20世紀70年代，美軍在武器裝備采辦中為解決裝備復雜化和實施綜合技術保障及保障分析產生的大量技術數據問題，提出了CALS(continuous zlcquisition＆life-cycle support)戰略，其初衷是利用計算機技術實現紙張數據數字化、文檔管理智能化，以方便交換數據信息。經過幾十年的發展，CALS的內涵不斷發生變化，其含義也由最初的“計算機輔助后勤保障”演變為“持續采辦與全壽命支持”，其最終目標是構建和諧的“集成數據環境”(integrated digital environment，IDE)。為實現這一目標，美軍提出了承包商集成技術信息服務(contractor integrated technology informzition service，CITIS)，并通過一系列標準法規來指導實施構建“集成數據環境”，以便對裝備全壽命周期內產生的各類數據信息進行科學管理。
20世紀初，我國的信息化工作和信息化基礎設施也有了較大發展，一些軍工企業開始大量應用先進制造技術改進武器裝備的研制、生產、試驗和保障。在產生大量數字化技術數據和管理數據的同時，也有部分軍工企業嘗試在裝備采辦過程中構建CITIS平臺向軍方提供數據信息。但是軍工企業應向軍方提供哪些數據信息？如何發揮軍方的主導作用和軍工企業的主體作用？信息化條件下如何實現這些數據信息的集成管理等問題，目前尚不明晰。通過研究分析美軍CLAS戰略實施經驗，我們發現裝備采辦數據信息管理與產品生命周期管理(product lifecycle management，PLM)集成的趨勢已經十分明顯。PLM是站在企業角度實施的信息化戰略，而裝備采辦數據信息管理是站在軍方角度，通過合同數據要求清單(contract data requirements list，CDRL)明確需要從軍工企業獲取的數據信息，如管理信息數據、產品數據、后勤保障信息數據、技術出版物等。因此，本文從軍企雙方信息交互界面出發，重點研究軍企之間數據信息集成管理，并提出基于PLM的裝備采辦數據信息集成管理架構，以促進我軍裝備采辦數據信息管理的跨越式發展，進而深化裝備采辦信息化建設。
1 裝備采辦信息管理國內外研究現狀
現代武器裝備的復雜性越來越高，研制周期越來越長，產生的數據信息也越來越多，傳統的裝備信息管理手段日顯落后。為了改進數據信息管理，解決武器裝備研制生產過程中大量的書面數據存儲、管理困難所導致的采辦周期長、費用高等問題，美國國防部率先提出了基于計算機和網絡等先進技術的電子化、集成化和自動化管理手段，即CALS。為了推進和指導CALS，在PDM(product data management)的基礎上又提出了集成計算機輔助設計、計算機輔助工藝、計算機輔助制造等制造業管理信息系統的PLM戰略。PLM是以計算機網絡技術、數據庫技術為基礎，構建一個跨部門、跨區域的集產品設計、制造和售后服務的協同平臺，管理與產品相關的信息（包括電子文檔、數字化文件、一般工作流程等）。具體功能包括生命周期管理、工作流管理以及人員管理、電子數據倉儲管理、產品結構管理、零部件管理、產品變更管理、產品配置管理等。目前國外大型武器裝備制造商都成功實施了PLM戰略，它們不但可以支持產品的全壽命周期管理，同時還可以協助構建CALS戰略所要求的“集成數據環境”，從而滿足軍方對裝備采辦數據信息管理的要求，實現諸如技術數據包的自動生成、管理數據的在線訪問、CDRL管理等功能。例如波音公司就利用PTC?公司的Windchill?建立了高級協同集成環境，用于“未來作戰系統”的管理信息、產品信息、技術數據的共享、協作和信息集成訪問與控制的公共平臺。可以說PLM已經成為美軍裝備采辦數據信息管理的新手段。
