20世紀(jì)70年代，美軍在武器裝備采辦中為解決裝備復(fù)雜化和實(shí)施綜合技術(shù)保障及保障分析產(chǎn)生的大量技術(shù)數(shù)據(jù)問題，提出了CALS(continuous zlcquisition＆life-cycle support)戰(zhàn)略，其初衷是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)紙張數(shù)據(jù)數(shù)字化、文檔管理智能化，以方便交換數(shù)據(jù)信息。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，CALS的內(nèi)涵不斷發(fā)生變化，其含義也由最初的“計(jì)算機(jī)輔助后勤保障”演變?yōu)?ldquo;持續(xù)采辦與全壽命支持”，其最終目標(biāo)是構(gòu)建和諧的“集成數(shù)據(jù)環(huán)境”(integrated digital environment，IDE)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，美軍提出了承包商集成技術(shù)信息服務(wù)(contractor integrated technology informzition service，CITIS)，并通過一系列標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)來指導(dǎo)實(shí)施構(gòu)建“集成數(shù)據(jù)環(huán)境”，以便對裝備全壽命周期內(nèi)產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)管理。

    20世紀(jì)初，我國的信息化工作和信息化基礎(chǔ)設(shè)施也有了較大發(fā)展，一些軍工企業(yè)開始大量應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)改進(jìn)武器裝備的研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)和保障。在產(chǎn)生大量數(shù)字化技術(shù)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的同時(shí)，也有部分軍工企業(yè)嘗試在裝備采辦過程中構(gòu)建CITIS平臺(tái)向軍方提供數(shù)據(jù)信息。但是軍工企業(yè)應(yīng)向軍方提供哪些數(shù)據(jù)信息？如何發(fā)揮軍方的主導(dǎo)作用和軍工企業(yè)的主體作用？信息化條件下如何實(shí)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)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(zhàn)略實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)裝備采辦數(shù)據(jù)信息管理與產(chǎn)品生命周期管理(product lifecycle management，PLM)集成的趨勢已經(jīng)十分明顯。PLM是站在企業(yè)角度實(shí)施的信息化戰(zhàn)略，而裝備采辦數(shù)據(jù)信息管理是站在軍方角度，通過合同數(shù)據(jù)要求清單(contract data requirements list，CDRL)明確需要從軍工企業(yè)獲取的數(shù)據(jù)信息，如管理信息數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、后勤保障信息數(shù)據(jù)、技術(shù)出版物等。因此，本文從軍企雙方信息交互界面出發(fā)，重點(diǎn)研究軍企之間數(shù)據(jù)信息集成管理，并提出基于PLM的裝備采辦數(shù)據(jù)信息集成管理架構(gòu)，以促進(jìn)我軍裝備采辦數(shù)據(jù)信息管理的跨越式發(fā)展，進(jìn)而深化裝備采辦信息化建設(shè)。

1 裝備采辦信息管理國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

    現(xiàn)代武器裝備的復(fù)雜性越來越高，研制周期越來越長，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息也越來越多，傳統(tǒng)的裝備信息管理手段日顯落后。為了改進(jìn)數(shù)據(jù)信息管理，解決武器裝備研制生產(chǎn)過程中大量的書面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理困難所導(dǎo)致的采辦周期長、費(fèi)用高等問題，美國國防部率先提出了基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)的電子化、集成化和自動(dòng)化管理手段，即CALS。為了推進(jìn)和指導(dǎo)CALS，在PDM(product data management)的基礎(chǔ)上又提出了集成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工藝、計(jì)算機(jī)輔助制造等制造業(yè)管理信息系統(tǒng)的PLM戰(zhàn)略。PLM是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建一個(gè)跨部門、跨區(qū)域的集產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和售后服務(wù)的協(xié)同平臺(tái)，管理與產(chǎn)品相關(guān)的信息（包括電子文檔、數(shù)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(shù)據(jù)倉儲(chǔ)管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、零部件管理、產(chǎn)品變更管理、產(chǎn)品配置管理等。目前國外大型武器裝備制造商都成功實(shí)施了PLM戰(zhàn)略，它們不但可以支持產(chǎn)品的全壽命周期管理，同時(shí)還可以協(xié)助構(gòu)建CALS戰(zhàn)略所要求的“集成數(shù)據(jù)環(huán)境”，從而滿足軍方對裝備采辦數(shù)據(jù)信息管理的要求，實(shí)現(xiàn)諸如技術(shù)數(shù)據(jù)包的自動(dòng)生成、管理數(shù)據(jù)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(xié)同集成環(huán)境，用于“未來作戰(zhàn)系統(tǒng)”的管理信息、產(chǎn)品信息、技術(shù)數(shù)據(jù)的共享、協(xié)作和信息集成訪問與控制的公共平臺(tái)�？梢哉fPLM已經(jīng)成為美軍裝備采辦數(shù)據(jù)信息管理的新手段。

