(shù)據(jù)的信息管理更為嚴(yán)格。因此，在系統(tǒng)建設(shè)中設(shè)置了一定的授權(quán)控制，并且針對不同的層級，所授權(quán)的內(nèi)容和管理深度是不一樣的。這導(dǎo)致下級與上級之間會存在一定的壁壘，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息共享不及時，系統(tǒng)共建共用效果不好。

2.客觀屏障方面

存在一定的客觀屏障，主要表現(xiàn)為應(yīng)用系統(tǒng)可能存在不一樣的編程語言及技術(shù)架構(gòu)，這就從客觀上形成了天然的屏障。具體將客觀屏障分為以下三類。

一是管理層級不同產(chǎn)生的屏障。上下級管理中管理權(quán)限的不同，導(dǎo)致上下級無法統(tǒng)一建立接口，從而程序之間無法互相通信。

二是業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)不同產(chǎn)生的屏障。例如生產(chǎn)管理系統(tǒng)，財務(wù)管理系統(tǒng)，由于二者之間的業(yè)務(wù)差別，那就一定會導(dǎo)致二者存在不一樣的管理標(biāo)準(zhǔn)，那么跨業(yè)務(wù)協(xié)同是存在一定的難度的。

3.技術(shù)架構(gòu)不同產(chǎn)生的屏障

開發(fā)環(huán)境的不同，隨著計算機(jī)技術(shù)的日新月異，技術(shù)開發(fā)基礎(chǔ)環(huán)境也在不斷地變化。從最早的服務(wù)器－客戶機(jī)（Client-Server，C/S）到現(xiàn)在（Browser/Server，B/S）架構(gòu)的Web程序開發(fā)。更新迭代如此之快，不同的架構(gòu)之間程序融合難度非常之大，一般也就是表層數(shù)據(jù)的共享，真正要想實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的共享是不能現(xiàn)實的（見圖1）。

三、實際應(yīng)用中的問題分析

結(jié)合以上系統(tǒng)理論分析，進(jìn)一步開展實際應(yīng)用中的分析。按照第一階段及第二階段計劃，即梳理重點業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、構(gòu)建數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫、落地數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，將目前老舊系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，做到數(shù)據(jù)不遺漏、可追溯、高質(zhì)量，保證數(shù)據(jù)可靠性，數(shù)據(jù)能夠可視化便捷查詢，在用的過程中，減輕數(shù)據(jù)使用負(fù)擔(dān)，讓企業(yè)脫離跨系統(tǒng)、跨部門、跨學(xué)科的束縛，自主使用數(shù)據(jù)。

現(xiàn)有數(shù)據(jù)在進(jìn)行清洗入庫過程中存在部分問題分類如下：

1.部分系統(tǒng)為黑盒系統(tǒng)，無數(shù)據(jù)字典，無源碼可進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)庫已加密且無加解密算法。

2.部分系統(tǒng)為報表系統(tǒng)，存量大，數(shù)據(jù)多，且數(shù)據(jù)為文本格式，非結(jié)構(gòu)化標(biāo)準(zhǔn)化。

3.WLAN網(wǎng)管、交換機(jī)、系統(tǒng)運維等數(shù)據(jù)為手工填報，需登陸系統(tǒng)，多次操作。

4.有部分?jǐn)?shù)據(jù)為紙質(zhì)數(shù)據(jù)，并未進(jìn)行系統(tǒng)錄入 。

5.郵件系統(tǒng)擁有部分各站點報送數(shù)據(jù)，以附件形式存儲。

針對以上問題，主要考慮采用RPA機(jī)器人進(jìn)行處理，簡化人工操作過程。將數(shù)據(jù)清洗過程簡化，采油RPA機(jī)器人處理來減少以往腳本處理及人工處理過程。探索數(shù)據(jù)多渠道獲取，多方式清洗，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)比對核查準(zhǔn)確性。

四、數(shù)據(jù)處理

根據(jù)上文存在數(shù)據(jù)問題，根據(jù)數(shù)據(jù)源進(jìn)行分類，并根據(jù)數(shù)據(jù)源，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理過程劃分，分為RPA操作，AI處理，及OCR及NLP等人工智能能力調(diào)用（見表2 ）。

（一）黑盒系統(tǒng)數(shù)據(jù)割接

系統(tǒng)管理需要定期查詢信息并生成不同維度的報表，但有些系統(tǒng)存在多級平臺，搭建時間及平臺不同，且部分?jǐn)?shù)據(jù)源存在無數(shù)據(jù)字典、無源碼的情況，即黑盒系統(tǒng)。

為實現(xiàn)新老系統(tǒng)數(shù)據(jù)切換。實現(xiàn)老系統(tǒng)數(shù)據(jù)提取及新系統(tǒng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入，同時按照不同系統(tǒng)要求生成新的表格。

系統(tǒng)割接、導(dǎo)入及提取過程人工錄入存在問題較大，采用RPA及OCR實現(xiàn)跨系統(tǒng)操作。即對老系統(tǒng)執(zhí)行查詢，文字識別后生成新系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)及表格，可選擇數(shù)據(jù)直接入庫或者選擇RPA進(jìn)行插入，出于安全及合規(guī)考慮，系統(tǒng)采用RPA進(jìn)行數(shù)據(jù)插入（見圖2）。

（二）存量紙質(zhì)數(shù)據(jù)

針對存量紙質(zhì)數(shù)據(jù)，原操作模式為人工手動讀取有效數(shù)據(jù)或進(jìn)行文字掃描識別等操作，這樣操作造成工作量大，重復(fù)工作多，且易出錯。使用RPA可批量讀取掃描文件，針對掃描文件調(diào)用人工智能平臺下OCR模塊，根據(jù)表進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，數(shù)據(jù)核對后入庫。經(jīng)過處理外線助手?jǐn)?shù)據(jù)、光纜資源等系統(tǒng)原始紙質(zhì)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行對比，準(zhǔn)確率超過98%，經(jīng)設(shè)置數(shù)據(jù)范圍，提升掃描文件分辨率后符合生產(chǎn)需要。

