數字化企業(Digital EntERPrise)是一個建立在企業業務發展戰略、先進的企業經營管理理念和方法以及信息技術的基礎上,能夠不斷改進和持續創新的企業。
石油企業作為傳統企業,具有產業鏈長、資源受自然條件的限制、地域跨度大、投資巨大、技術密集、安全生產要求高等特點,必然促使企業管理和業務發展對信息化建設提出更高要求。
國際石油企業數字化的重要舉措是建設數字油田,數字油田建設的重點是圍繞智能井和油藏管理,突出實時操作、集成共享、業務協同和優化運營。國內石油公司數字化業務發展的目標是把企業建設成為能夠全面感知、自動操控、預測趨勢、優化運營和決策的企業。
在數字化企業信息化建設實踐中總結出一種數字化企業解決方案,即:基于IT規劃,利用業務級SOA(Service Oriented Architecture,面向服務的體系架構)、物聯網、移動計算和云計算等技術實現數字化企業的全面融合。石油公司數字化企業信息化參考架構如圖1所示。
圖1 數宇化企業信息化參考架構
1、“IT規劃”推進業務和IT的融合
1.1 IT規劃的定位和意義
IT規劃是在理解企業發展戰略和評估企業IT現狀的基礎上,結合所屬行業信息化建設的實踐和對最新IT技術發展的認識,提出企業信息化建設的遠景、目標和戰略,確定信息系統架構設計、信息化項目方案和IT服務管理實施策略等過程。IT規劃的核心是通過對企業業務戰略的分析,得出為了支撐未來企業業務的發展所需要的IT服務能力,基于對這個能力的預測,規劃和設計企業信息化建設方案,從而促進企業的業務增長,提高企業的競爭能力。
IT規劃的重要任務是制定企業信息化戰略。IT規劃是企業業務戰略的重要支撐,起到了“提綱挈領”的作用。通過IT規劃,能夠促使企業發現其存在的關鍵問題,找到業務發展與信息化建設的契合點,從而明確企業的IT發展方向,制定滿足企業未來業務發展需求的企業信息化建設中長期目標、計劃和整體藍圖,提出合理的IT預算,建立既具有前瞻性,又有可操作性、高效的IT運營架構。
1.2 IT規劃方法
IT規劃方法就是通過設計一個集成化的業務和IT項目實施路線圖,有效地支撐企業業務愿景目標的實現。IT規劃的過程是通過對企業業務、IT現狀的調研,對企業業務、IT愿景的對比分析,找出數字化企業建設過程中需要彌補的差距。針對這些差距,分析數字化企業建設過程中的業務和IT項目創新點、關鍵任務及其之間的關系,提出“業務驅動”的數字化企業解決方案。
企業的業務戰略、業務與管控模式以及關鍵業務和核心管控流程決定企業的IT戰略、總體IT架構以及需要的應用系統,同時IT規劃就是要準確理解企業的發展戰略,梳理出清晰、流暢的業務與管控模式和關鍵流程,從而準確把握企業的IT需求。
2、“業務級SOA”推進應用融合和數據融合
2.1 協同工作要求應用融合和數據融合
對數字化企業來說,實現多專業、前后方、跨地域的協同工作,表現為實現在物理上分散、自治的業務系統,邏輯上可按需集成。分布式應用集成是實現業務系統之間協同工作的重要手段。
分布式應用集成的目標是無約束地連接分布的應用程序,并實現應用程序問的數據和功能的共享,這種共享是以不對應用程序本身做大的修改為前提條件,這種方式集成其它應用程序的能力是分布應用集成技術的基本特征。
2.2業務級SOA的概念
面向服務的體系結構(SOA)來源于早期的基于構件的分布式計算方式。SOA不僅僅是概念和技術,SOA其真正潛力在于:改變應用系統建造、部署、運維的模式,向“多、快、好、省”的目標邁進,同時SOA拉近了業務領域和軟件實現之間的距離。
單純的SOA并不能解決應用融合和數據融合的問題。在利用SOA進行應用融合和數據融合的過程中,還需要考慮安全、部署、效率、事務等問題。綜合考慮了這些業務和技術問題的SOA架構稱為業務級SOA。業務級SOA是SOA和業務類型(安全、部署、效率、事務、選取、組合、服務質量、使用模式、商業模式、不確定性vs動態優化、動態性vs動態優化、編程模式、工程方法等)的有機結合。
業務級SOA解決的是如何圍繞著企業業務而設計。服務虛擬化成為業務級SOA的關鍵技術。在物理實現層面實現的服務資源通過服務虛擬化技術,變成業務人員可以理解的業務積木。業務級服務是大粒度、領域相關的業務構件。
2.3 業務級SOA促進企業應用融合和數據融合
在業務級SOA中,每個業務服務對應基本的業務活動,這些業務服務的特征是:可定制、可執行和分級可視化。
