基于RPA技術(shù)的智能流程機(jī)器人研究與應(yīng)用

黃歲鋒

(中國(guó)核工業(yè)第五建設(shè)有限公司，上海 201512)

目前，漳州項(xiàng)目存在多個(gè)單獨(dú)的信息系統(tǒng)，例如：NC(財(cái)務(wù)共享軟件)、OA(辦公自動(dòng)化)、ENPOWER(核電多項(xiàng)目管理系統(tǒng))、IFS3.0(施工管理信息系統(tǒng))等多個(gè)異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)等，如要開發(fā)各種API接口、WCF(Windows 通訊開發(fā)平臺(tái))、Web Service(跨編程語(yǔ)言和操作系統(tǒng)的遠(yuǎn)程調(diào)用技術(shù))來(lái)重新構(gòu)建實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理，不但成本高，而且開發(fā)周期長(zhǎng)。此時(shí)，RPA技術(shù)在打通這些系統(tǒng)接口具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，使用RPA智能流程機(jī)器人在模擬人工操作時(shí)不用改造原有的系統(tǒng)，而是直接模仿人的行為進(jìn)行操作，且保密性好。特別是在數(shù)據(jù)提取、錄入、填寫表單、從各類系統(tǒng)中提取結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等流程都可以開發(fā)RPA機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且無(wú)需對(duì)原有系統(tǒng)做任何程序改動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。

1 研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)

1.1 研究?jī)?nèi)容

經(jīng)研究分析，漳州核電項(xiàng)目以“智慧核電”建設(shè)為契機(jī)，在原有核電多項(xiàng)目管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，對(duì)RPA技術(shù)、OCR、人工智能等新一代信息技術(shù)進(jìn)行研究，最終形成一套具有核電項(xiàng)目管理特點(diǎn)智能流程管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目文檔管理、預(yù)算數(shù)據(jù)、物項(xiàng)入庫(kù)等流程進(jìn)行智能化控制，代替人員自動(dòng)化進(jìn)行流程操作。

1.2 業(yè)務(wù)痛點(diǎn)

中核五公司漳州項(xiàng)目部署了核電多項(xiàng)目施工管理系統(tǒng)，基本能夠覆蓋核電項(xiàng)目施工階段的所有業(yè)務(wù)，但核電多項(xiàng)目管理檔案管理系統(tǒng)(ENPOWER)與發(fā)包方施工管理管理系統(tǒng)(IFS3.0)無(wú)數(shù)據(jù)接口，存在大量的數(shù)據(jù)重新錄入工作，不但增加了人工成本，工作效率不高，而且準(zhǔn)確性也不能保證。與此同時(shí)，在施工預(yù)算數(shù)據(jù)、財(cái)務(wù)報(bào)銷、施工任務(wù)單數(shù)據(jù)返填等方面存在大量的數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作，因此，迫切需要利用更為智能化的手段來(lái)解決此問(wèn)題。

1.3 研究目標(biāo)

通過(guò)以上問(wèn)題分析，漳州核電項(xiàng)目以“智慧核電”建設(shè)為契機(jī)，在原有核電多項(xiàng)目管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，對(duì)RPA技術(shù)、OCR、人工智能等新一代信息技術(shù)進(jìn)行調(diào)查和研究，最終形成一套具有核電項(xiàng)目管理特點(diǎn)智能流程管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目檔案管理、預(yù)算數(shù)據(jù)錄入、物項(xiàng)管理和施工過(guò)程管理流程進(jìn)行智能化控制，代替人員自動(dòng)執(zhí)行文件合并、命名、授權(quán)、錄入、上傳附件、分發(fā)、歸檔的全過(guò)程自動(dòng)化管理，代替人工自動(dòng)操作和數(shù)據(jù)錄入業(yè)務(wù)。

1)具備成本低、出錯(cuò)率低、準(zhǔn)確度高、合規(guī)遵從、全天候工作等特點(diǎn)[1]；

2)實(shí)現(xiàn)ENPOWER與IFS3.0系統(tǒng)跨平臺(tái)自動(dòng)化操作；

3)實(shí)現(xiàn)ENPower預(yù)算數(shù)據(jù)、物項(xiàng)到貨數(shù)據(jù)的自動(dòng)化錄入；

4)代替人員自動(dòng)執(zhí)行重復(fù)的業(yè)務(wù)流程，節(jié)省人工成本；

5)流程化操作自動(dòng)執(zhí)行，提高工作效率；減少技術(shù)人員工作量，讓技術(shù)人員更專注于做一些創(chuàng)造性工作；

6)可無(wú)縫銜接ENPOWER進(jìn)行數(shù)據(jù)集成；助力漳州項(xiàng)目數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

2 技術(shù)方案及應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)平臺(tái)及研究方法

漳州核電項(xiàng)目使用UiBot為智能流程機(jī)器人為設(shè)計(jì)平臺(tái)；其主要研究技術(shù)路線如圖1所示：

1)梳理和分析現(xiàn)有各類信息系統(tǒng)工作流程，挖掘應(yīng)用點(diǎn)；將重復(fù)度高、流程相對(duì)固定的業(yè)務(wù)，使用“智能流程機(jī)器人”來(lái)改造，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；

