基于C-PAD的靶场流程精细化管理实践

◎北京宇航系统工程研究所 胡辉彪等

基于C-PAD的靶场流程精细化管理实践

◎北京宇航系统工程研究所 胡辉彪等*

开展了靶场操作过程精细化管理技术研究，将精细化质量管理理念与先进信息化技术相结合，组织一系列关键技术攻关，建设研发靶场发射任务流程精细化管理系统，在大量型号靶场任务中的应用工作成功实践了基于C-PAD的靶场流程精细化管理模式，实现了靶场工作流程的信息化管理以及状态检查确认过程的精细化管控。

中国运载火箭技术研究院积极推进靶场试验任务的状态检查确认表格化管理，通过完善细化测试技术文件，建立了详细的状态检查确认表格化记录，使现场操作过程有据可依，能够有效避免误操作、漏操作问题，极大降低了低层次质量问题发生的概率。但从另一方面来讲，表格化管理工作的推进也为靶场现场管理工作带来难题，主要表现在:纸质表格现场打印繁琐、资源浪费、容易散落遗失;事后拍照摆渡留存、录入工作量大且容易错漏;录入的表格信息基于单个文件进行使用，无法实现自动化查询与统计分析，人工统计分析工作量大，只能进行逐项统计计算，效率低下;当前任务完成后未能进行归档管理，不能形成历史积累，后续比对分析困难;纸质表格没有时间监测功能，是在现场实时填写还是在事后填写无从判断，无法保证状态检查确认表格的有效性。

因此，为了深入落实精细化质量管理要求，推进靶场状态检查确认过程及结果的精细化管控，杜绝操作不到位、确认不到位、判读有遗漏等低层次质量问题的出现，解决因表格化管理带来的一系列问题，有必要开展靶场流程精细化管理技术研究工作，通过具体的靶场发射任务流程精细化管理系统建设及应用实践工作，实现靶场现场工作计划的信息化管理以及状态检查确认过程的精细化管控。

一、系统总体设计

靶场发射任务流程精细化管理系统按照硬件使用模式和部署方式主要包含操作终端和服务端2个部分。操作终端主要用于设计人员在靶场现场进行状态检查、确认信息填写及有效性确认，同时可查阅与本岗位相关的全部工作计划信息。服务端主要用于集中存储操作终端采集的状态检查确认表格数据信息，并将工作计划中的流程节点与状态检查确认表格进行自动关联，支持用户进行计划管理、表格设计导入及导出、工作项目完成情况统计分析及报表输出、试验队岗位及人员管理、系统管理等。

1.操作终端功能设计

操作终端面向的用户主要为岗位工作人员，功能设计强调简单易用、界面清晰简约、系统运行顺畅，主要功能构成如图1所示。

用户登陆：用户可根据自身角色采用用户名+密码方式进行系统登陆。

计划查看：主要用于发射场工作计划安排和工作项目完成情况的浏览查看。

表格填写：支持用户进行状态检查，确认信息填写、修改和更新，包括文字输入及选项选择等，数据录入过程中随时支持数据保存操作。

多媒体记录：支持操作项目检查确认过程中随时进行多媒体记录，并可通过预览功能查看多媒体记录结果。

电子签名：支持不同用户登陆系统对同一检查确认表格进行电子签署操作，签署信息包含签署名和签署时间2个部分，完成电子签名后的检查确认表格不可更改。

文件资料查阅：支持用户在填写表格时查阅技术文档、设计图纸等电子化文件资料，支持文件格式涵盖常用的文件格式。

数据同步：操作终端从服务端下载工作项目信息、检查确认表格及文件资料等;向服务端上传签署完整的检查确认表格和拍摄的多媒体记录。

2.服务端功能设计

服务端面向的用户主要为系统管理人员及型号调度人员，主要功能构成如图2所示。

计划管理：主要实现发射场工作项目分解及计划编排功能，编排主要按项目时间节点进行。在系统中能实现工作项目的添加或减少，并支持对其属性进行编辑修改。

表格管理：主要实现状态检查确认表格模板在线设计、批量导入，以及表格—岗位—工作流程节点关联关系定义。

多媒体记录管理：实现多媒体记录结果与状态检查确认项目的关联定义，并将多媒体记录结果自动填充至状态检查确认表格相应位置，以供查询使用。

文件资料管理：实现电子化文件资料的按岗位导入，支持导入的格式包括PDF、Of fi ce、DWG等。

统计分析：实现发射场工作进展查询功能，可按时间节点、所属系统、所属岗位、具体执行人等不同关键字组合统计工作完成情况;支持面向产品的重点关注项目完成情况信息查询，并可按要求进行统计归纳。

