20世纪70年代，美军在武器装备采办中为解决装备复杂化和实施综合技术保障及保障分析产生的大量技术数据问题，提出了CALS(continuous zlcquisition＆life-cycle support)战略，其初衷是利用计算机技术实现纸张数据数字化、文档管理智能化，以方便交换数据信息。经过几十年的发展，CALS的内涵不断发生变化，其含义也由最初的“计算机辅助后勤保障”演变为“持续采办与全寿命支持”，其最终目标是构建和谐的“集成数据环境”(integrated digital environment，IDE)。为实现这一目标，美军提出了承包商集成技术信息服务(contractor integrated technology informzition service，CITIS)，并通过一系列标准法规来指导实施构建“集成数据环境”，以便对装备全寿命周期内产生的各类数据信息进行科学管理。
20世纪初，我国的信息化工作和信息化基础设施也有了较大发展，一些军工企业开始大量应用先进制造技术改进武器装备的研制、生产、试验和保障。在产生大量数字化技术数据和管理数据的同时，也有部分军工企业尝试在装备采办过程中构建CITIS平台向军方提供数据信息。但是军工企业应向军方提供哪些数据信息？如何发挥军方的主导作用和军工企业的主体作用？信息化条件下如何实现这些数据信息的集成管理等问题，目前尚不明晰。通过研究分析美军CLAS战略实施经验，我们发现装备采办数据信息管理与产品生命周期管理(product lifecycle management，PLM)集成的趋势已经十分明显。PLM是站在企业角度实施的信息化战略，而装备采办数据信息管理是站在军方角度，通过合同数据要求清单(contract data requirements list，CDRL)明确需要从军工企业获取的数据信息，如管理信息数据、产品数据、后勤保障信息数据、技术出版物等。因此，本文从军企双方信息交互界面出发，重点研究军企之间数据信息集成管理，并提出基于PLM的装备采办数据信息集成管理架构，以促进我军装备采办数据信息管理的跨越式发展，进而深化装备采办信息化建设。
1 装备采办信息管理国内外研究现状
现代武器装备的复杂性越来越高，研制周期越来越长，产生的数据信息也越来越多，传统的装备信息管理手段日显落后。为了改进数据信息管理，解决武器装备研制生产过程中大量的书面数据存储、管理困难所导致的采办周期长、费用高等问题，美国国防部率先提出了基于计算机和网络等先进技术的电子化、集成化和自动化管理手段，即CALS。为了推进和指导CALS，在PDM(product data management)的基础上又提出了集成计算机辅助设计、计算机辅助工艺、计算机辅助制造等制造业管理信息系统的PLM战略。PLM是以计算机网络技术、数据库技术为基础，构建一个跨部门、跨区域的集产品设计、制造和售后服务的协同平台，管理与产品相关的信息（包括电子文档、数字化文件、一般工作流程等）。具体功能包括生命周期管理、工作流管理以及人员管理、电子数据仓储管理、产品结构管理、零部件管理、产品变更管理、产品配置管理等。目前国外大型武器装备制造商都成功实施了PLM战略，它们不但可以支持产品的全寿命周期管理，同时还可以协助构建CALS战略所要求的“集成数据环境”，从而满足军方对装备采办数据信息管理的要求，实现诸如技术数据包的自动生成、管理数据的在线访问、CDRL管理等功能。例如波音公司就利用PTC?公司的Windchill?建立了高级协同集成环境，用于“未来作战系统”的管理信息、产品信息、技术数据的共享、协作和信息集成访问与控制的公共平台。可以说PLM已经成为美军装备采办数据信息管理的新手段。
