車輛裝備全壽命周期質量信息集成管理研究

[摘 要] 本文從構建車輛裝備全壽命質量信息平臺的需求著手，對各類質量信息的收集、分析與管理作了闡述，分析了車輛裝備全壽命質量信息傳遞過程，探討了車輛裝備全壽命質量動態信息系統模型的結構，明確了車輛裝備全壽命質量信息系統集成框架，為開發質量信息管理平臺提供了一種新思路。

[關鍵詞] 車輛裝備;全壽命周期;質量信息;集成管理

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2010 . 15 . 036

[中圖分類號]F270.7;C931.9 [文獻標識碼]A [文章編號]1673 - 0194(2010)15- 0083- 04

1前言

車輛裝備全壽命質量信息的集成管理是車輛裝備質量管理的重要內容，也是裝備保障信息化的一個重要方面。當前，車輛裝備正在由傳統的重使用、輕信息，重分工、輕集成的管理，向以質量信息數據庫為依托，運用關聯規則、粗集理論、分類發現、聚類發現等分析工具實現信息化管理的現代車輛裝備全壽命質量管理發展。車輛裝備全壽命質量信息管理在設計、生產、使用與維修過程中的充分高效傳遞與利用已成為全壽命管理的核心之一。而車輛裝備全壽命周期質量信息集成管理應當是一個快捷和高效的運作系統。本文將結合車輛裝備全壽命質量管理過程，闡述構建質量信息集成管理系統的必要性和可行性，并對質量信息集成管理系統的構成進行初步的探討。

2車輛裝備全壽命質量信息管理的現狀

車輛裝備質量管理是在車輛裝備全壽命過程中進行的計劃、組織、指揮、控制和協調活動。為此，就要在車輛裝備科研論證質量管理、車輛裝備生產質量管理、車輛裝備配發質量管理、部隊裝備使用質量管理等方面及時反饋車輛裝備質量信息，促進車輛裝備質量的持續改進。其質量信息的集成管理是系統運行的前提基礎。目前，質量信息資源的開發利用水平滯后于硬件設施的建設，對車輛裝備全壽命質量信息資源的重要性認識不足，制造、使用、管理脫節，造成數據質量低下，嚴重制約了車輛裝備全壽命質量信息資源進一步的開發和利用，成為車輛裝備質量信息化建設中的瓶頸問題。同時，由于缺乏有效的管理，大部分車輛裝備質量信息未得到利用而成為垃圾，其保管、維護的成本占了相當大的質量管理資源，裝備的有效追溯始終難以體現。明顯地影響了工作效率，導致資源浪費，在車輛裝備使用和管理過程中不可避免地造成了一定程度的成本增加和效率降低，難以滿足車輛裝備全壽命質量信息管理的需求。

3車輛裝備全壽命質量動態信息模型

3.1 車輛裝備全壽命質量動態信息平臺的構成

傳統的車輛裝備質量信息獲取主要局限于產品的設計、生產檢測與部分使用階段，生產與使用脫節，質量信息收集不全面，收集的信息也無法實時傳遞，其質量信息的獲取方式一般都采用手工記錄，并采用單一保管模式，不能適應現代質量管理科學和車輛使用單位對質量信息管理的要求。現代光電技術、圖像識別技術以及計算機信息查詢系統的完善與便捷，為構建車輛裝備全壽命整體系統質量信息集成管理提供了新的思路，該系統大致由信息收集、集成技術、數據分析、質量信息管理中心等模塊構成，采用分層結構，核心為質量信息中心，七大信息平臺通過網絡平臺與質量信息中心相連。將車輛裝備全壽命周期分為3個階段:科研生產階段、使用維護階段、退役報廢階段。七大信息平臺為:設計工藝管理信息平臺、制造過程信息平臺、裝備使用信息平臺、裝備管理信息平臺、裝備維修保養信息平臺、裝備退役報廢信息平臺、系統聯調測試信息平臺，如圖1所示。

