信息技术（第2版）（拓展模块）拓展模块10 机器人流程自动化

2/12课题名称模块10机器人流程自动化授课类型理实一体授课对象授课课时所授课程授课地点所授教材一、学情分析本课程授课对象为高职各专业大一学生，课程开设在大一第二学期，学生情况在知识储备、学习特点和信息素养的情况如下。1.知识储备学生在高职或高中已经学习了信息技术课程，并且在大一第一学期已经完成了高职信息技术（基础模块）的学习，具备了基础的信息技术知识和技能。2.学习特点授课对象都是零零后的学生，在学习方面表现出如下特点。（1）喜欢实践动手操作，厌烦枯燥乏味的理论讲解；（2）喜欢任务式引导，情境设定，参与其中，厌烦平淡无极的说教；（3）乐于接受可视化教学资源，反感静态纸质学习材料；（4）偏爱颗粒化、模块化的学习过程，排斥时间冗长的教学过程；（5）对挑战性的题目感兴趣，对基础性题目求知欲偏低；（6）喜好电脑与互联网的应用，线上操作所见即所得可以引发学习兴趣。3.信息素养学生通过高职或高中信息技术课程的学习，具备了基础的信息技术学科素养，但是在数字化学习与创新方面仍需加强二、教学内容1.知识目标2.能力目标初步掌握机器人流程自动化工具的基本操作简单的软件机器人的创建，实施自动化任务3.素养目标通过小组学习，培养与人沟通、协同工作、口才表达等能力1.教学重点的基本概念、主要特点及应用价值八、教学环节教学环节教学内容教学活动策略与意图环节一课程导入与学习任务(10分钟)机器人流程自动化是以软件机器人和人工智能为基础，通过模仿用户手动操作的过程，让软件机器人自动执行大量重复的、基于规则的任务，将手动操作自动化的技术。如在企业的业务流程中，纸质文件录入、证件票据验证、从电子邮件和文档中提取数据、跨系统数据迁移、企业IT应用自动操作等工作，可通过机器人流程自动化技术准确、快速地完成，减少人工错误、提高效率并大幅降低运营成本。本模块主要介绍机器人流程自动化基础知识、技术框架和功能、工具应用、软件机器人的创建和实施等内容。【学习任务】通过本节内容的学习，完成下列学习任务：

1.在学习过程中认真复习，梳理记录好学习笔记；2.理解机器人流程自动化的基本概念，了解机器人流程自动化的发展历程和主流工具;3.了解机器人流程自动化的系统架构、功能及部署模式等;4.熟悉机器人流程自动化工具的使用过程;5.初步掌握机器人流程自动化工具基本操作;6.体验简单的软件机器人的创建，实施自动化任务。7.感受机器人流程自动化的魅力，激发对兴趣，拓展视野和思维；8.通过小组学习，培养与人沟通、协同工作、口才表达等能力；9.完成单元考核评价中的相关任务。教师活动1.介绍机器人流程自动化及发展态势。3.介绍机器人流程自动化小节的学习任学生活动2.积极思考，回答问题。3.明确本小节的学习任务4.思考记录1.讲授教学法，介绍机器人流程自动化概述、本节知识图谱及学习任务，使学生了解本节教学内容的全貌教学环节教学内容教学活动策略与意图环节二机器人流程自动化的基本概念(15分钟)10.1认识机器人流程自动化10.1.1机器人流程自动化的基本概念1.什么是机器人流程自动化RPA(RoboticProcessAutomation)机器人流程自动化，又称为数字化劳动力(DigitalLabor)，是一种智能化软件，通过模拟并增强人类与计算机的交互过程，实现工作流程中的自动化。机器人（R）-模仿人类行为的软件，如点击，击键，导航等。流程（P）-为达到所需结果所采取的步骤顺序。自动化（A）-在没有任何人为干预的情况下执行过程中的步骤序列。可以简单理解为软件机器人模拟人类在计算机等数字化设备中的操作，来实现自动执行一些重复、繁琐、大批量的工作任务，例如通过用户界面进行数据提取与清理、访问电子邮件和系统、执行计算、创建文档和报告以及检查文件等。2.