2)通過(guò)設(shè)計(jì)平臺(tái)，從技術(shù)上研發(fā)實(shí)現(xiàn)“智能流程機(jī)器人”，通過(guò)模擬特定場(chǎng)景下人機(jī)交互過(guò)程中的鼠標(biāo)、鍵盤操作和數(shù)據(jù)交互來(lái)實(shí)現(xiàn)電腦獨(dú)立操作完成工作任務(wù)；

3)將研發(fā)的“智能流程機(jī)器人”部署到實(shí)際工作環(huán)境中，計(jì)算機(jī)用戶只要一鍵啟動(dòng)智能流程機(jī)器人即可以自動(dòng)開始工作，并且監(jiān)控機(jī)器人的運(yùn)行狀況，如果出現(xiàn)問(wèn)題還要及時(shí)處理。

圖1 RPA研究技術(shù)路線Fig.1 RPA research technology roadmap

2.2 研發(fā)平臺(tái)功能模塊介紹

基于RPA技術(shù)的智能流程機(jī)器人研發(fā)平臺(tái)由設(shè)計(jì)器、運(yùn)行器、AI集成平臺(tái)及智能流程機(jī)器人構(gòu)成，其流程機(jī)器人設(shè)備和管理平臺(tái)如圖2所示：

1)設(shè)計(jì)器：主要用來(lái)研發(fā)“智能流程機(jī)器人”，也可以運(yùn)行和調(diào)試RPA機(jī)器人；主要是滿足用戶開發(fā)和設(shè)計(jì)不同需求場(chǎng)景的流程機(jī)器人，幫助用戶輕松完成機(jī)器流程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)工作；

2)運(yùn)行器或控制器：當(dāng)RPA開發(fā)完成后，用戶使用運(yùn)行平臺(tái)來(lái)運(yùn)行搭建好的機(jī)器人；當(dāng)需要在多臺(tái)電腦上運(yùn)行”智能流程機(jī)器人“的時(shí)候，可以對(duì)這些”軟件機(jī)器人“進(jìn)行集中控制，比如統(tǒng)一分發(fā)，統(tǒng)一設(shè)定啟動(dòng)條件等[1]；

3)AI集成平臺(tái)：為智能流程機(jī)器人提供執(zhí)行流程自動(dòng)化所需的各種AI能力；通過(guò)OCR文字識(shí)別和自然語(yǔ)言處理、圖像識(shí)別等AI技術(shù)，進(jìn)一步提升流程處理能力和高效精準(zhǔn)。

圖2 智能流程機(jī)器人設(shè)計(jì)和管理平臺(tái)Fig. 2 Intelligent process robot design and management platform

3 技術(shù)創(chuàng)新性和先進(jìn)性

中核五公司漳州核電項(xiàng)目部為了解決IFS與ENPower兩套系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)錄入重復(fù)工作，通過(guò)對(duì)RPA技術(shù)進(jìn)行研究和開發(fā)，大大降低人員輸入數(shù)據(jù)的出錯(cuò)率以及減少項(xiàng)目人員成本，代替技術(shù)人員自動(dòng)執(zhí)行文件合并、命名、授權(quán)、錄入、上傳附件、分發(fā)、歸檔的全過(guò)程，節(jié)省了人工成本；解決了發(fā)包方文檔管理系統(tǒng)(IFS3.0)與核電多項(xiàng)目管理系統(tǒng)(ENPOWER)文檔管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件數(shù)據(jù)重復(fù)錄入的問(wèn)題。其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：

3.1 管理創(chuàng)新

1)實(shí)現(xiàn)ENPOWER與IFS3.0系統(tǒng)跨平臺(tái)自動(dòng)化操作；

2)實(shí)現(xiàn)ENPower預(yù)算數(shù)據(jù)、物項(xiàng)到貨數(shù)據(jù)的自動(dòng)化錄入；

3)代替人員自動(dòng)執(zhí)行重復(fù)的業(yè)務(wù)流程，節(jié)省人工成本；

4)流程化操作自動(dòng)執(zhí)行，提高工作效率；減少技術(shù)人員工作量，讓技術(shù)人員更專注于做一些創(chuàng)造性工作；

5)無(wú)縫銜接ENPOWER數(shù)據(jù)集成；利用OCR、圖像識(shí)別等AI技術(shù)，助力核電項(xiàng)目數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

3.2 技術(shù)創(chuàng)新

(1)可視化編程技術(shù)

研發(fā)平臺(tái)獨(dú)創(chuàng)的可視化編程和源代碼編程隨時(shí)切換，簡(jiǎn)單易用，設(shè)計(jì)人員無(wú)需高深的編程技術(shù)，通過(guò)可視化流程視圖、豐富的源代碼命令庫(kù)視圖可以實(shí)現(xiàn)流程的展現(xiàn)和流程塊的展現(xiàn)，有效提高RPA流程開發(fā)效率，詳情如圖3所示。