3.2 車輛裝備全壽命質量信息動態模型

模型是為了理解事物而對事物做出的一種抽象，是根據研究目的而做出的系統本質方面的表達，它以各種可用的形式提供被研究系統的信息。簡單來講，車輛裝備全壽命質量信息動態模型就是反映車輛裝備全壽命質量信息系統的概況，是對車輛裝備的功能、技術、制造和管理等信息的抽象理解和表示。質量信息應按照一定的程序，依靠各種運載工具進行傳遞，如文件、圖紙、表格、聲、光、電等。相關機構應根據質量信息的類型，分別采用統一的表達方式，進行信息的傳遞(如信息反饋單、統計報表等)，以便整理資料信息。信息的傳遞應按照事先規定的路線進行，防止信息的混亂和中斷。輸入到信息中心之后，經過一系列的分析處理，把原來的信息轉換成指令、分析報告等形式，分別向決策機構和有關責任部門傳遞。責任部門在接到信息后，必須按照PDCA(Plan，Do，Check，Act)循環程序，研究制定實施糾正預防措施、并將實施結果再次反饋給信息中心。若信息反饋后、采取的糾正預防措施無效果時，則信息中心負責協調，協調成功，則由責任部門實施糾正措施;協調失敗，則提交決策機構仲裁。信息中心應對質量信息，特別是經過處理后輸出的綜合動態質量信息采取多種形式進行顯示，如繪制統計報表、管理圖表、印發質量信息月報，召開質量信息例會等。質量信息的最后歸宿是歸檔，即按照責任部門質量信息檔案管理規定歸檔，作為歷史資料備查。通常包括:①設計相關信息;②與設計相關的過程信息;③制造過程與開發過程中的相關信息;④使用、維護乃至報廢、回收的信息等。因此，車輛裝備全壽命質量信息模型從其完備意義上來說，應包含兩個相關的方面:車輛裝備全壽命質量信息過程鏈和車輛裝備的信息流模型。

車輛裝備全壽命質量信息的過程鏈指全壽命周期各階段與其相關的工作流程，它反映了車輛裝備全壽命周期與其相關的所有行為，如圖2所示。在圖2中表達了車輛裝備全壽命過程中裝備質量信息不斷完善的情況，即各階段產生的質量信息都會促進前面相關階段的修正與改進，體現了裝備各階段質量信息相互作用的概念。同時也表達了由車輛裝備不斷創新引發的并通過評價來決策是否要重構不適應新裝備開發的已有模型、體制和資源等。

在車輛裝備整個壽命周期中，涉及獨立的機構有車輛裝備使用機構、車輛裝備維修保障機構、車輛裝備管理機構、車輛設計機構、車輛生產廠及其配套廠等，它們分布廣泛。在車輛裝備設計生產周期中，車輛的絕大多數設計相關信息由車輛設計機構及廠家設計部門產生，當車輛裝備開始建造時，車輛生產廠則根據設計信息組織生產，其間會根據需要從原材料廠購進生產所需的原材料及從設備配套廠購進所需設備，因此在設計建造過程中車輛裝備的大部分信息由車輛設計機構及車輛生產廠產生，并且其他一些相關信息(例如原材料信息與配套設備信息)也向它們集中，所以在車輛設計與建造階段，車輛設計機構及車輛生產廠是信息中心。而在車輛裝備交付時，廠家則將車輛裝備及相關文檔移交給車輛裝備管理機構，在車輛漫長的使用過程中，如何使用、維護和修理等主要由車輛裝備管理機構承擔，此時有關車輛的基本狀態與維修信息都集中在車輛裝備管理機構手中，所以它們此時是信息中心。圖3顯示車輛裝備全壽命的動態信息流，圖中車輛裝備全壽命質量信息中心下應包含兩個信息中心，它們之間始終有信息交換。

3.3 車輛裝備全壽命質量動態信息系統模型的結構

實現車輛裝備全壽命質量信息集成受到多方面的限制，在信息技術方面應滿足的基本要求是:① 可利用現有的資產，現有系統通常都包含對于機構很有價值的東西，并且替換這些系統的代價是不可接受的。因此必須集成現有系統，以便隨著時間的推移，可以在可管理、漸進式項目中分化或取代它們。② 在更高的業務級別而不是較低的函數、方法級別上進行機構間的集成。③ 允許動態的應用集成和具有公共業務邏輯的大規模伸縮性。能夠根據車輛裝備的發展，低成本地進行系統重構與擴充。④ 應滿足機構安全方面的限制。而網格作為一個信息共享的平臺已經解決了這些問題。比如，訪問基于不同文件系統的文件、動態服務實例創建、生命周期管理、信息的容錯性、系統的安全性等問題。