报表输出：实现计划报表、状态检查确认表格、整体进度完成情况、重点关注项目完成情况等统计分析结果报表输出。

试验队管理：实现试验队系统管理、岗位管理、人员管理。

系统管理：主要实现用户权限管理、数据安全管理、数据备份等，满足系统使用安全及运行稳定性要求。

二、关键技术研究

1.工作流程可视化技术

为了满足靶场任务工作流程可视化的要求，系统通过任务甘特图映射计划信息来表示该发次任务所有子任务的执行先后顺序，以及某一岗位任务的执行时间跨度。系统甘特图由用户建立，随着项目工作树的变化，甘特图也会产生相应的变化。

系统采用前台技术JavaScript语言进行任务甘特图显示技术开发，实现了符合该系统业务特点的功能:一是能够支持任务的多维度过滤，准确定位到所关心的岗位项目。系统通过界面操作自动生成过滤表达式，通过字符串的形式传至服务器后台进行运算，最终返回前台。前台使用动态网页显示技术对页面进行了局部的渲染。二是岗位与具体业务数据关联，点击岗位名称或者该岗位任务的时间条，能够弹出该岗位的所有检查任务，并识别出任务是否检查完成。

2.基于元数据的表格可视化设计技术

目前，网页前端的表格设计工具种类繁多，这些表格设计工具都是将设计完的表格用整体的方式进行管理，这种模式从可视化的角度能够满足系统的要求，但是在对检查项的精细化管理上无法达到要求。因此，系统设计了一套表格描述的元数据模型，通过为这个元数据模型导入数据，系统就能自动生成可视化表格。

系统采用B/S架构基于元数据的可视化表格设计技术，可使检查表格中的检查项均以结构化的方式存储于数据库中。系统使用元数据模型进行表格结构的存储和管理，又通过表格制作工具的预览模式进行检查表格的可视化展现。通过这两种技术相结合的方式，达到了既能结构化管理检查项数据，又能满足用户方便查看的显示要求。

3.任务模板设计技术

由于不同批发次任务在工作流程、状态检查确认表格样式及岗位设置存在相似性，因此要能够实现发次任务的复用。系统对任务采用业务数据和元数据分开管理，保证任务元数据可以复用，业务数据不可复用。任务复用后，局部调整任务的元数据结构(如任务的岗位人员、任务的岗位表格)即可变成一发新任务，节约了用户设计工作流程、编排工作计划以及设计状态检查确认表格模板的时间。

任务模板技术，不仅在任务复用上有所应用，在数据库的异地增量同步模块也采用了该技术。与任务复用的区别在于，不仅复制了任务元数据，也复制了任务的业务数据，借助该技术实现了数据异地同步。

4.多媒体记录与状态检查确认项的自动关联技术

操作状态检查数据主要分为状态检查确认表格数据与现场多媒体记录数据两类。为了能够更好的协助用户进行检查和更准确的记录现场数据，系统引入了多媒体记录功能模块，并实现了多媒体记录与状态检查确认项的自动关联，改变了以往状态检查确认结果与多媒体记录分离、需要人工建立关联的状态。

5.数据服务总线技术

服务端和操作终端之间稳定的数据传输是系统顺利实施的根本保障，服务总线组件主要实现消息处理、传输服务、服务交互、通信等基本组件功能。

消息处理：包括消息编码的逻辑、基于消息内容的逻辑、消息和数据转换以及有效性判断等功能。

传输服务：必须确保通过总线连接的业务流程间消息的正确交付。

服务交互：一个开放且与实现无关的服务消息传递与接口模型将应用程序代码从路由服务和传输协议中分离出来，并允许替代服务的实现，其主要功能包括服务接口定义、支持替代服务实现、通信和集成所需的服务消息传递模型。

通信：提供位置透明性的路由和寻址服务，控制服务寻址和命名的管理功能，至少一种形式的消息传递范型，支持至少一种可以广泛使用的传输协议，同时提供服务发布、订阅，响应请求，同步异步消息，路由和寻址等功能。