我国也从20世纪90年代开始了相关研究工作。李雄伟等研究了CALS的体系结构和关键技术及CALS对武器装备全寿命周期各阶段的影响，对我国武器装备实施CALS战略的可能性进行了初步探讨。岳凡等对CALS与PDM的关系从宏观和微观的角度进行了比较分析。刘进军等将现代企业的产品全寿命周期管理技术引入到装备信息管理中，探讨了面向PLM的装备信息三维模型，研究并构建了基于PLM的装备信息管理系统的体系结构。宋晓等研究了基于虚拟样机的复杂产品生命周期管理，并提出共享生命周期信息的三维模型。孙勇等研究了基于仿真的采办中PLM的应用，将PLM用于管理SBA中的不同资源，共享产品数据，并从3个方面扩展了PLM。上述研究描述了应用PLM实施数据管理的思想或模型，为我们开展装备采办数据信息集成管理奠定了一定的基础。本文依据美军实施CALS战略的实践经验，结合国内数据信息集成研究现状，从军企双方信息交互界面出发，研究数据信息集成管理的架构。
2 基于PLM的装备采办信息集成管理架构
装备采办全寿命周期可划分为立项论证、方案论证、研制生产、交付使用以及维修退役等阶段，每一阶段都会产生大量的信息数据，特别是在装备研制过程中，由于军企之间信息不透明，往往存在“拖、降、涨”的问题。通过构建装备采办信息集成管理架构，实现军企双方信息互通，将有效提高采办效率，遏制进度拖延、费用上涨等问题。
2.1 装备采办全寿命周期信息流分析
从全寿命周期角度，立项论证阶段，论证人员根据需求分析、可行性研究、决策装备型号立项，然后确定总体的系统要求，选择确定方案，军工企业需制定研究工作总计划，制订试验与评定总计划以及综合保障计划；研制阶段，研制人员获得论证信息后，结合约束条件，依据指令信息将方案设计和研制规划等信息输入系统；试验阶段，将生产出的样品送到试验单位进行相关方面的试验，试验人员将试验后的结果（主要包括装备的战斗性能、可靠性、测试性、保障性、安全性、生存性、可生产性、经济性等方面的数据）以及试验数据与合同或任务书规定的指标和部队使用要求比对结果信息传送到系统，样品合格后，进入生产阶段，军工企业按照有关设计要求的信息进行定型生产，并将装备实体信息建册；采购阶段，获取装备并部署到使用部队；使用阶段，使用人员通过系统学习装备有关使用说明信息，使用装备完成任务，并将使用意见信息反馈给系统，便于改进和优化装备；维修阶段，维修人员根据装备的使用情况，结合相关装备维修信息进行保障服务；进入退役阶段后，有关装备及其过程的一切信息归档储存到系统中，装备根据要求进行退役处理。通过PLM平台，能够实现装备全寿命周期数据信息在军企之间的信息交互，使军方采购管理部门能够及时了解和掌握装备信息，军工企业能提供高效及时的技术服务。同时，通过装备使用部队反馈信息，能够促进装备的改良和优化。装备采办全寿命周期数据信息流如图1所示。
图1 基于PLM的装备信息系统信息流分析
图1表明，基于PLM的装备采办数据信息集成管理以协同和集成为核心，通过军工企业的PLM平台，实现军企数据信息融合。
2.2 基于PLM的数据信息集成管理模式
长期以来，由于管理体制和保密等原因，军方和军工企业难以实现互联互通，军企双方的信息交互通常采用“摆渡”的方式进行，无法实时获取装备研制生产的真实数据。基于PLM的装备采办数据信息管理，使军方完全可以基于军工企业的PLM平台开发相应的装备采办数据信息管理模块，使军方的管理内建于军工企业的PLM平台之上，真正实现装备采办数据信息的一体化管理，形成军企协同互动的“虚拟企业”，在节省管理费用的同时提高管理效率。
基于PLM的装备采办数据信息集成管理模式的关键是构建军企双方数据信息交互界面，使军方可以按照需求顺利获取军工企业的数据资源。基于PLM的装备采办数据信息集成管理模式如图2所示。
图2 基于PLM的数据信息集成管理模式