因此，在構建像車輛裝備全壽命質量信息系統這樣大規模的信息共享平臺時，采用數據網格比傳統意義上采用純粹的Web Service 技術更加完善與現實。同時，Web 服務已經逐漸成為新的網格服務標準——開放網格服務架構(Open Grid Services Architecture， OGSA)以及與之相伴的開放網格服務基礎設施(Open Grid Services Infrastructure， OGSI)的一個組成部分。因此，我們在構建信息共享平臺時可以根據需要綜合采用網格服務與Web 服務相結合，并且可以利用網格服務中一些高級的協議，使Web 服務可擴展、更安全、更可靠、高性能。

車輛裝備全壽命的各個機構通過建立網格節點，將本機構可以提供的功能與業務通過網格服務進行封裝，再發布到車輛裝備全壽命質量信息中心的網格節點上供其他機構訪問與調用。車輛裝備全壽命質量信息系統由所有系統內機構的協作環境連接在一起組成，這一連接在邏輯上是無縫的，在地域上是分布的。共享信息無論其歸屬如何，在車輛裝備全壽命質量信息系統中是完全透明的。通過預先定義好的網格服務來描述合作雙方所需完成的功能、功能之間的時序和邏輯關系，及功能的外部特性(如輸入、輸出等) 。由于這些服務不涉及體現機構核心能力的關鍵流程和具體機制，因而在實現共享的基礎上充分保護了各系統內機構的信息安全，如圖4所示。

圖4 顯示了網格環境下的車輛裝備全壽命質量信息系統的宏觀上的體系結構。各個接入車輛裝備全壽命信息系統的機構安裝和部署一臺機構信息網格的服務器，通過互相認可的網絡互連。每個機構部署一個目錄服務器，并相互注冊，獲取其他機構目錄服務器的地址信息。分布的信息資源由各個機構通過資源目錄，自主進行數據錄入、資源注冊、權限管理，同時可以將資源共享給其他具有獲取權限的機構。同時，車輛裝備全壽命質量信息中心將承擔各類信息的挖掘和發布工作。

4車輛裝備全壽命質量信息系統集成框架

車輛裝備全壽命信息系統是車輛裝備制造、使用與保障單位全系統信息集成與共享的平臺，它實現的是全系統的信息共享。對于單個要素來說，可能參與共享的信息分散在體系內部各個不同的信息系統中，這就要求各個要素在加入車輛裝備全壽命信息系統之前必須先實現本要素的信息集成。適合網格環境下的各個要素內部信息系統集成框架如圖5 所示。

該框架是一個比較完全的系統信息集成框架。系統內部各信息系統之間通信的數據量通常比較大，對信息集成的性能相對要求比較高。而無論網格或者Web 服務由于采用的數據格式都是XML，其集成效率相對較低，因此不太適合系統內部信息集成。在實現系統內部信息集成時，通常采用性能更好的J2EE、.NET、CORBA平臺來實現。在此基礎上，我們可以采用EJB、COM 等來實現一些業務邏輯并組成特定的工作流供系統內部使用。最后，通過使用部署在網格平臺上的網格服務和Web 服務對這些業務過程邏輯進行更高層的封裝，按照車輛裝備全系統體系的要求向制造、使用與保障單位提供特定的業務功能。這種結構既可以滿足系統內部信息集成的性能要求，也可以防止系統的核心業務流程直接暴露在網絡上，保證系統的信息安全要求。

在這里，車輛裝備全壽命周期的各個系統可以參照車輛裝備全壽命信息模型中適合本系統的信息視圖來構建系統內部信息模型。當然，由于系統內部需要共享的信息比較多，通常各個獨立系統內部信息模型要比全壽命信息模型更復雜。這樣，就需要各個獨立系統開發特定的網格服務或Web 服務來實現兩個系統內部信息模型與全壽命信息模型間的轉換。對于那些信息化程度不高或者不需要實現內部信息集成的個別系統，可以直接通過網格服務或Web 服務對車輛裝備遺留信息系統進行訪問。

5結語

車輛裝備質量信息集成對于車輛裝備的質量管理的決策至關重要，在實施車輛裝備現代化建設過程中，必須妥善做好質量信息的集成與管理，把現代信息技術融入到車輛裝備全壽命質量信息管理中，對指導組織實施和改進車輛裝備全壽命質量管理，從而提高車輛裝備應對未來戰爭的能力有實際作用。

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