    我國也從20世紀(jì)90年代開始了相關(guān)研究工作。李雄偉等研究了CALS的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)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(shí)施CALS戰(zhàn)略的可能性進(jìn)行了初步探討。岳凡等對CALS與PDM的關(guān)系從宏觀和微觀的角度進(jìn)行了比較分析。劉進(jìn)軍等將現(xiàn)代企業(yè)的產(chǎn)品全壽命周期管理技術(shù)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(gòu)建了基于PLM的裝備信息管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。宋曉等研究了基于虛擬樣機(jī)的復(fù)雜產(chǎn)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(yīng)用，將PLM用于管理SBA中的不同資源，共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)，并從3個(gè)方面擴(kuò)展了PLM。上述研究描述了應(yīng)用PLM實(shí)施數(shù)據(jù)管理的思想或模型，為我們開展裝備采辦數(shù)據(jù)信息集成管理奠定了一定的基礎(chǔ)。本文依據(jù)美軍實(shí)施CALS戰(zhàn)略的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國內(nèi)數(shù)據(jù)信息集成研究現(xiàn)狀，從軍企雙方信息交互界面出發(fā)，研究數(shù)據(jù)信息集成管理的架構(gòu)。

2 基于PLM的裝備采辦信息集成管理架構(gòu)

    裝備采辦全壽命周期可劃分為立項(xiàng)論證、方案論證、研制生產(chǎn)、交付使用以及維修退役等階段，每一階段都會(huì)產(chǎn)生大量的信息數(shù)據(jù)，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(gòu)建裝備采辦信息集成管理架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)軍企雙方信息互通，將有效提高采辦效率，遏制進(jìn)度拖延、費(fèi)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(xiàng)論證階段，論證人員根據(jù)需求分析、可行性研究、決策裝備型號立項(xiàng)，然后確定總體的系統(tǒng)要求，選擇確定方案，軍工企業(yè)需制定研究工作總計(jì)劃，制訂試驗(yàn)與評定總計(jì)劃以及綜合保障計(jì)劃；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(jì)和研制規(guī)劃等信息輸入系統(tǒng)；試驗(yàn)階段，將生產(chǎn)出的樣品送到試驗(yàn)單位進(jìn)行相關(guān)方面的試驗(yàn)，試驗(yàn)人員將試驗(yàn)后的結(jié)果（主要包括裝備的戰(zhàn)斗性能、可靠性、測試性、保障性、安全性、生存性、可生產(chǎn)性、經(jīng)濟(jì)性等方面的數(shù)據(jù)）以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)與合同或任務(wù)書規(guī)定的指標(biāo)和部隊(duì)使用要求比對結(jié)果信息傳送到系統(tǒng)，樣品合格后，進(jìn)入生產(chǎn)階段，軍工企業(yè)按照有關(guān)設(shè)計(jì)要求的信息進(jìn)行定型生產(chǎn)，并將裝備實(shí)體信息建冊；采購階段，獲取裝備并部署到使用部隊(duì)；使用階段，使用人員通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)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)，便于改進(jìn)和優(yōu)化裝備；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(jìn)行保障服務(wù)；進(jìn)入退役階段后，有關(guān)裝備及其過程的一切信息歸檔儲(chǔ)存到系統(tǒng)中，裝備根據(jù)要求進(jìn)行退役處理。通過PLM平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)裝備全壽命周期數(shù)據(jù)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(shí)了解和掌握裝備信息，軍工企業(yè)能提供高效及時(shí)的技術(shù)服務(wù)。同時(shí)，通過裝備使用部隊(duì)反饋信息，能夠促進(jìn)裝備的改良和優(yōu)化。裝備采辦全壽命周期數(shù)據(jù)信息流如圖1所示。

