基于企業光電知識研發工程體系的建設研究

宋夢佳 李棟 王瑞 劉磊 俞洋

摘要：該文首先分析了企業知識研發工程體系框架和工程建設內容，指出應該從知識應用、知識資源池、知識加工方法、知識采集接口、數據資源層、數據集成等方面搭建知識工程體系，從知識應用、知識加工，硬軟件應用資源、工程基礎知識庫、專業數據知識庫、數據資源層與數據集成等方面進行知識工程建設，從而實現企業知識研發工程的整體建設。

關鍵詞：知識工程;知識加工;數據資源管理;數據集成

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）30-0141-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1引言

隨著國內外市場的日漸成熟、同行業單位競爭的愈發激烈，企業面臨的競爭壓力逐年增加，同時也對企業的技術核心競爭力、自主創新能力、知識整合能力以及研制管理能力提出空前挑戰。

2知識工程體系框架

2.1知識的定義

知識與資源的關系是相對的，資源與知識之間是相互轉化的。對企業而言，知識和資源是同一種對象，知識工程建設和資源建設之間沒有絕對界限，在企業的產品研發設計中有用的資源，都可作為知識工程的建設范圍。

2.2科技數據資源的分類

科技數據資源是指科研活動所能利用的一切有形物質和無形要素。

結合通用的科技資源劃分法，我們將企業的科技資源劃分為九類。對這九類科技資源的特征進行分析，可分為5種類型：技術類、模式類、信息類、數據類、實物類。

2.3知識工程體系框架

知識工程的建設是一個系統性的工作，在知識工程的體系框架中，核心的部分是科技資源的知識化。企業在進行知識工程建設的時候，一定要基于企業科技資源的現狀。

企業知識工程體系建設方案的框架主要由知識應用、知識資源池、知識加工方法、知識采集接口、數據資源層、數據集成等方面構成。

3知識工程建設內容

企業的知識工程的建設需要從知識應用、知識加工、硬軟件應用資源、工程基礎知識庫、專業數據知識庫、數據資源層與數據集成等方面進行。

3.1知識應用

為了實現知識應用建設目標，將從知識的門戶應用、客戶端應用、嵌入業務系統應用等三方面拓展知識工程的應用方式，建設目標見圖1所示。

在知識應用方面，企業的建設內容如下：通過構建基于IE的知識門戶系統，實現對各類知識的體系管理與應用，實現各類知識與光電產品研制流程的融合;通過構建知識應用客戶端，通過客戶端，將各科室中與每個研制任務相關的知識結構化地組織在一起，實現以研制任務為主體的知識地圖和知識產品研制流程的融合;按照各科室的實際需要，構建每個研制任務的知識導航，實現知識與工程師工作場景的融合。

3.2知識加工

企業要建成包含實物、數據、信息、研制模式、技術等5種類型的知識資源池，務必要使用一定的加工方法對這5種知識資源的“初級形態”進行加工。因此，知識加工方法的目標就是根據各類知識資源的特性，用合適的方法加工知識資源，以方便用戶對5種知識資源的管理和應用。目前，根據各層次知識的特性，與各層次知識相應的有5種類型的知識加工方法，概述如下：

（1）虛擬化：針對實物類資源，通過虛擬化的加工方法提升其知識特性，使其具有數字特征。

（2）標準化：通過標準化的加工方法強化數據類資源其知識特性，使其具有顯性特征。

（3）結構化：通過結構化的加工方法強化信息類資源的知識特性，使其具有共享特征。

（4）自動化：研制模式類資源本身是標準化的，通過自動化的加工方法增強其知識特性，使其具有智能特征。

（5）大數據分析：針對上述4種類型的科技資源，通過大數據分析的加工方法可增強其知識特性，通過智慧化手段采集保存在科研活動和管理過程中的大量數據，構建覆蓋全行業的大數據中心，根據技術發展階段和管理要求進行分級分類建設。

