04-大基建系统工程与数字孪生全攻略 | 项目智能
▲04-大基建系统工程与数字孪生全攻略 | 项目智能
本系列文章将致力于阐述系统工程与数字孪生在大型基础设施数字化转型中的应用与实践。笔者核电人出身，故文章逻辑与案例将以核工业作为牵引，用来阐述广义上大基建行业数字化转型与传统制造业的区别，以及其价值（Why）、工作内容（What）、解决方案（How）与实施方法（How to）。
项目管理指在有限的资源约束下，运用系统的观点、方法和理论，对项目涉及的全部元素进行有效地管理，包括从顶层决策到完结交付的项目全生命周期的指挥、组织、用人、计划和管控五项主要工作，以达成项目的目标。
大基建项目管理从系统工程的视角来分析，其生命周期如上图红框所述，此高层视角的生命周期可被细化为工作分解结构（WBS - Work Breakdown Structure），WBS又与产品/系统分解结构（PBS – Product Breakdown Structure）和不同组织之间的分配工作方式相关，即组织分解结构（OBS - Organization Breakdown Structure），用于定义谁在什么时候交付系统的哪个部分。
大基建项目一般由两大主要角色承担，EPC工程公司和业主。我国大部分工程公司因为技术原因与历史原因而被割裂为设计院和施工单位，双方数字化交互严重不足，一部分企业快进入21世纪中叶了还在用纸质文档和图纸沟通和交付。虽然双方都争着想成为总承包，但其对于项目的主体目标是一致的：即在更优的预算和工期下交付符合质量的系统。
基于相互关联的WBS、OBS和PBS的框架，可以看到每个工作包、每个组织和对应系统的每个元素的工期和预算，因此可以相对直接地进行管控并在必要时进行调整，以保持项目管理三角形的平衡。项目生命周期中要在关键里程碑应用WBS、OBS和PBS形成基线，使项目在时间、成本和质量三个维度下在一定范围内保证一致性，同时应用配置管理流程用于管控此项目基线到下一个项目基线间的变更流程。衡量一个项目的成功与否，其判断标准为项目的利益相关者需求是否与交付的系统达成一致，以及项目管理三角形的平衡状态。
一般来说，人类大脑处理概念的能力一旦超过七个参数就会迅速下降。因此核工程等复杂大基建的项目管理需要将整体多维度系统视图分解为更小、更简易、更容易交互的颗粒度以降低其复杂性。这里就需要应用单一数据源的协同平台、以系统工程的方法、智慧管理项目每天海量的微观决策，同时聚合并处理来自多方的反馈信息。
对于大基建行业的EPC工程公司，其目标为：实现基于施工和运维需求驱动、强化与供应商伙伴关系、主动模式的风险管理、工程业务流程标准化，以及建立竞争优势。对于业主运维单位，其目标为：优化成本中心、生产最大化、捕捉并积累知识与经验、扩大经营规模、多元化经营，以及保障安全、合规和可持续发展。
目前很多大基建企业的项目管理十分粗放，哪怕是坐在同一个办公室里的团队，项目各维度之间的割裂情况一样严重，管排程的、管预算的、管质量的、管安全的、管合同的、管交付物的……大家用各自的工具各干各的，而且都与关键业务流程脱节，导致信息滞后、错误、不一致等问题的出现。
基于系统工程和数字化转型的解决方案可以保障在设计期间与施工在迭代过程中进行协作，同时实现多选择决策采购来节约成本；在施工期间设计单位与现场团队协作、管理变更，并基于现场反馈保持需求与竣工之间的一致性，同时协调采购与施工需求来实现更优成本。
1. 项目结构与工作包
把项目（Project）分解为更小的可管理单元：
阶段（Phase）
o 任务（Task）
o 里程碑（Milestone）
决策门（Gate）
并将以上以对象的方式分配给项目人员，以确保更精细的项目管控。
2. 外部供应商协作
企业生态圈与访问权限管控：
明确项目成员角色，包括：
o 企业内部人员
o 企业外部供应商
访问权限在适当的粒度层级上进行调整/扩展
3. 主进度计划
复杂的计划可以分解成更小的可管理项，而不影响管理的整体视角，主进度计划的工作分解结构（WBS）可以分解为更小的可管理项，以便更好地实行管控并更专注于项目团队。
4.项目行动项排程
项目经理可定义阶段、决策门、里程碑、行动项和依赖关系的调度细节，同时定义项目进度工作分解结构（WBS），包括任务日期、依赖关系、约束条件等；可通过关键字配置任务时长，并可通过甘特图视图实现多视角对比计划与实际进展、基于属性的筛选操作，以及通过图形拖拽直接操作，最终可自动输出交付物清单以及进行模板重用。
5. 问题与风险管理
平台可以捕捉并管理专项问题，包括：设置定义问题、分配优先级和责任人、定义是否需要将问题升级；同时为降低风险来合并项目风险清单、风险瀑布图报告展示风险减缓过程的状态。
6. 项目预算管理
项目经理可通过监控预算的变化幅度来定义和管理项目预算，实现：
基于项目的时间线和周期阶段来创建和管理项目预算数据
可配置成本项目分类作为花销和投资
在计划、估算和实际数据间浏览比较
应用选项卡展示预算和实际成本交易记录
冻结基线预算
7. 项目生命周期集成管理
将项目管理单元对象化，这些对象由不同“成熟度”组成的“生命周期”所驱动 ，“成熟度”之间的每一个转换都可以通过工作流确认或签名进行管控。
8. 项目管理集成看板 / 仪表板 / 驾驶舱
当项目经理通过直观的项目指标做出更优的决策，且能够对早期预警的问题即时做出反应，就可以避免项目的延期和超支。项目统计看板用图形表示项目阶段和各项状态，包括：
进度、延迟天数、延迟任务数百分比
人力超负荷状况
里程碑的完成 / 错过情况
预算开销状态
风险和问题项状态
最终聚合海量多方数据，用于集成管理项目进度、预算、质量、安全、风险、交付物等：
基于沉淀在平台的数据进行大数据和语义解析，实现智慧项目管理、风险预测、趋势预测、任务智能分配等：
如果您希望深入了解如何应用大数据和云计算等先进方法实现项目智能，项目管理维度如何与核工业复杂业务流程相结合，以及海外项目最佳实践案例等，
吕柯夫
数字核电高级咨询顾问
毕业于UTT法国特鲁瓦工程技术大学并获得硕士工程师学位，十二年核电项目经验，中国核学会高级会员。加入达索系统之前，曾供职于EDF法国电力集团，负责核电站停堆大修项目管理、后福岛事故全法核电站应急机组改造设计、英国欣克利角C欧洲第三代压水式核反应堆三维数字化设计与配置管理。
