装备技术信息服务平台设计

寇 翔

（中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南 郑州 450047）

随着信息技术的发展，装备的性能和技术复杂性迅速提高，传统的装备的信息管理方式的问题也随之凸显。国外开展了从基于纸张的手工工作方式，向应用计算机和网络等先进信息技术的高度电子化、集成化和自动化过度的措施[1]—CALS（Computer Acquisition and Life-cycle Support，持续采办与全寿命支持）战略。为了推进和指导实施CALS，美国国防部颁布了一系列方针政策和指导性文件，建立了完整的CALS技术标准体系，颁布了一系列技术标准，积极建设了现代化信息基础设施，并且不断改进和优化武器装备的信息管理。与此同时，我国也开展了一系列CALS建设工作，但也存在装备信息化管理建设重硬件建设、轻标准制定和软件开发等问题，把信息化建设的重点放在计算机、网络设备等硬件上，而在软件开发和标准制定方面却显得比较滞后。相对于硬件，软件系统是装备信息化管理建设的核心，而标准体系是装备管理信息化中的“法规”。只有符合国情适合用户的装备信息化管理平台才能把装备研制、生产和使用的全过程有机的贯通。我们按照国内外CALS标准根据国内装备使用情况开发了装备技术信息服务平台，从装备全寿命周期来考虑装备的技术信息管理，为装备的研制、生产和使用服务。

1 系统分析

现在通用的装备技术信息管理方式仍采用传统的管理模式，项目人员通过方案论证、初步设计和详细设计，产生的设计文档和图纸经过签署后进行存档，保存在档案室，在装备生产时需要调用存档的定型文件资料进行生产，当有设计修改时需要重新签署设计修改文件并替换存档文件。在现行的装备文件管理中技术资料、设计图纸虽然都采用了电子化的处理方式，但是在数据的处理和存储时都相互独立，不方便数据的集成、复用和查找。而且对装备研制的科研成果和数据不方便查找，很难在别的同类工程中复用，产生了很多的重复劳动。对装备技术信息进行全寿命周期信息化管理，就可以方便信息的复用和管理。装备技术信息服务平台不仅可以应用于装备的研制生产和再生产，更重要是为给用户和研制单位、科研院所提供了对装备全寿命进行考察、监督、检查、沟通的渠道或平台。

对装备进行需求分析：

全寿命周期各个阶段分为：方案–初步设计–详细设计–试生产–试用–设计定型–（小批生产–生产定型–批生产）–使用–报废。

信息数据需求包括：管理信息数据、产品数据、后勤保障数据和技术出版物。

信息数据的用户：管理部门、工程设计部门、供应部门、制造部门、培训部门、维修部门。

用户对信息数据的使用要求：仅查看、评价/注释、更新/维护、摘录/处理/变换、归档。

用户信息基础设施情况：硬件，软件和网络，装备的开发环境是在局域网内进行，使用XP操作系统，文档使用office办公软件，电路开发软件，结构设计使用AutoCAD，软件版本控制使用Firefy。

信息数据的文件格式：文档图形文件、文档文件、图形文件、声音影像文件、综合数据文件等。

数据交换标准：文档图像标准、文本标准、图形标准、特殊应用/数据标准。

装备技术信息服务平台利用单位的局域网，采用集中式星形框架，该平台设置一个数据库，与装备有关的单位包括：装备管理部门、使用部门、工程设计部门、供应部门、制造部门、维修部门和培训部门等都是这个平台的客户端，呈现星形形式。各客户端根据规定的数据格式，进行数据交流。客户端连接到“装备技术信息服务”平台，经过身份认证证明合法用户并有相应权限以后，就能按照平台的功能提示进行数据的管理、检索、上传和下载。这样大大提高了数据的查询和复用，方便了用户的信息沟通。

2 系统实现和应用

2.1 系统开发环境

图1 装备信息服务平台示意图

装备技术信息服务平台的开发环境：Windows XP操作系统、Oracle 9i数据库管理系统、Microsoft Visual C++6.0程序编译语言。硬件系统主要包括数据库服务器、磁盘阵列、数据处理工作站、数据处理客户端、网络打印机和数控机床，依托单位内的局域网，采用TCP/IP协议作为通信协议组成工作网络。

2.2 装备技术信息服务平台主要功能

2.2.1 项目信息数据管理

管理信息数据主要包括工程项目计划、工程项目进度安排、工程保障计划、系统工程管理计划、技术状态管理计划、成本性能报告、财务数据、通知、申请及一般通信等[2]。

对每项信息数据的用户：项目管理部门、研制部门、供应部门、训练部门、维修部门、装备操作使用人员等，根据每个数据用户的工作岗位和职责不同确定权限。把用户对信息数据的使用分为5种：阅读查看、批注和注释、摘录、维护管理和归档。

2.2.2 产品数据管理

产品数据主要包括产品数据定义、设计数据、工程数据、工程图样及有关清单、分析数据、实验数据、各种规范以及软件报告等。提供对产品数据的建立、修改、保存和删除。

2.2.3 后勤保障信息数据管理

后勤保障信息数据主要包括装备保障性分析记录、后勤保障分析计划、综合后勤保障计划、修理级别分析以及可靠性和维修性数据等[3]，还包括其他与后勤保障有关的计划和报告等。装备的保障性、维修性、可靠性等的数据按照国军标规定的格式进行收集，可以用来优化装备全寿命周期的综合保障工作和降低全寿命周期费用。综合保障数据通过分析可以对用户制定维修规划、计算备件需求和预计寿命周期费用等工作提供帮助。