圖3 可視化編程設(shè)計(jì)界面Fig.3 Visual programming design interface

(2)業(yè)務(wù)處理和軟件流程智能化

在RPA智能流程設(shè)計(jì)和日常辦公過(guò)程中，經(jīng)常需要對(duì)Excel、Word、瀏覽器等常用軟件進(jìn)行自動(dòng)化操作，使用RPA技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這些軟件智能化操作。與些同時(shí)，RPA可根據(jù)預(yù)先編寫的腳本進(jìn)行重復(fù)、機(jī)械式的操作，用自動(dòng)化處理代替人工任務(wù)處理，以提高工作效率。

(3)模擬人機(jī)交互

RPA智能流程機(jī)器主要模擬用戶手工操作，如數(shù)據(jù)錄入、字符復(fù)制、粘貼、鼠標(biāo)點(diǎn)擊、鍵盤輸入等，自動(dòng)處理表格間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、自動(dòng)調(diào)整文檔格式和文章排版、自動(dòng)收發(fā)郵件、自動(dòng)打開檢驗(yàn)網(wǎng)頁(yè)鏈接、文獻(xiàn)檢索、收集資料等重復(fù)操作[2]。其傳統(tǒng)工作與RPA機(jī)器人對(duì)比如圖4所示。

圖4 傳統(tǒng)工作方式與RPA機(jī)器人對(duì)比Fig.4 Comparison of traditional working methods and RPA robots

(4)擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性強(qiáng)

支持Python、C/C++、C#、JAVA等多種編程語(yǔ)言編寫的自定義插件，支持自定義命令；支持多級(jí)開發(fā)者生態(tài)。同時(shí)具備跨平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，引擎支持Windows/Mac/Android等平臺(tái)；PC、移動(dòng)設(shè)備多端兼容，支持瀏覽器、桌面、SAP等多種UI自動(dòng)化[1]。

4 應(yīng)用成果及效益分析

漳州核電項(xiàng)目依托漳州核電廠1、2機(jī)組常規(guī)島及部分BOP工程項(xiàng)目以文檔、預(yù)算數(shù)據(jù)、物項(xiàng)管理為切入點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)行應(yīng)用；通過(guò)應(yīng)用取得了良好經(jīng)濟(jì)效益;解決了發(fā)包方IFS系統(tǒng)與ENPOWER文檔管理系統(tǒng)兩套系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)重復(fù)錄入，大大降低出錯(cuò)率和減少了人員成本，可以代替人工采集、錄入、核對(duì)數(shù)據(jù)和操作業(yè)務(wù)；具有出錯(cuò)率低、成本低、準(zhǔn)確度高、合規(guī)遵從、全天候待命等特點(diǎn)；目前該項(xiàng)目已啟動(dòng)在預(yù)算數(shù)據(jù)、物資管理等領(lǐng)域應(yīng)用，具有很好的應(yīng)用價(jià)值和前景；對(duì)后續(xù)同類核電項(xiàng)目數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作具有參考借鑒和指導(dǎo)作用，其在漳州核電常規(guī)島施工項(xiàng)目中產(chǎn)生效益如下：

4.1 直接經(jīng)濟(jì)效益

RPA智能流程機(jī)器人作為一門新型軟件自動(dòng)化技術(shù)，目前在漳州核電項(xiàng)目文檔、預(yù)算數(shù)據(jù)、物項(xiàng)管理進(jìn)行了應(yīng)用；應(yīng)用效果良好；通過(guò)研究和應(yīng)用，證明了RPA智能流程機(jī)器人可以代替人工采集、錄入、核對(duì)文檔數(shù)據(jù)和操作業(yè)務(wù)；表1是利用RPA智能流程機(jī)器人后節(jié)省的人工時(shí)成本。

表1 節(jié)省的人工時(shí)成本

注:經(jīng)過(guò)上述分析，RPA智能流程機(jī)器投入使用后，在預(yù)算數(shù)據(jù)、物項(xiàng)管理、文檔管理領(lǐng)域保守預(yù)計(jì)可節(jié)約資料員或輸入員8名；可節(jié)省成本(54 000元/年×8人)×2年+10.8萬(wàn)元=97.2萬(wàn)元人工成本。

4.2 社會(huì)效益

通過(guò)對(duì)RPA智慧流程機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用研究，推動(dòng)了漳州核電項(xiàng)目信息化流程改造和功能完善，探索出一條有核電特色的信息化管理之路；使核電項(xiàng)目信息化管理工作越來(lái)越“智慧化”，在提升工效和降低管理成本的同時(shí)，還打破了與發(fā)包方系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)孤島，為后續(xù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和項(xiàng)目智能化管理探索了一條新的思路和方法；后續(xù)將在施工任務(wù)單、財(cái)務(wù)核帳、智慧倉(cāng)儲(chǔ)、發(fā)票驗(yàn)證等領(lǐng)域進(jìn)行推廣應(yīng)用，有著很好的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。