基于PaaS技术的军工科研生产型企业流程治理

徐磊、黄赟 /北京机械设备研究所

当前市场竞争日益加剧，信息技术迅速发展，全球化的浪潮日益增强，军工科研生产型企业基于顾客、竞争和变革（3C）为特征的3 股力量使企业所处的环境发生了巨大的变化，原有的科层制管理造成流程分工过细、追求局部效率、流程环节冗长、部门壁垒森严、忽视顾客利益等问题，使其越来越难适应企业的发展。金字塔式的结构使公司的高级管理层与公司客户的距离越来越远，而来自客户的需求也可能在到达公司高层时已经面目全非。

企业亟需解决互联互通难、信息共享难、业务协同难的问题。实现全价值链上企业间基于业务流程的虚拟、协同、并行，完成从传统制造模式到数字化工业体系的转变，以流程治理为工具，提升柔性生产、精益制造、精细管理和快速响应的综合能力，加快面向智慧企业的快速转型需求迫在眉睫。

一、军工科研院所基于PaaS技术流程治理的必要性

1.军工科研院所的流程困境

自“十二五”以来，军工科研院所业务普遍快速发展，企业管理和研制的核心业务都采用了信息化手段，例如PDM、TDM、CAPP、ERP、MES 等。但很多业务流程仍然停留在职能型，没有向流程型组织转变，缺乏数字化及流程化，还停留在线下管理、纸质记录的模式，线上业务流程割裂，数据孤岛严重；由于业务的频繁变更迭代，很多系统已经无法满足使用要求。此外，企业内部已经建设的系统缺少统一规划，底层平台杂乱、技术架构不一、系统操作方式各异，导致系统集成困难、IT运维困难、用户使用体验差。企业缺少一个有力手段，无法快速响应需求、灵活应对业务变化，无法实现各类软件系统平台精简集中化。

2.PaaS 技术流程引擎特点

企业运行智慧化是智慧企业建设的高级阶段，通过大数据、云计算、物联网、移动互联网人工智能等技术的挖掘和应用，助力企业快速进入智慧化。平台即服务（Platform as a Service，PaaS）是一种面向应用的支持云端架构的平台服务，为用户提供一体化应用开发、部署、运行、管理和监控的托管环境，将软件研发的业务基础平台作为一种服务。基于PaaS 的流程引擎技术在智慧企业平台的应用，能够实现企业快速形态变化、资源调配及时、业务调整的自适应及企业的自我管理、自我约束、自我调节，即实现企业运行监控全面由事中预警向事前防范转变，并根据事前防范情况实现企业运行状态的自适应和自调整。PaaS 技术的应用是实现企业快速迈入智慧的核心“助推器”。

二、军工科研院所的流程治理途径

1.业务架构梳理

坚持企业顶层结构性框架设计，企业总体架构规划（见图1）的第一步是明确架构愿景，根据军工科研院所业务战略和需求提出架构目标，明确架构范围；第二步是总体架构设计：从理论上采用TOGAF 企业架构框架，即由业务架构和IT 架构组成，IT架构又由应用架构、数据架构和技术架构3 个部分组成；第三步是架构的落地实施，直接目的是指导应用系统建设规划，同时辅助业务流程在信息化环境下进行优化与再造；第四步是待架构落地实施后，定期开展信息化水平评估，对信息化成熟度进行全面评价，为架构的更新和修正提供依据；第五步是架构更新：信息化总体架构是一个持续改进、不断迭代的过程，新一轮的架构规划设计都需要以信息化水平评估结果为实际指导，以促进的业务战略为最终目标。

图1 企业总体架构研究及实施流程图

围绕“完善架构、强化顶层，推进集成、协同共享，突出应用、严格考核”的总体思路，以实现军工科研院所的“转型升级”为最终目标。打造智慧企业信息化管理平台，实现企业的数字化转型；推进以流程优化为主导的管理信息化的全面应用，实现信息化由支持业务向支持企业战略发展转变，提高集中管控能力和协同精细化管理水平。