2.2.4 技术手册和资料管理

主要包括用于装备培训、维修、保养等各项工作所需要的各种技术手册，例如维修手册、培训资料、使用手册、线路图册及其他保障手册等。技术手册和资料采用交互式电子技术手册方式进行编辑管理，交互式电子技术手册具有比传统纸质资料的有点：技术信息采用数据库管理，信息可以多次利用和更新；强大的交互能力，可实现方便快捷的信息查找和获取；可与专家系统集成，增强故障定位能力；体积小，重量轻；生产费用低；可以解决随装备应用问题。

装备技术信息服务平台在开发过程中，按照相应的国内外标准进行了功能设置，对照GB/Z 18786–2002和MIL–STD–974规定内容，实现了大部分的功能。装备技术信息服务平台实现的功能对比GB/Z 18786–2002规定内容情况见表1，对比MIL–STD–974规定内容情况见表2。

2.3 软件界面设计

系统界面采用对话框的方式，主要由按钮和数据窗口组成，通过不同的模块实现软件的功能。系统的主界面有4个菜单项，分别是：项目信息管理、产品数据、后勤保障数据和用户技术资料。

装备技术信息服务平台功能机构图如图2。

项目信息管理可以实现对项目信息的添加、修改、查询和删除，图3是项目信息管理的界面。

装备保障性管理可以实现对保障性规划的管理和保障性资源信息的添加、修改、查询和删除，图4是保障性资源管理的界面。

通过对保障性资源的分析可以模拟装备全寿命周期费用和可用度的关系如图5，为保障性资源配置提供了依据。

3 应用效果及存在的问题

表1 装备技术信息服务平台实现的功能与GB/Z 18786–2002规定内容对比

表2 装备技术信息服务平台实现的功能与MIL-STD-974规定内容对比

图2 装备技术信息服务平台功能结构图

图3 项目信息管理界面

图4 装备保障性管理界面

图5 全寿命周期费用/可用度比

3.1 应用装备技术信息服务平台的效果

通过装备技术信息服务平台在装备开发过程中的应用，在以下4个方面产生了积极的影响：

3.1.1 缩短了装备的研制周期

由于使用新的信息化手段比原来的工作方式加快了速度，各个部门之间信息沟通反馈的速度大大提高。

3.1.2 提高了装备的研制质量

通过使用装备信息化服务平台，数据信息一次生成，可以多次重复使用，在数据传输环节中大量减少数据传输的错误，同时由于电子样图通过网络传到制造部门，可直接生成数控机床的加工信息，提高了效率和质量，也提高了装备的可制造性和可装配性。

3.1.3 降低装备的研制成本

缩短了研制周期，提高了研制生产质量，研制成本自然下降，同时完善的后勤保障数据支持了装备的使用，也降低了全寿命周期的费用。

3.1.4 提高了装备的保障水平

用户技术资料和保障信息集成在一起，并且随装备使用，大大提高了用户的维修保障能力，并且通过故障的信息反馈和维修经验在信息服务数据库中的积累，大大提高了装备的质量和维修保障水平。

3.2 应用装备信息服务平台的问题

平台虽然是根据相关集成信息服务、保障性、可靠性、电子化等标准编制，但是由于现行的工作流程和方式仍然以传统的工作方式为主，和信息化集成的标准还是有很大的差距，也存在不少制约推广使用的问题，如数据不能融合、交换，从而形成了信息的孤岛，如果进行数据转换又增加了工作量。装备信息服务平台的关键数据能从研制到生产，再到使用的整个过程中流转和复用，这就需要对科研的流程按照CALS标准进行体系建设。

4 结 语

装备信息服务平台的使用使装备的研制、生产、使用提高了效率，减少了全寿命周期的费用。但是要在更大范围的应用和推广CALS，就需要统一规划、统一协调和制定强制性技术标准，避免各个部门条块分割、自行规划、自行开发的情况，使之相互有机协调，互联互通避免“孤岛”的存在。建立包含装备全寿命周期信息的数据库，该数据库为不同用户提供技术数据支持。装备技术信息公共数据环境是装备从“定性”走向定量的关键之一，优化装备体系结构，使装备具有时效性、安全性和可靠性。

通过装备技术信息化管理的推进，使装备交付时不但要交付实物，还需要在装备全寿命周期内向客户方提供技术支持和信息服务。在装备的研制生产过程中可以向用户提供信息服务，使得使用方及时了解研制生产中的重大技术问题、进展情况、经费使用情况、质量保证情况等，以便对生产加强监控，加强管理。在装备交付后，能持续提供技术支持，包括提供支持培训、维修和备件供应等各方面信息数据（例如：用户技术资料、培训教材和课件、备件信息等），确保装备的正确使用、保养、维修、改进升级等。随着装备技术信息化管理的实施，从采办管理、研制生产、使用保障等各项工作构建一个和谐的数字化信息环境，将会大幅度的提升生产力和带来巨大的经济效益。