基于PLM的裝備信息管理系統(tǒng)

1、基于PLM的裝備信息管理系統(tǒng)    0引言裝備信息指裝備實體與圍繞裝備所進行的活動(包含各級裝備機關(guān)裝備業(yè)務(wù)工作)信息的統(tǒng)稱。裝備信息管理指將裝備信息記錄、收集、識別、轉(zhuǎn)換、傳遞、儲存、分析、利用等處理過程的活動，是裝備工作中最活躍、最為關(guān)注的內(nèi)容。目前，已經(jīng)應(yīng)用的裝備信息管理系統(tǒng)由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和標準，很難實現(xiàn)信息高度共享和網(wǎng)絡(luò)化管理，導(dǎo)致了“信息孤島”的形成。故將PLM(ProductLifecycleManagement，PLM)應(yīng)用到裝備信息管理中，以實現(xiàn)不0 引言裝備信息指裝備實體與圍繞裝備所進行的活動(包含各級裝備機關(guān)裝備業(yè)務(wù)工作)信息的統(tǒng)

2、稱。裝備信息管理指將裝備信息記錄、收集、識別、轉(zhuǎn)換、傳遞、儲存、分析、利用等處理過程的活動，是裝備工作中最活躍、最為關(guān)注的內(nèi)容。目前，已經(jīng)應(yīng)用的裝備信息管理系統(tǒng)由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和標準，很難實現(xiàn)信息高度共享和網(wǎng)絡(luò)化管理，導(dǎo)致了“信息孤島”的形成。故將PLM(Product Life cycleManagement，PLM)應(yīng)用到裝備信息管理中，以實現(xiàn)不同壽命周期階段、不同信息管理部門的信息高度共享，滿足裝備全壽命周期管理需求。1 PLM概述根據(jù)業(yè)界權(quán)威CIMdata定義，PLM是應(yīng)用在單一地點的企業(yè)內(nèi)部、分散在各個地點的企業(yè)內(nèi)部，以及在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域具有協(xié)作關(guān)系的企業(yè)之間，支持產(chǎn)品全壽命周期的信

3、息創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應(yīng)用的一系列應(yīng)用解決方案。它能集成與產(chǎn)品相關(guān)的人力資源、流程、應(yīng)用系統(tǒng)和信息，包括4方面內(nèi)容：基礎(chǔ)技術(shù)和標準，例如可擴展標記語言(ExtensibleMarkup Language，XML)；信息創(chuàng)建和分析工具(例如CAD、信息發(fā)布工具)；核心功能(例如數(shù)據(jù)倉庫、內(nèi)容管理、工作流和任務(wù)管理)；面向業(yè)務(wù)行業(yè)解決方案和咨詢服務(wù)?；诋a(chǎn)品全生命周期管理的應(yīng)用程序總體來說具有以下特點：1)提供支持多層次跨階段企業(yè)業(yè)務(wù)協(xié)同運作的支撐環(huán)境。2)提供支持產(chǎn)品全生命周期全功能服務(wù)。3)提供完全開放的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)構(gòu)造方法。2 基于PLM的裝備信息管理系統(tǒng)2.1 系統(tǒng)需求分析裝備信息管理是對

4、裝備自身實體信息和過程進行管理，裝備實體信息就是關(guān)于裝備的性能、結(jié)構(gòu)和組成等基本信息，過程信息則是指在壽命周期過程里，對裝備所采取活動的相關(guān)信息。為準確地掌握用戶信息和功能需求，必須進行全面的需求分析，以保證成功地進行信息系統(tǒng)建設(shè)。系統(tǒng)需求分析包括功能需求分析和數(shù)據(jù)需求分析2部分。1)功能需求分析將基于PLM的裝備信息管理系統(tǒng)功能分為3類：支持并行設(shè)計與協(xié)同開發(fā)的cPDM(cooperationProduct Data Management)；協(xié)同裝備生產(chǎn)、配件供給、綜合保障的支撐平臺及輔助工具SCMCPC(Supply Chain ManagementCooperation ProductC