图2中数据信息交互界面的右侧，军工企业通过PLM框架集成了产品生命周期管理的4大主要功能：产品数据管理功能、产品协同设计功能、产品组合管理功能、客户需求管理功能，涵盖了产品生命周期管理的各项活动，包括项目管理、供应链管理、企业资源管理、数字化设计、数字化制造、数字化装配、数字化试验、数字化保障和维修等，达到不同业务间的数据集成和业务集成，形成了完善的企业内部“集成数据环境”。
图2中数据信息交互界面的左侧，军方按照规范化的CDRL，通过数据接口，从军工企业集成的数据平台中获取军方所需的数据信息，构建军方的数据集成中心。一方面，该数据集成中心支持装备采办管理的基本职能，如项目管理、系统工程管理、合同管理、风险管理、质量管理、决策支持等；另一方面，这些数据也是军队装备采购管理部门和装备使用部队业务管理信息系统的基本数据来源，为装备采购管理部门提供数据支持，为装备使用部队开展相关业务提供保障。
2.3 基于PLM的数据信息集成管理架构
基于上述分析，构建了基于PLM的数据信息集成管理架构，如图3所示。该管理架构分为资源层、集成层和应用层。
图3 基于PLM的数据信息集成管理架构
1)资源层。支持PDM和直接与操作系统和数据库进行交互操作，为应用层提供可靠的和高效能的数据存取、对象管理、文本搜索等基本功能。另外支撑企业对资源库的构建和集成其他资源库，主要包括：①工程数据库，与产品研发直接相关的产品定义数据库，包括产品研发需要的规范、标准、手册、样本以及其他参考资源的工程支持数据库；②文档库，企业白有知识产权和产品历史文档积累的数据库；③管理数据库，包括各业务管理部门所有数据的存储仓库以及生产过程所生成信息集合的生产信息数据库。
2)集成层。军工企业在该层将各应用子系统连接成为一个完整、可靠、经济和有效的整体，并使之能彼此协调工作，发挥整体效益，达到整体优化的目的，实现对产品全寿命周期的管理。主要完成3个方面的工作：①数据集成，就是把不同来源、格式、属性的数据在逻辑上或物理上有机地集中，为军工企业全面的数据共享提供基础。数据集成的核心是建立企业级的单源产品数据库，把产品全寿命周期内的所有数据放入这个数据库中，供各业务部门使用，达到数据共享的目的。②应用系统集成，主要是指不同应用系统之间实现数据共享，这些应用系统分布在网络环境下的异构计算机系统中，它们所管理和操作的数据格式和存储方式各异，系统集成就是要实现数据的转换、数据源的统一、数据的一致性以及在异构环境下不同应用系统之间的数据信息的交互，实现在正确的时间，将正确的数据以正确的方式传送给正确的人（或机器），以做出正确的决策或操作的目的。③流程集成，既高效、实时地实现各应用系统间的数据共享和协同工作，将孤立的应用过程集成起来形成一个协调的运行系统。它是建立在系统集成的基础之上，进行流程之间的协调，使总体流程达到最优。流程集成使得装备采办中的跨学科、跨生命周期、跨企业、跨部门、跨职能间的协作成为可能，因此也是实现装备采办数据资源管理的重要前提。
3)应用层。利用基于军工企业的PLM系统，实现CDRL管理、项目管理、风险管理、质量管理、合同管理等功能。其中CDRL管理是核心功能，数据资源的获取必须以CDRL为基本依据，它是构建装备采办数据资源交互界面，实现其他装备采办管理职能的关键环节。
3 结束语
通过构建基于PLM的装备采办数据信息集成管理系统，能够及时获取装备研制生产、使用维护等信息，从而提高装备采办效率，减少寿命周期费用，为实现精准保障奠定基础。然而要真正实现应用并推广，还需要制定相关法规标准，依据统一规范，遵守安全保密要求，构建装备采办信息网络，建设装备采办数据信息管理集成环境。
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本文标题：基于PLM的装备采办数据信息集成管理
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