業務級SOA是在SOA基礎上實現的業務服務組件模型,它將企業的業務和應用程序實現的功能單元(服務)融合在一起。企業業務的發展要求企業的應用程序能夠根據業務的發展變化變得更加靈活。業務級SOA通過可視化的方式將這些服務進行編排,能夠靈活地適應業務變化進行按需構建業務系統,形成能夠滿足企業業務發展要求的業務系統,支持企業業務重組和變革,實現敏捷商務。
此外,業務級SOA加快和簡化了企業內部業務系統之間的集成,企業應用系統和外部上下游企業之間的應用集成。業務級SOA有助于幫助企業內部的應用和數據、產業鏈上下游企業之間的應用和數據進行集成和業務的融合。
3、“物聯網"推進自動化和信息化的融合
3.1 物聯網應用參考框架
物聯網(Internet of things)的概念于1999年由美國麻省理工大學提出,以產品電子代碼(Electron-ic Product Code,EPC)為核心,利用射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)、無線數據通信等技術,基于計算機互聯網構造的一個覆蓋世界萬事萬物的實物互聯網。
物聯網應用參考框架如圖2所示,主要分為感知/延伸層,網絡層和應用層。
圖2 物聯網應用參考框架
感知/延伸層:物聯網中任何一個物體都要通過感知設備獲取相關信息以及傳遞感應到的信息給所有需要的設備或系統。傳感器/執行器層是最直接與周圍物體接觸的域。
網絡層:接入網絡層是由傳感器之間形成的網絡。這些網絡有可能根據公開協議,比如IP地址,也有可能基于一些私有協議。核心網絡層中主要是為了將感知層的信息傳遞到需要信息處理或者業務應用的系統中。可以采用IPv4或者IPv6的協議。
應用層:包括了各種不同業務或者服務所需要的應用處理系統。這些系統利用傳感的信息進行處理、分析、執行不同的業務,并把處理的信息再反饋給傳感器進行更新,刷新服務以及對終端使用者提供服務,使得整個物聯網的每個環節都更加連續和智能。
3.2物聯網及相關技術的發展加快了自動化和信息化的融合
在石油石化行業,物聯網技術在上游的工程技術服務和勘探生產領域有很大的應用前景。物聯網及相關技術實現了數據自動采集、實時分析、自動預警,為實現遠程作業支持、決策支持提供了條件。
在工程技術服務領域,物聯網技術可以全面地應用于物探、鉆井、測井、錄井和井下作業等專業。通過對物探、鉆井現場設備和過程的實時監測,實現多專業的數據共享,可以充分利用現場和遠程專家團隊的資源,建立各類鉆井事故模型,實時分析與診斷,對可能的風險進行早期預警與遠程干預,降低作業風險,提高安全生產水平,優化施工方案提高作業速度,減少非生產實踐,降低生產成本。
在勘探生產領域,利用物聯網技術,建立覆蓋油田公司的油、氣、水井區、計量間、集輸站、聯合站、處理廠的數據采集和控制平臺、統一的數據管理和共享平臺,實現生產現場和生產過程數據自動采集、遠程監控、預警,支持油氣生產過程管理和遠程作業支持,進一步提高油氣田生產決策的及時性和準確性,降低運行成本和安全風險。
4、移動計算促進“人”與業務的融合
4.1 企業應用移動化面臨的挑戰
面對和適應這個移動互聯網浪潮將是數字化企業的必然選擇。企業核心資產是“人”,應用移動計算技術,建設以“人”為中心的企業信息系統是企業數字化建設的一個重要任務。
移動計算在企業的應用非常廣泛,首先是信息系統的移動化,比如移動辦公、移動報銷系統、移動門戶、移動項目管理、移動生產管理等等。其次,基于移動互聯網和終端特點的應用還包括移動設備對RFID的支持、基于位置的服務(手機位置、手機地圖優化、導航業務)、移動支付、移動視頻監控、移動應用商店、移動電子商務、移動音樂、移動閱讀(公文、新聞、小說……)等。
4.2企業移動應用解決方案
企業移動應用包括開放的移動應用平臺、多種終端應用程序(iOS,Android,Windows Phone)、安全的移動應用解決方案。首先,建立開放的移動應用平臺是實現眾多應用系統移動化的前提。移動應用平臺至少包括信息轉換、數據過濾、安全、數據封裝、設備管理、通信管理、應用程序接口管理、統一推送、智能更新、短信服務、應用發布、應用管理、用戶管理和系統管理等方面的功能。其次,移動應用安全解決方案包括基于CA證書的統一身份認證、安全的終端設備管理、對設備和操作系統的安全定制、安全的移動互聯網訪問通道和應用系統的安全。最后,應用系統的安全包括身份管理、數據安全、安全審計、安全合規、設備綁定、防窮舉攻擊、停用鎖定、遠程關機、遠程內容刪除等。