5、ommerce)；可實現(xiàn)EC(Electronic Commerce，電子商務(wù))功能的使能器及門戶，如圖1。從總體上看，cPDM建立了統(tǒng)一裝備信息描述的規(guī)范的、完整的中心數(shù)據(jù)庫，提供了關(guān)于裝備的各種主題數(shù)據(jù)庫，SCMCPC則在中心數(shù)據(jù)庫的技術(shù)上整合相關(guān)單位的設(shè)計、生產(chǎn)與配送資源，EC門戶則使得裝備采購與使用單位和生產(chǎn)企業(yè)在網(wǎng)上實現(xiàn)電子商務(wù)活動。2)數(shù)據(jù)需求分析基于PLM的裝備信息管理系統(tǒng)操作的對象是裝備信息，故需要對全壽命周期中不同階段和不同領(lǐng)域的裝備信息做統(tǒng)一定義和表達，即要建立1個跨階段和跨領(lǐng)域的裝備信息模型，實現(xiàn)對信息的統(tǒng)一而全面的描述和管理，同時還要對裝備全壽命周期不同階段裝備的更新信

6、息進行描述。在參考相關(guān)的產(chǎn)品信息建模的文獻基礎(chǔ)上，通過建立面向壽命周期裝備信息的三維空間視圖，用以支持裝備信息系統(tǒng)的運行。該三維視圖由正交的時間維、屬性維和任務(wù)維組成，如圖2。(1)屬性維：主要描述在壽命周期的不同階段的裝備自身屬性信息，包括裝備的結(jié)構(gòu)組成信息、功能信息和相關(guān)文檔，同時也包括與時間維、任務(wù)維的映射關(guān)系。屬性維是面向PLM的裝備信息描述框架的基礎(chǔ)，裝備的自身基本信息包括在其中，是一種靜態(tài)的描述。(2)任務(wù)維：主要描述裝備壽命周期的過程信息，裝備在經(jīng)歷壽命周期的各個階段的過程中，都要有某些組織人員對其進行作用完成任務(wù)，因此任務(wù)對應(yīng)組織，對裝備過程信息所包括的任務(wù)目的、背景等與裝備關(guān)

7、聯(lián)的信息進行說明。(3)時間維：主要是描述裝備所在的壽命周期階段的時間位置。時間維是屬性維和任務(wù)維的一種約束，用以描述裝備所處的時間點。這樣，在裝備經(jīng)歷不同時間點后，其裝備信息的變化過程也就反映出來了。2.2 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計PLM一般采用三層體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，常采用BS(BrowserServer)架構(gòu)或CS(ClientServer)架構(gòu)，以及二者相結(jié)合。為了具有良好的可擴展性、可維護性和支持廣域網(wǎng)的操作，采用SOA架構(gòu)，即應(yīng)用層一服務(wù)層一支撐層，這樣的分層結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)的靈活性、開放性、可維護性得到提高。同時，在邏輯上，應(yīng)用層可分為用戶層和注冊層。服務(wù)層可以分為應(yīng)用服務(wù)層和基礎(chǔ)服務(wù)層，各層功

8、能和特點也有所不同?；赑LM的裝備管理信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖3。1)用戶層用戶是指參與到裝備信息管理過程的人員。例如，從全壽命周期的角度，有設(shè)計工程師、制造工程師、裝配工程師、采購人員、使用人員、維護服務(wù)人員等。這些人員按照組織結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程獲得組織角色，獲得一定的裝備信息訪問權(quán)限，可以依照權(quán)限對裝備信息進行相關(guān)的處理。2)注冊層支持Windows界面(Windows User Interface，GUI)和瀏覽器(Web)界面。用戶通過訪問服務(wù)注冊中心的注冊服務(wù)來實現(xiàn)應(yīng)用功能。注冊層包括UDDI注冊中心和服務(wù)中介部分，注冊中心為各地的用戶注冊各自的Web服務(wù)以及為服務(wù)訪問權(quán)限，查找和綁定W