机器人流程自动化的特点机器人流程自动化具有对企业现有系统影响小，基本不编码，实施周期短，而且对非技术的业务人员友好等特性。RPA不仅可以模拟人类，而且可以利用和融合现有各项技术，例如规则引擎、光学字符识别、语音识别、虚拟助手、高级分析、机器学习及人工智能等前沿技术来实现其流程自动化的目标。从应用上看，机器人流程自动化具有以下四个特点。RPA适用于高重复性并且具有既定逻辑的处理流程;RPA既可以独立工作，也支持人机交互合作模式;RPA的实施基于现有IT架构且企业无需为其对现有系统进行修改;RPA适用于联合多业务系统，减少不同系统导致的重复工作。3.机器人流程自动化的应用价值相对传统手工完成重复类工作，RPA流程自动化软件具有以下三方面应用价值。从业务层面来看，RPA可以将繁琐、重复的流程实现自动化操作，并通过机器人模拟人类各类软件以打通企业上下游业务，实现整条业务线自动化。从工作层面来看，传统软件在数据管理环节有一定缺失，且存在数据质量差、手工处理费时费力的痛点，RPA软件在满足自动化的基础上降低人力成本，减少人为失误，可以24小时不间断工作，将员工从低效工作中解放出来，以便处理更高阶的工作，利于企业创新。从技术层面来看，RPA作为自动化流程软件可以嵌套在其他软件中完成部门重复类工作，也可以直接连接顶层软件而不侵入企业原有系统,增加软件系统稳定性，如图3-2所示。随着数字化时代的到来，利用高新技术来取代低效率的劳动力付出，是必然的发展趋势。图3-2机器人流程自动化的应用价值教师活动1.讲授机器人流程自动化的定义与特点。2.通过设问你知道机器人流程自动化的应用价值吗？通过讨论分析，进一步加深对机器人流程自动化的理解。学生活动2.积极思考，回答问题。3.参与互动讨论，理解机器人流程自动化的概念。1.讲授教学法，介绍机器人流程自动化的定义、基本特征等概念，使学生掌握机器人流程自动化的概念。2.问题教学法，互动讨论机器人流程自动化的应用价值，促进学生对机器人流程自动化的理解。教学环节教学内容教学活动策略与意图环节三机器人流程自动化的发展历程与应用场景(15分钟)1.机器人流程自动化的发展历程RPA这个术语是由BluePrism提出的，同时BluePrism也是RPA领域的先驱者。BluePrism已经得到美国IT研究和咨询公司Gartner的认可，他们已经在全球拥有超过100个客户，并与NHS、埃森哲、Hexaware、HewlettPackardEnterprise、Capgemini、IBM等大型巨头合作。RPA前驱早在2000年左右便以“按键精灵”的形式出现，更多用于游戏、知识化办公等桌面级阶段。2011年左右，国内开始出现最早推出RPA产品的厂商，同年，阿里云RPA的前身“码栈”在淘宝诞生，主要帮助阿里巴巴集团小二做运营和服务售后等自动化。机器人流程自动化的发展历程如图3-3所示，2015年随着四大会计事务所在中国区应用RPA，RPA工具也逐渐被国内金融机构所接受，随后2年，大批RPA厂商开始成立，金融科技厂商、AI厂商也是在这个阶段开始转型进军RPA，随着早期厂商对市场认知的教育和产品拓展，2018年更多企业开始认知并接纳RPA带来的价值，并在2019年掀起一股资本浪潮。图3-3机器人流程自动化的发展历程未来，技术成熟度提升、不同行业应用场景的挖掘仍会在较长一段时间伴随RPA市场。2.机器人流程自动化的发展趋势（1）与AI技术集合延伸RPA能力边界RPA与AI能力的结合，可以提升感知非结构化数据能力和聊天机器人联动能力，帮助RPA提升易用性，业务端应用向前端迁移。除此之外，AI还能帮助RPA更好处理软件环境的变化，降低运维成本，满足客户智能审批、智能合规、智能信贷流程、智能风控等要求，在复杂应用场景中帮助RPA构筑高壁垒。