4.3移動應用推動了企業生產和管理的變革
移動應用推動“人”與企業的融合,加速了企業生產和管理的變革。企業移動應用的場景舉例如下:第一,對于有很多野外作業的石油公司來說,移動計算技術的應用可以提高井場設備的巡檢工作的效率;第二,移動計算的應用可以提高企業生產作業安全性,提高HSE水平。在石油企業,由于很多作業過程在野外,而且涉及危險品的管理,安全作業尤為重要;第三,在石油企業的生產和作業過程中,移動計算技術可以應用于過程數據和儀器儀表數據的實時采集和實時遠程監控;第四,通過移動應用技術,把企業的經營分析系統和決策支持系統在終端設備上顯示,公司的各層級的領導都能及時了解企業生產和經營狀況,應對市場挑戰,提高決策效率。
5、云計算推進基礎設施、平臺和軟件的融合
5.1 云計算概念和分類
Gartner提出:云計算是指通過網絡技術以服務的形式向客戶提供一種可擴展和具有彈性的、基于信息技術支持能力的計算方式。云計算服務可以分成TaaS(基礎設施既服務)、PaaS(平臺既服務)和SaaS(軟件既服務)三種類型。
云計算代表信息產業由硬件轉向軟件、軟件轉向服務、分散服務轉向集中服務的發展趨勢,與其說云計算是一種新技術,倒不如說它是一種全新的業務模式。
5.2云計算推進基礎設施的融合
企業需要按需提供IT資源,以獲得敏捷性,提升競爭優勢并滿足客戶期望,這些都使企業面臨的壓力不斷加劇。傳統的數據中心、僵化的IT架構和技術散亂是實施“IT即服務”等新交付模式的關鍵壁壘。
通過IT基礎設施的整合和基礎設施規劃的設計與構建,這些整合和規劃將推動IT基礎設施的融合。在運行環境方面支持共享服務管理,在計算資源結構上提供一次連接、動態裝配、始終可預測,在資源池化管理上彈性提供虛擬化計算、存儲和網絡資源,從而實現整個系統和基礎設施的智能化能源管理,提高綠色環保能力。
云計算在基礎設施服務管理上能夠降低運營成本,提高設備利用率,節能減排,保護現有投資,提供新的IT服務商機。
5.3云計算推進企業應用平臺的融合
云計算提供了一種新的平臺即服務的業務模式,促進了企業應用平臺的融合。在業務能力上,云計算提供通過分布式并行計算算法,將眾多性能一般的服務器的計算能力和存儲能力充分發揮和聚合起來,能夠為特定的應用提供海量數據處理能力。在業務形態上,形成一個高效的軟件應用開發和運行平臺,吸引第三方軟件開發者基于該平臺進行軟件開發和應用托管,同時聚集海量終端用戶使用該平臺上的各種應用。
云計算平臺服務的價值體現在:對服務提供商來說,能夠靈活調配資源,靈活擴展業務和實現業務發展的長尾需求;對開發者用戶來說,可以加快用戶開發速度,簡化系統維護工作。
5.4云計算推進軟件的融合
SaaS是軟件通過互聯網來交付的云計算模式,服務提供商向企業用戶收取月服務費,企業用戶通過互聯網來使用各種軟件,而不需要一次性購買軟件、硬件,也不需要負責對軟件的維護和升級,由服務提供商來統一安裝、升級、維護軟件和硬件。
云計算的軟件服務模式是一種新的軟件商業模式,從表現層上說,SaaS是一種業務模式,這意味著用戶可以通過租用的方式遠程使用軟件,解決了投資和維護的問題,因此從用戶角度來講,SaaS是一種軟件租用的業務模式;從接口層上說,SaaS是統一的接口方式,可以方便用戶和其他應用在遠程通過標準接口調用軟件模塊,實現業務組合;從應用實現層上說,SaaS是一種軟件能力,軟件設計必須強調配置能力和資源共享,使得一套軟件能夠方便地服務于多個用戶。
6、結束語
信息時代的企業如何贏得市場競爭是企業管理人員和研究人員都在探索的問題。本文提出了一套構建全面融合、全面集成的數字化企業所需要采用的理念、技術和方法。IT規劃、業務級SOA、物聯網、移動計算、云計算都是未來企業在實施數字化企業應用集成解決方案過程中需要采用的理論、技術和方法。
全面融合的數字化企業不僅能夠迅速響應市場的變化,而且能夠主動地抓住市場變化,通過管理、技術創新獲取市場變化帶來的商機。全面融合的數字化企業通過集成企業的所有過程、規則、信息、資源、人員、技術,使企業成為具有協作性、學習型、虛擬化、敏捷化和精良型的企業。
希望本文能夠為企業在實施數字化企業應用系統建設和應用集成的過程中起一定的參考作用。
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本文標題:全面集成的數字化企業
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