9、eb服務(wù)。3)應(yīng)用服務(wù)層應(yīng)用服務(wù)層是系統(tǒng)功能實現(xiàn)的關(guān)鍵部分，分為3部分：cPDM、CPCSCM和EC門戶。在每部分中包含若干相對獨立的功能單元，這些單元可能表現(xiàn)為一種工具(如可視化、虛擬樣機、PDM使能器)，也可能表現(xiàn)為相對獨立的子系統(tǒng)(如項目管理和工作流管理)。功能單元之間的互操作一般基于分布式對象技術(shù)，其中，CORBA(Common ObjectRequest Broker Architecture，通用對象請求代理結(jié)構(gòu))因其良好的跨平臺性和對異構(gòu)系統(tǒng)的整合能力而成為主流的集成技術(shù)，在CORBA平臺之上，各種應(yīng)用通過IDL(Interface Definition Language，接口定

10、義語言)描述其所能提供的服務(wù)并實現(xiàn)互操作。4)基礎(chǔ)服務(wù)層裝備壽命周期的各個階段的數(shù)據(jù)格式(office文檔、多媒體文件和CAD文檔等)按照技術(shù)標準，如STEP(Standard for Exchange of Product model)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，然后將轉(zhuǎn)換成完整的、規(guī)范的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉?yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和共享。5)支撐層通過各種先進信息技術(shù)和相關(guān)機制(互聯(lián)網(wǎng)、射頻技術(shù)、GPS等)，對裝備全生命周期的每個階段的信息進行收集和整理，將其轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)格式，為基礎(chǔ)服務(wù)層提供支撐信息服務(wù)。3 系統(tǒng)信息流程分析對系統(tǒng)運行中的信息流程進行分析，如圖4。從系統(tǒng)集成角度，基于PLM的裝備信息系統(tǒng)將協(xié)同

11、和集成作為核心，將CRM系統(tǒng)、SCM系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)等進行有效集成，提供了強有力的信息協(xié)同平臺。CRM系統(tǒng)獲取用戶對裝備的需求，用以支持裝備論證和研制；研制和生產(chǎn)階段產(chǎn)生的關(guān)于裝備功能、結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)細節(jié)等信息通過PDM系統(tǒng)進行統(tǒng)一描述統(tǒng)一；同時，PLM系統(tǒng)將其中的裝備功能信息和物料信息供應(yīng)給SCM系統(tǒng)，將成本和人力資源信息傳輸給ERP系統(tǒng)，為裝備的生產(chǎn)與部署、維修保障和退役處理的協(xié)調(diào)提供信息支撐，實現(xiàn)生產(chǎn)控制(物料零配件計劃、制造等)、物流管理(采購、存儲和調(diào)配)、成本管理(會計核算、財務(wù)管理)、人力資源管理(規(guī)劃、工資等)。從全壽命周期角度，立項論證階段，論證人員從系統(tǒng)獲得用戶的需

12、求信息，協(xié)調(diào)單位指令信息等約束條件，將論證信息輸入到系統(tǒng)；研制階段，研制人員獲得論證信息后，結(jié)合約束條件，依據(jù)指令信息將方案設(shè)計和研制規(guī)劃等信息輸入系統(tǒng)；試驗階段，將生產(chǎn)出的樣品送到試驗單位進行相關(guān)方面的試驗，試驗人員將試驗后的結(jié)果及意見信息傳送到系統(tǒng)；樣品合格后，進入生產(chǎn)階段，軍工企業(yè)按照有關(guān)設(shè)計要求的信息進行定型生產(chǎn)，并將裝備實體信息建冊(如說明書等)輸入系統(tǒng)；采購階段，采購人員通過系統(tǒng)了解裝備的基本信息，結(jié)合自身需求采購相應(yīng)裝備，按照要求部署到使用部隊；使用階段，使用人員通過系統(tǒng)學(xué)習裝備有關(guān)使用說明信息，使用裝備完成任務(wù)，并將使用意見信息反饋給系統(tǒng)；維修階段，維修人員根據(jù)裝備的使用情況，結(jié)合相關(guān)裝備維修信息進行保障服務(wù)；進入退役處理階段后，有關(guān)裝備及其過程的一切信息歸檔儲存到系統(tǒng)中，裝備根據(jù)要求進行退役處理。4 結(jié)論該