图3-4RPA+AI的发展趋势（2）RPA应用将向金融以外行业拓展，政务需求潜力渐显RPA应用不受行业和部门限制，但是一直以来，RPA的发力点仍主要落在金融、财税等信息化程度高、流程标准化程度高、重复性工作多、耗费人力大的行业和场景。相对于金融行业，制造、电信、医疗、政务等亟需转型的传统行业对RPA产品都有一定诉求，但渗透率并不理想。政务行业虽然存在标准化程度较高的场景，且人员短缺，但由于对人效考核制度不完善，对RPA的投入动力不足。近两年随着智慧政务的推进，利用AI和其他自动化软件提升政府部门在办公、监管、服务、决策等效率的提升成为共识。未来，RPA厂商协助传统企业进行数字化转型将成为行业增长新的发力点。3.机器人流程自动化的应用场景（1）机器人流程自动化在金融行业的应用场景在金融行业，许多银行系统部署时间较长，存在诸如流程复杂、系统之间无法打通、数据割裂的痛点，需要大量人工操作，新增需求开发周期长，难以适应当前市场环境的变化，RPA可以帮助金融从业人员快速地改善业务流程，大幅缩短开发周期。除此之外，RPA还可以简化流程降低风险，人为操作业务流程时会存在大量风险，如盗取数据、篡改数据、输入错误数据等，但是RPA作为数字员工可以基于一定规则自动执行大量重复、枯燥的业务，保证处理的准确度。RPA+AI有助于拓展在金融行业复杂场景的应用，如图3-5所示。得益于人工智能的快速发展，可以通过RPA+AI来应对那些繁琐、复杂的非结构化数据，完成复杂应用场景的流程替代。图3-5RPA在金融行业的应用场景（2）机器人流程自动化在制造业的应用场景在制造业，RPA简化复杂后台运营流程，降低手工作业失误率，如图3-6所示。在制造业的生产流程中，有许多需要快速完成的重复性工作场景，目前RPA已经应用在如物料清单自动生成自动化跟踪、采购订单创建与管理、工厂记录管理及报告等制造业典型场景等，减少业务操作流程中人为操作失误所带来的非计划停机损失。除此之外，RPA还可应用于制造企业的财会领域(如AP自动化、运费等级和付款审计等)、运营环节(如库存、SKU更新、销售、定价报告创建、MES集成等)、客服环节(如订单更正、与供应商沟通、向客户发送更新等)以及合规方面(GDPR要求的客户记录更新)。RPA作为制造业数字化转型关键推动因素，可以有效简化和优化复杂的后台运营流程，帮助企业降本提效。图3-6RPA在制造业的应用场景（3）机器人流程自动化在电商零售业的应用场景零售业供应链链条长和结算交易环节步骤多，天然存在适合RPA部署的底座。随着电商行业快速发展，一些传统的线下零售企业也不断向线上销售转型，但是转型过程中，线上电商平台和线下门店等各销售渠道销售数据分散，电商平台与ERP系统的数据相互独立，需要手动实时更新销售数据和库存信息，在数据的迁移过程中往往耗费大量人力，且可能会出现致命错误。RPA可以根据预设的操作规则，模拟人工复制粘贴，无需协调数据接口，自动导出电商平台的销售数据，批量写入ERP系统，也能将ERP系统的最新库存数据，通过批量录入的方式及时更新到电商系统后台。类似的场景还有生产管理、供应链管理、销售分析、营销管理、网站数据导入、订单数据自动处理、客服系统集成、数据监控到产品定价比较、单据数字化等，通过RPA技术都可以轻松实现，越来越多零售企业意识到数字化对于毛利率提升的重要性，如图3-7所示。图3-7RPA在电商零售业的应用场景（4）机器人流程自动化在政务领域的应用场景解决政务部门系统分散等问题，快速响应业务升级随着近年来政务部门信息化的建设，政府业务系统的建设逐步完善，政务的运行也在由原来的手工作业慢慢向智慧作业转变，但是也带来了诸多亟待解决的问题。不同业务系统之间还是存在难以打通的问题，各个机构和部门的业务网站大多仍处于分散状态。通过RPA和OCR、NLP等技术的结合代替人工来自动分析文档内容并进行处理，一方面针对异常事件的处理更加快速有效，节约大量人力成本;另一方面也能快速应对业务场景变动或者客户系统升级所带来的新增需求，如图3-8所示。