2.技术架构设计

企业业务的核心就是流程，引入原生PaaS 平台，经过大量定制，形成了更加符合军工科研院所的流程开发运行平台。PaaS 流程引擎技术应用平台的BPM 流程引擎实现了流程规划、流程梳理、流程建模、流程执行、流程门户、流程运维、流程分析、流程监控和流程优化（见图2）。

图2 流程全生命周期管理技术

遵循最新的国际BPMN2.0规范，目前已经实现了38 种BPMN 符号的建模，可在零编码下实现工作流控制的大部分模式。包括：开始事件、中间事件、结束事件、任务活动、子流程、网关、连接对象、泳池泳道、工件和任务编排等。

流程引擎实现了在线的、可视化的建模工具，包括流程建模、表单建模、存储建模和报表建模。通过拖拽方式绘制流程图，完成流程建模；在流程图上直接设置流程运行所需的各类配置信息，实现低代码甚至零代码的可执行流程设计；表单通过数据库表自动驱动生成，然后进行在线可视化调整和设计；流程和表单配置完成之后，系统自动驱动生成可执行的完整的运行流程；报表建模基于存储摸型和流程数据，直接生成统计报表、图表等模型。

3.研发流程梳理

通过推进IPD 研发管理模式，构建流程型组织的架构，识别出价值创造主流程及支撑流程。拉通了从路线图编制、立项论证、技术研究与开发、产品与平台开发等端到端管理过程，输出有竞争力的、高质量的产品与技术方案。实现了通过一致的、规范的方法来指导产品开发过程，支持有竞争力的、高质量的产品与技术方案的交付。

三、军工科研院所基于PaaS技术的流程治理实践

1.业务流程敏捷快速开发

从2016 年开始，北京机械设备研究所基于统一的PaaS 平台技术，开展底层API、通用服务构建技术、微应用APP 技术、流程引擎应用技术和系统集成技术应用研究，自主开发了33个应用和系统，实现了企业综合管理业务全覆盖，具有自主知识产权。

通过PaaS 平台，发布了公共服务和组件共计41 项，例如主数据管理服务、网关集成服务、单点登录服务、统一待办服务、统一消息通知服务、外部系统流程控制服务、外部系统表单控制服务、流程任务控制服务、组织接口服务、权限接口服务、门户会话服务、收文待阅服务、三员管理组件等，极大扩展了平台的底层服务功能，提高了公共服务组件的重用度，减少了大量重复建设，提高了开发效率。

PaaS 平台提供完整的应用基础构建服务，包括统一的集成和API 服务、统一的公共设施服务，涵盖应用开发、运行、升级的全过程管控。采用国际最新的BPMN2.0 规范，实现高可配、低开发量，覆盖流程梳理、流程执行和流程监控分析的流程引擎。经实际应用，平台低代码快速开发，比DevOps 快5 倍；与主流BPM 平台相比，平台微应用架构的运维效率提升一倍；基于统一集成管控，企业应用集成度提升一倍；并基于统一的业务数据，实现了业务数据统一搜索和业务数据绩效分析。

2.业务流程统一集成

通过基于PaaS 流程引擎技术应用，实现了研究所内22 个系统104 个接口服务的开发注册和监控，实现了所有系统的待办集成、消息集成、人员用户集成、邮件集成、收文集成、12 类主数据集成；同时为外部系统提供数据服务，例如经营管理数据集成应用、BOM 数据集成应用、业务财务一体化数据集成应用、生产制造数据集成应用、资源管理数据集成应用等内容。接口平均运行频率46000 余次/天。打造了一个简洁、松耦合的应用系统集成环境和服务管理模式，大力推进了数据集成，破除了数据孤岛。