我國也從20世紀90年代開始了相關研究工作。李雄偉等研究了CALS的體系結構和關鍵技術及CALS對武器裝備全壽命周期各階段的影響，對我國武器裝備實施CALS戰略的可能性進行了初步探討。岳凡等對CALS與PDM的關系從宏觀和微觀的角度進行了比較分析。劉進軍等將現代企業的產品全壽命周期管理技術引入到裝備信息管理中，探討了面向PLM的裝備信息三維模型，研究并構建了基于PLM的裝備信息管理系統的體系結構。宋曉等研究了基于虛擬樣機的復雜產品生命周期管理，并提出共享生命周期信息的三維模型。孫勇等研究了基于仿真的采辦中PLM的應用，將PLM用于管理SBA中的不同資源，共享產品數據，并從3個方面擴展了PLM。上述研究描述了應用PLM實施數據管理的思想或模型，為我們開展裝備采辦數據信息集成管理奠定了一定的基礎。本文依據美軍實施CALS戰略的實踐經驗，結合國內數據信息集成研究現狀，從軍企雙方信息交互界面出發，研究數據信息集成管理的架構。
2 基于PLM的裝備采辦信息集成管理架構
裝備采辦全壽命周期可劃分為立項論證、方案論證、研制生產、交付使用以及維修退役等階段，每一階段都會產生大量的信息數據，特別是在裝備研制過程中，由于軍企之間信息不透明，往往存在“拖、降、漲”的問題。通過構建裝備采辦信息集成管理架構，實現軍企雙方信息互通，將有效提高采辦效率，遏制進度拖延、費用上漲等問題。
2.1 裝備采辦全壽命周期信息流分析
從全壽命周期角度，立項論證階段，論證人員根據需求分析、可行性研究、決策裝備型號立項，然后確定總體的系統要求，選擇確定方案，軍工企業需制定研究工作總計劃，制訂試驗與評定總計劃以及綜合保障計劃；研制階段，研制人員獲得論證信息后，結合約束條件，依據指令信息將方案設計和研制規劃等信息輸入系統；試驗階段，將生產出的樣品送到試驗單位進行相關方面的試驗，試驗人員將試驗后的結果（主要包括裝備的戰斗性能、可靠性、測試性、保障性、安全性、生存性、可生產性、經濟性等方面的數據）以及試驗數據與合同或任務書規定的指標和部隊使用要求比對結果信息傳送到系統，樣品合格后，進入生產階段，軍工企業按照有關設計要求的信息進行定型生產，并將裝備實體信息建冊；采購階段，獲取裝備并部署到使用部隊；使用階段，使用人員通過系統學習裝備有關使用說明信息，使用裝備完成任務，并將使用意見信息反饋給系統，便于改進和優化裝備；維修階段，維修人員根據裝備的使用情況，結合相關裝備維修信息進行保障服務；進入退役階段后，有關裝備及其過程的一切信息歸檔儲存到系統中，裝備根據要求進行退役處理。通過PLM平臺，能夠實現裝備全壽命周期數據信息在軍企之間的信息交互，使軍方采購管理部門能夠及時了解和掌握裝備信息，軍工企業能提供高效及時的技術服務。同時，通過裝備使用部隊反饋信息，能夠促進裝備的改良和優化。裝備采辦全壽命周期數據信息流如圖1所示。
圖1 基于PLM的裝備信息系統信息流分析
圖1表明，基于PLM的裝備采辦數據信息集成管理以協同和集成為核心，通過軍工企業的PLM平臺，實現軍企數據信息融合。
2.2 基于PLM的數據信息集成管理模式
長期以來，由于管理體制和保密等原因，軍方和軍工企業難以實現互聯互通，軍企雙方的信息交互通常采用“擺渡”的方式進行，無法實時獲取裝備研制生產的真實數據。基于PLM的裝備采辦數據信息管理，使軍方完全可以基于軍工企業的PLM平臺開發相應的裝備采辦數據信息管理模塊，使軍方的管理內建于軍工企業的PLM平臺之上，真正實現裝備采辦數據信息的一體化管理，形成軍企協同互動的“虛擬企業”，在節省管理費用的同時提高管理效率。
基于PLM的裝備采辦數據信息集成管理模式的關鍵是構建軍企雙方數據信息交互界面，使軍方可以按照需求順利獲取軍工企業的數據資源。基于PLM的裝備采辦數據信息集成管理模式如圖2所示。
圖2 基于PLM的數據信息集成管理模式
圖2中數據信息交互界面的右側，軍工企業通過PLM框架集成了產品生命周期管理的4大主要功能：產品數據管理功能、產品協同設計功能、產品組合管理功能、客戶需求管理功能，涵蓋了產品生命周期管理的各項活動，包括項目管理、供應鏈管理、企業資源管理、數字化設計、數字化制造、數字化裝配、數字化試驗、數字化保障和維修等，達到不同業務間的數據集成和業務集成，形成了完善的企業內部“集成數據環境”。