三、工作实践

基于C-PAD的靶场流程精细化管理主要依托靶场发射任务流程精细化管理系统，并结合相应的管理办法实现，其管理模式涉及系统用户类型、使用流程、管理制度及标准规范建设等方面。基于C-PAD的靶场流程精细化管理模式如图3所示，与传统的基于纸质表格的靶场流程管理模式(见图4)相比，其突出特点是手段更加先进、数据录入及统计分析工作量明显减少，数据实现了历史存储可自动进行比对分析，减少了资源浪费，提高了工作效率。

1.用户类型

靶场发射任务流程精细化管理系统的用户主要包括:型号副总师(含以上)、调度及质量管理人员、系统指挥、二岗人员以及数据管理岗，其中数据管理岗为靶场发射任务流程精细化管理系统实施人员，承担系统管理员角色。

型号副总师（含以上）：现场可以通过系统直观查看靶场流程的整体进展情况和关键工作项目完成情况。

调度及质量管理人员：进场前，组织完成检查确认表格、靶场工作流程、岗位人员名单等信息的编制及确认，统一提供至数据管理岗;现场可直观查看靶场流程的进展情况，及时调度现场工作。

系统指挥：进场前，负责本系统检查确认表格编制和确认;现场使用操作终端，完成本岗位检查确认表格的填写和签署，并负责对本系统其他二岗人员完成的检查确认表格进行确认;可以通过系统查看本系统靶场流程的进展情况。

二岗人员：进场前，负责本岗位检查确认表格编制和确认;现场使用操作终端，完成本岗位检查确认表格的填写和签署，并交付系统指挥确认;可以通过系统查看本岗位工作项目完成情况。

数据管理岗：进场前，负责将全型号各系统检查确认表格、工作计划等数据统一录入系统工作站;现场负责系统数据同步、调整及更新、统计分析报表输出以及系统运行维护等。

2.使用流程

系统在靶场的使用流程如图5所示。

进场后，在靶场工作开展前型号调度召集各系统指挥对靶场流程工作项目进行再确认，如有必要可以调整。

每日工作开展前，系统指挥和二岗人员将操作终端连接到服务器上进行数据同步，并自动下载本岗位所有流程工作项目、检查确认表格等数据。后续，如果服务器本岗位流程有更新，将更新同步到操作终端。

工作现场，根据实际工作进展在操作终端上完成检查确认表格的填写和签署确认。

每日工作结束后，系统指挥和二岗人员将操作终端连接服务器同步，提交本日完成的检查确认表格。上一步骤完成后，型号副总师和各级调度指挥人员可以获取靶场工作的最新进展情况，查看系统生成的各种报表和视图。

当天调度会结束后，如需要调整后续工作流程，由型号调度和系统指挥发起对流程的更新，调整的结果将在第2日工作开始前的数据同步时下发到相关操作终端。

四、实践效果

目前，基于C-PAD的靶场流程精细化管理实践相关成果已经在多个运载火箭及战略武器型号共计50余次靶场飞行试验任务中进行了成功应用，先后为2000人次的靶场工作人员服务，共统计表格样式10000余份，确认项目15万余项，形成历史数据30万条，为避免低层次质量问题、质量回想、优化工作流程提供了数据基础。

通过大量型号任务的全面应用证明，基于C-PAD的靶场流程精细化管理实践相关成果可以有效减少靶场工作人员信息录入及统计等工作量，保障靶场状态检查确认数据完整有效、可统计、可追溯，提高了现场工作效率和信息化管理水平，实现了靶场现场工作计划的信息化管理以及状态检查确认过程的精细化管控，为靶场现场精细化质量管理工作提供了先进的技术手段、方法和工具，是靶场现场精细化质量管理工作的有力抓手。

后续，将研发靶场流程信息查询模块并在研究院上线，为广大靶场工作人员、设计人员在查看靶场工作数据提供支持，并提供数据比对、统计、分析等功能，为进一步提高质量管理水平提供帮助。通过靶场流程精细化管理的技术研究和系统建设，积累了大量的质量信息化管理经验，这些成果不仅可以应用于靶场工作，后续更力求应用并覆盖从单机测试、产品验收、分系统测试、总装出厂测试到飞行试验的一系列环节。结合武器装备全生命周期管理的理念，该实践结果可从型号研制飞行试验“保成功”进一步拓展至助力武器型号交付后的技术阵地和发射阵地工作，提高武器装备实战准备的信息化水平。

*其他作者：陈思佳、翟博、邱亚男、赵博、聂蓉梅