（三）報表系統(tǒng)

數(shù)信中心原有信息服務(wù)平臺，信息服務(wù)平臺包含業(yè)務(wù)報表90余項，其中生產(chǎn)報表十項。從2008年運行至2020年，共有存量四萬多張，數(shù)據(jù)格式較為類似，但存儲方式為文本整體存儲。因此，將報表數(shù)據(jù)分類讀取后利用人工智能平臺NLP進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，數(shù)據(jù)讀取后按照新協(xié)同平臺數(shù)據(jù)要求，利用RPA機(jī)器人進(jìn)行數(shù)據(jù)插入，保證插入數(shù)據(jù)完整性，為后期數(shù)據(jù)分析做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

（四）運維系統(tǒng)數(shù)據(jù)

數(shù)信中心生產(chǎn)運行過程中，對網(wǎng)絡(luò)運行水平（包括IP可用性、在線率、運行狀態(tài)）、網(wǎng)絡(luò)運維水平（即故障處理及時率，故障處理時長）等均需進(jìn)行統(tǒng)計及驗證。數(shù)信中心及二級單位擁有各類型各級別設(shè)備，包括服務(wù)器、交換機(jī)、IAD、WLAN網(wǎng)管、AC、ONU、OLT等設(shè)備，設(shè)備需記錄賬號密碼，狀態(tài)及數(shù)據(jù)獲取需進(jìn)行人工利用SSH或TELNET登陸，操作繁瑣，時間長。利用RPA機(jī)器人，可進(jìn)行多并發(fā)，流程設(shè)定好后驗證及時可靠。

同時，利用RPA機(jī)器人定時訪問系統(tǒng)，模擬用戶對系統(tǒng)訪問，可統(tǒng)計響應(yīng)時間、系統(tǒng)運行狀態(tài)等信息，除監(jiān)控外多了一層防護(hù)機(jī)制，補(bǔ)充完善了系統(tǒng)運維機(jī)制。

利用RPA機(jī)器人將定時/手動執(zhí)行數(shù)據(jù)采集任務(wù)變成自動化，直接統(tǒng)計獲取系統(tǒng)參數(shù)， 補(bǔ)丁情況，減少系統(tǒng)維護(hù)工作量，以RPA建立采集通道，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總，保證數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過程中數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，不丟失，安全可靠。RPA機(jī)器人在IT運維、服務(wù)器安全、登陸服務(wù)器補(bǔ)丁記錄查詢及信息獲取等方面可結(jié)合Python腳本，用以快速實現(xiàn)WLAN管理，數(shù)據(jù)統(tǒng)計記錄。利用RPA調(diào)用Python腳本優(yōu)勢在于可減少RPA并發(fā)數(shù)，Python腳本成本低，效率相較RPA更高，RPA僅在前期流程發(fā)起、調(diào)用核對腳本返回數(shù)據(jù)及插入新系統(tǒng)時利用。

（五）郵件存儲

利用RPA機(jī)器人登陸郵件系統(tǒng)，完成附件獲取，對附件數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計核對，節(jié)省定時登陸查詢郵件狀態(tài)。同時，無需手動下載附件并統(tǒng)計數(shù)據(jù)，流程方面提升了已讀反饋及附件統(tǒng)計效率，郵箱使用更便捷。

（六）效率提升

每一次執(zhí)行RPA機(jī)器人所需時間相對于人工而言更少，平均時間縮減了6.59s，平均時間縮減率達(dá)到21.27%。由此可見，RPA機(jī)器人不僅執(zhí)行的成功率高，而且所需時間少。使用RPA機(jī)器人不僅縮減了時間和勞動力，提高了工作效率，而且代替人工執(zhí)行生產(chǎn)流程，降低了人工出錯率（見表3）。

五、結(jié)論與探索

將RPA機(jī)器人應(yīng)用方面從簡單人工替代擴(kuò)展相結(jié)合多種技術(shù)手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)治理，系統(tǒng)數(shù)據(jù)割接。同時，通過配置計算機(jī)軟件或機(jī)器人抓取并解析現(xiàn)有應(yīng)用程序來處理事務(wù)、操縱數(shù)據(jù)、觸發(fā)響應(yīng)并與其他數(shù)字系統(tǒng)通信的技術(shù)應(yīng)用。

結(jié)合OCR識別、NLP語義理解等人工智能能力實現(xiàn)圖片、非固定格式文本的處理，是RPA系統(tǒng)應(yīng)用的新方向。

本文通過將RPA機(jī)器人優(yōu)勢與數(shù)據(jù)管理中實際需求相結(jié)合，完成了多種問題的探索與應(yīng)用，將企業(yè)中RPA與生產(chǎn)緊密結(jié)合，后續(xù)RPA將發(fā)揮更大的作用，在數(shù)據(jù)治理方面將做出更深入的應(yīng)用。目前，RPA在降低重復(fù)勞動強(qiáng)度、提升運行效率等方面取得了良好效果。隨著應(yīng)用的逐步深入，該項技術(shù)還可在系統(tǒng)整合應(yīng)用、數(shù)據(jù)爬取處理、等級保護(hù)建設(shè)、信息安全管控等更廣泛的領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用，實現(xiàn)與傳統(tǒng)開發(fā)技術(shù)的互補(bǔ)配合，應(yīng)用前景廣闊。

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作者單位：中國石油長慶油田數(shù)字和智能化事業(yè)部

■ 責(zé)任編輯：尚丹