图3-8RPA在政务领域的应用场景教师活动讲授机器人流程自动化的发展历程、发展趋势和应用场景。学生活动2.积极思考，回答问题。3.了解机器人流程自动化的发展历程、发展趋势和应用场景。1.讲授教学法，通过介绍机器人流程自动化的发展历程、发展趋势和应用场景，使学生了解机器人流程自动化的发展发展脉络与趋势1.讲授教学法，通过介绍机器人流程自动化在金融、制造、电商零售和政务领域的应用，使学生了解机器人流程自动化的典型应用场景教学环节教学内容教学活动策略与意图环节四RPA系统架构、功能及部署模式(15分钟)1RPA系统架构与功能目前大多数RPA平台系统结构是由设计平台、机器人、控制平台的标准三件套组成，如图所示。图10-12RPA平台系统结构设计平台：设计平台主要完成在可视化界面的流程编辑工作，是RPA的规划者，利用可视化界面设计出各种自动化的流程。一般通过内置丰富的预构建活动模板，并集成多种编程语言来提升产品易用性、可扩展性和编辑效率。机器人：机器人则是在设计器完成流程设置后负责执行操作，运行方式有无人值守和有人值守2种模式，无人值守可在包括虚拟环境的多种环境下运行;有人值守需人来控制流程开关，可以根据应用场景的需求来进行选择。控制平台：控制平台则相当于领导者，负责集中调度、管理、风险监控和监控所有机器人和流程。包括机器人集群管理、流程任务分发、定时计划，提高了机器人的利用率。2RPA系统的开发流程与部署（1）RPA机器人的开发流程（1）流程开发及配置：开发人员设计平台上制定详细的指令并将他们发布到机器上，具体包括应用配置、数据输入、验证客户端文件、创建测试数据、数据加载以及生成报告。（2）用户通过控制平台给机器人分配任务并监视它们的活动，将流程操作实现为独立的自动化任务，交由软件机器人执行，审查并解决任何异常或进行升级。（3）机器人位于虚拟化或物理环境中，不需要与系统开放任何接口，仅需通过用户界面与各种各样的应用系统（包括ERP、SAP、CRM、OA等）交互，完全模拟人类操作，自动执行日常的劳动密集且重复的任务。（2）RPA系统的部署模式RPA的部署模式通常分为开发型RPA、本地部署型RPA（On-premises）和云型（SaaS型）RPA三种类型。（1）开发型RPA开发型RPA使用通用编程语言和API自动执行。API即应用程序编程接口，可以轻松完成最初需要复杂编程的进程。通过简单编程，开发型RPA即可处理复杂的任务流程。企业可根据自身环境、办公系统、业务流程等，灵活制定方案，创建流程脚本，打造专属的RPA机器人。优点：扩展可自动化的业务范围，减少操作环境的限制。缺点：需要一定的编程知识，企业中若无专业IT人员，则需要聘请专家。定制专属RPA需要投入更多人力、财力，交付所需的时间也相对较长。（2）本地部署型RPA（On-premises型）部署RPA软件系统时，通常会将本地部署型（On-premises型）与云型（SaaS型）进行比较。本地部署型RPA，是在企业内部的服务器和电脑上安装并运行RPA软件，基于特定模板（如规则、宏、脚本等）来推进业务流程的自动化。优点：可通过自定义与企业内部其他系统配合使用，还可根据企业安全策略进行构建。一般而言，本地部署型RPA比开发型RPA价格略低。缺点：可能与企业自身业务流程不完全匹配。某些情况下，企业可能需要更改业务流程。（3）云型（SaaS型）RPA通过云（云计算）提供的RPA被称为云型（SaaS型）RPA。它无需安装在电脑上，只要有互联网环境，就可以在申请后立即使用。云型RPA可登录网上的云服务平台，在云环境中部署RPA软件机器人，并使Web浏览器任务自动化，提高流程效率。优点：部署成本较低，成果转化快，可从小规模业务开始摸索逐渐拓宽业务自动化范围。