圖1 基于PLM的裝備信息系統(tǒng)信息流分析

    圖1表明，基于PLM的裝備采辦數(shù)據(jù)信息集成管理以協(xié)同和集成為核心，通過軍工企業(yè)的PLM平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)軍企數(shù)據(jù)信息融合。

    2.2 基于PLM的數(shù)據(jù)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(yè)難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，軍企雙方的信息交互通常采用“擺渡”的方式進(jìn)行，無法實(shí)時(shí)獲取裝備研制生產(chǎn)的真實(shí)數(shù)據(jù)。基于PLM的裝備采辦數(shù)據(jù)信息管理，使軍方完全可以基于軍工企業(yè)的PLM平臺(tái)開發(fā)相應(yīng)的裝備采辦數(shù)據(jù)信息管理模塊，使軍方的管理內(nèi)建于軍工企業(yè)的PLM平臺(tái)之上，真正實(shí)現(xiàn)裝備采辦數(shù)據(jù)信息的一體化管理，形成軍企協(xié)同互動(dòng)的“虛擬企業(yè)”，在節(jié)省管理費(fèi)用的同時(shí)提高管理效率。

    基于PLM的裝備采辦數(shù)據(jù)信息集成管理模式的關(guān)鍵是構(gòu)建軍企雙方數(shù)據(jù)信息交互界面，使軍方可以按照需求順利獲取軍工企業(yè)的數(shù)據(jù)資源�；�于PLM的裝備采辦數(shù)據(jù)信息集成管理模式如圖2所示。

圖2 基于PLM的數(shù)據(jù)信息集成管理模式

    圖2中數(shù)據(jù)信息交互界面的右側(cè)，軍工企業(yè)通過PLM框架集成了產(chǎn)品生命周期管理的4大主要功能：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理功能、產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)功能、產(chǎn)品組合管理功能、客戶需求管理功能，涵蓋了產(chǎn)品生命周期管理的各項(xiàng)活動(dòng)，包括項(xiàng)目管理、供應(yīng)鏈管理、企業(yè)資源管理、數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化制造、數(shù)字化裝配、數(shù)字化試驗(yàn)、數(shù)字化保障和維修等，達(dá)到不同業(yè)務(wù)間的數(shù)據(jù)集成和業(yè)務(wù)集成，形成了完善的企業(yè)內(nèi)部“集成數(shù)據(jù)環(huán)境”。

    圖2中數(shù)據(jù)信息交互界面的左側(cè)，軍方按照規(guī)范化的CDRL，通過數(shù)據(jù)接口，從軍工企業(yè)集成的數(shù)據(jù)平臺(tái)中獲取軍方所需的數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建軍方的數(shù)據(jù)集成中心。一方面，該數(shù)據(jù)集成中心支持裝備采辦管理的基本職能，如項(xiàng)目管理、系統(tǒng)工程管理、合同管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、質(zhì)量管理、決策支持等；另一方面，這些數(shù)據(jù)也是軍隊(duì)裝備采購管理部門和裝備使用部隊(duì)業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)來源，為裝備采購管理部門提供數(shù)據(jù)支持，為裝備使用部隊(duì)開展相關(guān)業(yè)務(wù)提供保障。

    2.3 基于PLM的數(shù)據(jù)信息集成管理架構(gòu)

    基于上述分析，構(gòu)建了基于PLM的數(shù)據(jù)信息集成管理架構(gòu)，如圖3所示。該管理架構(gòu)分為資源層、集成層和應(yīng)用層。