圖2中數據信息交互界面的左側，軍方按照規范化的CDRL，通過數據接口，從軍工企業集成的數據平臺中獲取軍方所需的數據信息，構建軍方的數據集成中心。一方面，該數據集成中心支持裝備采辦管理的基本職能，如項目管理、系統工程管理、合同管理、風險管理、質量管理、決策支持等；另一方面，這些數據也是軍隊裝備采購管理部門和裝備使用部隊業務管理信息系統的基本數據來源，為裝備采購管理部門提供數據支持，為裝備使用部隊開展相關業務提供保障。
2.3 基于PLM的數據信息集成管理架構
基于上述分析，構建了基于PLM的數據信息集成管理架構，如圖3所示。該管理架構分為資源層、集成層和應用層。
圖3 基于PLM的數據信息集成管理架構
1)資源層。支持PDM和直接與操作系統和數據庫進行交互操作，為應用層提供可靠的和高效能的數據存取、對象管理、文本搜索等基本功能。另外支撐企業對資源庫的構建和集成其他資源庫，主要包括：①工程數據庫，與產品研發直接相關的產品定義數據庫，包括產品研發需要的規范、標準、手冊、樣本以及其他參考資源的工程支持數據庫；②文檔庫，企業白有知識產權和產品歷史文檔積累的數據庫；③管理數據庫，包括各業務管理部門所有數據的存儲倉庫以及生產過程所生成信息集合的生產信息數據庫。
2)集成層。軍工企業在該層將各應用子系統連接成為一個完整、可靠、經濟和有效的整體，并使之能彼此協調工作，發揮整體效益，達到整體優化的目的，實現對產品全壽命周期的管理。主要完成3個方面的工作：①數據集成，就是把不同來源、格式、屬性的數據在邏輯上或物理上有機地集中，為軍工企業全面的數據共享提供基礎。數據集成的核心是建立企業級的單源產品數據庫，把產品全壽命周期內的所有數據放入這個數據庫中，供各業務部門使用，達到數據共享的目的。②應用系統集成，主要是指不同應用系統之間實現數據共享，這些應用系統分布在網絡環境下的異構計算機系統中，它們所管理和操作的數據格式和存儲方式各異，系統集成就是要實現數據的轉換、數據源的統一、數據的一致性以及在異構環境下不同應用系統之間的數據信息的交互，實現在正確的時間，將正確的數據以正確的方式傳送給正確的人（或機器），以做出正確的決策或操作的目的。③流程集成，既高效、實時地實現各應用系統間的數據共享和協同工作，將孤立的應用過程集成起來形成一個協調的運行系統。它是建立在系統集成的基礎之上，進行流程之間的協調，使總體流程達到最優。流程集成使得裝備采辦中的跨學科、跨生命周期、跨企業、跨部門、跨職能間的協作成為可能，因此也是實現裝備采辦數據資源管理的重要前提。
3)應用層。利用基于軍工企業的PLM系統，實現CDRL管理、項目管理、風險管理、質量管理、合同管理等功能。其中CDRL管理是核心功能，數據資源的獲取必須以CDRL為基本依據，它是構建裝備采辦數據資源交互界面，實現其他裝備采辦管理職能的關鍵環節。
3 結束語
通過構建基于PLM的裝備采辦數據信息集成管理系統，能夠及時獲取裝備研制生產、使用維護等信息，從而提高裝備采辦效率，減少壽命周期費用，為實現精準保障奠定基礎。然而要真正實現應用并推廣，還需要制定相關法規標準，依據統一規范，遵守安全保密要求，構建裝備采辦信息網絡，建設裝備采辦數據信息管理集成環境。
核心關注：拓步ERP系統平臺是覆蓋了眾多的業務領域、行業應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業務管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業務領域的管理，全面涵蓋了企業關注ERP管理系統的核心領域，是眾多中小企業信息化建設首選的ERP管理軟件信賴品牌。
轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://m.vmgcyvh.cn/
本文標題：基于PLM的裝備采辦數據信息集成管理
相關文章