存储在云端，不受场所限制，操作简便。缺点：自动化程度有限，仅限于Web浏览器任务，很难与云服务之外的部门合作。（4）如何选择RPA部署模式RPA部署模式的选择应该根据企业规模、自身需求和经营状况而定。大型企业可根据业务需求进行定制，业务的处理量越大、类型越多，部署RPA技术的效果就越明显。换言之，由于RPA的投资回报率（ROI）高，效益大于成本，因此可以选择投资费用较高的开发型RPA和本地部署型RPA。另一方面，对于中小企业而言，业务量相对较少，投资费用有限，更适合通过部署云型RPA实现业务流程的自动化。教师活动学生活动2.积极思考，回答问题。3.理解区块链的中心化、共识机制、可追溯性以及高度信任四个主要特征。4.思考记录1.讲授教学法，通过介绍RPA系统架构、功能及部署模式，使学生理解其应用特点环节五机器人流程自动化的主流工具与应用体验(20分钟)1机器人流程自动化的主流工具（1）UipathUipath成立于2005年，是目前市场上最受欢迎的RPA自动化工具，UiPath平台提供了一整套工具，用于发现工作流并将其转变为可编辑和调整的自主流程，Uipath的优点在于它为想要学习，练习和实施RPA的人们提供了社区版，如图3-9所示。图3-9Uipath的自动化工具UiPath平台主要包括UiPathStudio、UiPathRobot、UiPathOrchestractor三个产品。UiPathStudio：主要是UiPath的编辑工具，利用他得图形化界面或者变成功能，可以方便地设计出各种自动化的流程。UiPathRobot：主要使用来执行有Studio创建的自动流程，是流程按照设计的方式运行下去。Robot的运行方式有两种，一种是不需要人工参与的，即不需要人工监控，可运行在各种环境下，包括虚拟环境；另一种则是需要人工参与的，需要人控制流程开关。UiPathOrchestrator：是一种基于web的程序，他主要用来帮助客户实现实施，计划管理，监控和管理Robot及各种流程。从而可以实现由中心工作组进行对业务掌控。UiPath的超自动化平台融合机器学习、自然语言理解等AI技术，让AI和RPA深度融合并应用于企业核心业务中，为自动化优先时代提供可落地的方法论。依托AI赋能，UiPath超自动化平台可以在完全透明和可控的前提下发现与管理自动化相关的潜在机会。此外，超自动化平台所提供的高级分析工具还能帮助企业从更多维度及时深入地分析业务结果和衡量运营表现，如图3-10所示。图3-10UiPath的超自动化平台（2）BluePrism机器人过程自动化这个术语是由BluePrism提出的，同时BluePrism也是RPA领域的先驱者。主要特点：人工智能投资规模较大，其中包括机器视觉和情感分析；版本7中的解密功能为检测和提取扫描文档的结构提供了更多选项。主要用例：通过集成更多数据源来区分客户体验，并具有合规性和数据完整性（3）来也科技的UiBotRPA/academy/rpa/study来也科技创办于2015年，由常春藤盟校博士团队发起，核心技术涵盖机器人流程自动化、流程挖掘、自然语言处理、智能对话交互、文字识别与图像识别等。旗下有来也UiBotRPA和吾来对话机器人两款产品。来也UiBotRPA产品主要包含创造者、劳动者、指挥官、魔法师四大模块，可模拟人在计算机上的操作，按照一定的规则自动执行任务，如处理邮件，大批量生成报告，进入CRM系统执行特定任务等；智能对话机器人平台“吾来”功能性强大，无需编程和部署，可快速上线，如图3-11所示，目前已成功应用到零售、母婴、旅游、教育、通信、汽车和金融等行业，助力政企多场景实现智能化转型。图3-11来也科技的UiBotRPA和“吾来”智能对话机器人平台（4）阿里云的RPA2011年诞生于阿里巴巴集团淘宝平台，普遍赋能集团内部，如天猫、淘宝、飞猪、集团财务、菜