圖3 基于PLM的數(shù)據(jù)信息集成管理架構(gòu)

    1)資源層。支持PDM和直接與操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互操作，為應(yīng)用層提供可靠的和高效能的數(shù)據(jù)存取、對象管理、文本搜索等基本功能。另外支撐企業(yè)對資源庫的構(gòu)建和集成其他資源庫，主要包括：①工程數(shù)據(jù)庫，與產(chǎn)品研發(fā)直接相關(guān)的產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)庫，包括產(chǎn)品研發(fā)需要的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、手冊、樣本以及其他參考資源的工程支持?jǐn)?shù)據(jù)庫；②文檔庫，企業(yè)白有知識(shí)產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)品歷史文檔積累的數(shù)據(jù)庫；③管理數(shù)據(jù)庫，包括各業(yè)務(wù)管理部門所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)倉庫以及生產(chǎn)過程所生成信息集合的生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫。

    2)集成層。軍工企業(yè)在該層將各應(yīng)用子系統(tǒng)連接成為一個(gè)完整、可靠、經(jīng)濟(jì)和有效的整體，并使之能彼此協(xié)調(diào)工作，發(fā)揮整體效益，達(dá)到整體優(yōu)化的目的，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品全壽命周期的管理。主要完成3個(gè)方面的工作：①數(shù)據(jù)集成，就是把不同來源、格式、屬性的數(shù)據(jù)在邏輯上或物理上有機(jī)地集中，為軍工企業(yè)全面的數(shù)據(jù)共享提供基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)集成的核心是建立企業(yè)級的單源產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，把產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)的所有數(shù)據(jù)放入這個(gè)數(shù)據(jù)庫中，供各業(yè)務(wù)部門使用，達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的。②應(yīng)用系統(tǒng)集成，主要是指不同應(yīng)用系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，這些應(yīng)用系統(tǒng)分布在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的異構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，它們所管理和操作的數(shù)據(jù)格式和存儲(chǔ)方式各異，系統(tǒng)集成就是要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一、數(shù)據(jù)的一致性以及在異構(gòu)環(huán)境下不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息的交互，實(shí)現(xiàn)在正確的時(shí)間，將正確的數(shù)據(jù)以正確的方式傳送給正確的人（或機(jī)器），以做出正確的決策或操作的目的。③流程集成，既高效、實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作，將孤立的應(yīng)用過程集成起來形成一個(gè)協(xié)調(diào)的運(yùn)行系統(tǒng)。它是建立在系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行流程之間的協(xié)調(diào)，使總體流程達(dá)到最優(yōu)。流程集成使得裝備采辦中的跨學(xué)科、跨生命周期、跨企業(yè)、跨部門、跨職能間的協(xié)作成為可能，因此也是實(shí)現(xiàn)裝備采辦數(shù)據(jù)資源管理的重要前提。

    3)應(yīng)用層。利用基于軍工企業(yè)的PLM系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)CDRL管理、項(xiàng)目管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、質(zhì)量管理、合同管理等功能。其中CDRL管理是核心功能，數(shù)據(jù)資源的獲取必須以CDRL為基本依據(jù)，它是構(gòu)建裝備采辦數(shù)據(jù)資源交互界面，實(shí)現(xiàn)其他裝備采辦管理職能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3 結(jié)束語

    通過構(gòu)建基于PLM的裝備采辦數(shù)據(jù)信息集成管理系統(tǒng)，能夠及時(shí)獲取裝備研制生產(chǎn)、使用維護(hù)等信息，從而提高裝備采辦效率，減少壽命周期費(fèi)用，為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)保障奠定基礎(chǔ)。然而要真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)用并推廣，還需要制定相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)統(tǒng)一規(guī)范，遵守安全保密要求，構(gòu)建裝備采辦信息網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)裝備采辦數(shù)據(jù)信息管理集成環(huán)境。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：基于PLM的裝備采辦數(shù)據(jù)信息集成管理

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