基于PaaS 的流程引擎技术实现了企业业务综合管控，打造了研究所企业内部的统一信息化数据交换与运行平台。基于统一的流程引擎和统一的IT开发平台为用户提供了一个系统集中、信息汇总、入口统一、流程统一、工具丰富的工作平台。实现了PDM、TDM、CAPP、ERP、MES、OA、 综合经营、主数据、流程中心、ITIL 等20 个系统的信息集成，实现了一键直接获取信息，屏蔽多系统间的来回切换，大大简化了用户工作信息的获取难度，提高了工作效率。同时，数据的及时共享，进一步迈入了“数据多跑腿，群众少跑路”的数字化集成应用阶段。

3.流程驱动业务

基于PaaS 流程引擎技术的智慧企业平台自2017 年正式上线至今，打造了以APP 为单位的企业应用开发模式。每一组功能都以一个独立的微应用进行封装，每个APP 都可以独立进行开发、部署、升级、监控、停用、卸载。APP 间可以通过PaaS 平台提供或者自主扩展的底层服务进行通信。通过构建33 个微应用，覆盖研究所大部分管理业务，包括科研生产管理、质量管理、决策事务管理、物资供应链管理、项目招投标管理、人力资源管理、仪器设备管理、工艺工装管理、试验室管理、信息化运维管理、党宣管理、保密管理、保卫管理和行政管理等。

截至2019 年底，基于统一的流程引擎共开发上线流程186 支，运行流程170362 个，完成审批1663230 人次，基本实现企业审批无纸化。流程平均审批完成时间从最初的7.2天缩短至2.2 天，管理效率改善230%。

基于PaaS 平台的低代码优势和可视化的开发模式，流程建模、存储建模、表单建模和报表建模的代码开发量减少70%以上，开发速度提升120%，极大提高了信息化对业务的响应速度，提高了用户满意度。

此外，实现了基于流程驱动的各类业务数据全生命周期管理和数据动态维护。实现了基于流程驱动的各类业务数据全生命周期管理。通过流程环节触发相关数据的同步和数据的自动变更，保证各类数据的自动、及时、准确变更。将BPM 流程引擎 嵌 入SAP、MES、ITIL、仿真系统等专业系统，为各业务系统提供灵活的流程运行管理和数据集成，进一步打破了数据孤岛。基于流程驱动的仪器设备管理和人员档案管理示意图如图3所示。

图3 基于流程驱动的仪器设备管理和人员档案管理示意图

4.流程绩效分析

流程绩效是驱动管理驾驶舱运转的神经，直接决定了可视化决策的精度与广度。笔者从企业科研生产、经营管理等业务职能管理部门决策层的视角切入，针对跨组织、跨部门、多项目的资源配置与动态调控需求等建立企业流程绩效管理体系。

通过采集平台上所有的流程运行日志数据，自动送往Spark/Hadoop 大数据计算服务，通过一系列的分析模型和算法，将原始数据加工成过程效率相关的KPI 维度分析结果，并通过平台内的报表工具展现，为业务调整、流程优化提供可量化的直观数据。

基于大数据分析计算技术，从组织维度、时间维度、流程维度对业务运行情况进行多KPI 分析。流程运行完成后，每天自动将运行数据加入分析库中，大大提高了企业的流程绩效分析能力，为企业经营管理和流程优化提供科学、量化的决策依据。平台实现的22 类数据分析KPI 指标如表1 所示。

表1 业务流程关键KPI表

基于数据分析技术与关键KPI 指标，开展企业业务流程的穿透性数据分析，可以实现不同维度的内容分析，如针对流程数据的同比、环比、当年、当月的时间维度分析；部门、岗位、人员、角色的组织维度分析。

通过长期的数据积累分析，基于PaaS 的流程引擎平台能够自动实现业务流程的热力图，识别单一流程的关键审批节点、流程“淤堵”节点，从而进一步为业务优化提供有效的数据支撑。

基于PaaS 技术开展的军工科研生产型企业流程治理具备低代码优势和可视化的开发模式，流程建模、存储建模、表单建模和报表建模的代码开发量减少70%以上，开发速度提升120%，极大地提高了信息化对业务的响应速度和用户满意度。同时，满足了军工科研院所的涉密信息系统应用要求，形成了一套可自适应、自完善、自主可控的成熟解决方案。