企業要結合自身的情況和實際需求，在應用上述知識加工方法對5種知識資源進行加工，明確加工5種知識資源的具體方法。

3.3軟硬件資源管理

軟件資源是企業的一項重要資源，但它的資源非常有限，因此有必要建立一套對軟件資源進行管理和調度的系統，提升軟件資源的使用效率。軟件資源管理要實現以下建設目標：1）對以往成熟應用方法的體系化管理與應用;2）對稀缺軟件資源的調度管理;3）對企業內所有軟件的統一管理和運行監控。

為了實現上述建設目標，需建設以下兩方面內容：建設軟件資源管理與調度系統，通過該系統建立企業內各類軟件資源的清冊，實現對軟件資源的統一管理和運行監控。

所有的軟件資源要能有效地運行，必須借助硬件資源，為了隨時掌握各硬件資源的運行情況，有必要建立一套對硬件資源進行管理調度的系統，建立企業內各類硬件資源的清冊，實現對稀缺硬件資源的調度管理和所有硬件資源的統一管理和運行監控。

3.4工程基礎知識庫

在產品研制的過程中會產生各種類型的數據資源，這些數據中的大部分在數據資源層中都有相應的系統在進行管理，可以按照數據與研制流程、研制任務等關系對這些數據進行標準化加工，使其具有顯性化特征，以便向使用者提供知識服務。工程基礎數據要實現以下幾方面的建設目標：1）材料數據與顏值流程研制任務的關聯;2）對產品載體平臺和光電產品的體系化管理與參考應用。

為實現上述兩方面的建設目標，需要建設內容如下：構建光電產品知識庫，結構化的管理內外部的光電產品的數據知識，為研制人員提供可供參考借鑒的產品數據，并實現光電產品數據與研制流程、研制任務的關聯;構建材料知識庫，從數據資源層的材料庫中抽取與光電產品的研制流程、研制任務關聯緊密的材料數據，形成面向研制流程的材料知識庫。

3.5專業數據知識庫

光電產品是由一系列的組件、元件、器件構成的，為了使產品的研制更加高效、快捷，有必要對構成產品的各型號的組件、部件、元件、器件進行體系的管理。

為了實現建設目標，需要建設的內容如下：從數據資源管理層中抽取與研制流程、研制任務關聯緊密的光學器件，形成光學器件庫;電學器件庫：從數據資源管理層中抽取與研制流程、研制任務關聯緊密的電學器件，形成電學器件庫。

3.6知識采集接口

知識采集接口的目標就是用合適的方法從數據資源層中采集5種類型的數據資源，借助一些技術手段，將這些知識從知識源采集進入知識工程系統當中。基于企業數據資源的建設情況，并結合知識資源建設的需求，需要建設針對實物類接口、數據類接口、信息類接口、模式類接口、技術類接口。

3.7數據資源層與數據集成

數據資源層主要目的是形成企業的數據資源體系，提供給各應用一致性、完整性的數據共享交換，并作為知識資源的重要來源。通過數據資源管理系統的建設，與PDM、ERP等業務系統的集成，實現數據的獨立、集中管理，將數據資源整合劃分為基礎數據、工程數據以及管理數據三大類型數據，形成企業級數據資源體系，具體建設內容如圖2所示。

數據集成的建設目標就是用合適的方法從資源現狀中獲取各種類型的數據資源，并匯集形成數據資源層。通過數據集成交換系統的建設為知識中心與外部應用建立數據傳輸通道，提供數據的實時服務集成、大批量數據集成、非結構化數據集成，統一管理所有集成服務、服務運行情況。

4結語

通過知識工程平臺的建設，一方面，采集存儲科研院所科研生產和管理過程中所產生的大量數據;另一方面，針對不同類型的數據，使用相應的加工手段和方式，提升數據的顯性化、共享化和智慧化程度，構建一個從感知到決策到行動到優化的自循環自完善的研發生態環境，推動企業的自主知識創新及精益管控，進而有效提升企業的技術核心競爭力。

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