[摘 要] 本文从构建车辆装备全寿命质量信息平台的需求着手,对各类质量信息的收集、分析与管理作了阐述,分析了车辆装备全寿命质量信息传递过程,探讨了车辆装备全寿命质量动态信息系统模型的结构,明确了车辆装备全寿命质量信息系统集成框架,为开发质量信息管理平台提供了一种新思路。
[关键词] 车辆装备;全寿命周期;质量信息;集成管理
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2010 . 15 . 036
[中图分类号]F270.7;C931.9 [文献标识码]A [文章编号]1673 - 0194(2010)15- 0083- 04
1前言
车辆装备全寿命质量信息的集成管理是车辆装备质量管理的重要内容,也是装备保障信息化的一个重要方面。当前,车辆装备正在由传统的重使用、轻信息,重分工、轻集成的管理,向以质量信息数据库为依托,运用关联规则、粗集理论、分类发现、聚类发现等分析工具实现信息化管理的现代车辆装备全寿命质量管理发展。车辆装备全寿命质量信息管理在设计、生产、使用与维修过程中的充分高效传递与利用已成为全寿命管理的核心之一。而车辆装备全寿命周期质量信息集成管理应当是一个快捷和高效的运作系统。本文将结合车辆装备全寿命质量管理过程,阐述构建质量信息集成管理系统的必要性和可行性,并对质量信息集成管理系统的构成进行初步的探讨。
2车辆装备全寿命质量信息管理的现状
车辆装备质量管理是在车辆装备全寿命过程中进行的计划、组织、指挥、控制和协调活动。为此,就要在车辆装备科研论证质量管理、车辆装备生产质量管理、车辆装备配发质量管理、部队装备使用质量管理等方面及时反馈车辆装备质量信息,促进车辆装备质量的持续改进。其质量信息的集成管理是系统运行的前提基础。目前,质量信息资源的开发利用水平滞后于硬件设施的建设,对车辆装备全寿命质量信息资源的重要性认识不足,制造、使用、管理脱节,造成数据质量低下,严重制约了车辆装备全寿命质量信息资源进一步的开发和利用,成为车辆装备质量信息化建设中的瓶颈问题。同时,由于缺乏有效的管理,大部分车辆装备质量信息未得到利用而成为垃圾,其保管、维护的成本占了相当大的质量管理资源,装备的有效追溯始终难以体现。明显地影响了工作效率,导致资源浪费,在车辆装备使用和管理过程中不可避免地造成了一定程度的成本增加和效率降低,难以满足车辆装备全寿命质量信息管理的需求。
3车辆装备全寿命质量动态信息模型
3.1 车辆装备全寿命质量动态信息平台的构成
传统的车辆装备质量信息获取主要局限于产品的设计、生产检测与部分使用阶段,生产与使用脱节,质量信息收集不全面,收集的信息也无法实时传递,其质量信息的获取方式一般都采用手工记录,并采用单一保管模式,不能适应现代质量管理科学和车辆使用单位对质量信息管理的要求。现代光电技术、图像识别技术以及计算机信息查询系统的完善与便捷,为构建车辆装备全寿命整体系统质量信息集成管理提供了新的思路,该系统大致由信息收集、集成技术、数据分析、质量信息管理中心等模块构成,采用分层结构,核心为质量信息中心,七大信息平台通过网络平台与质量信息中心相连。将车辆装备全寿命周期分为3个阶段:科研生产阶段、使用维护阶段、退役报废阶段。七大信息平台为:设计工艺管理信息平台、制造过程信息平台、装备使用信息平台、装备管理信息平台、装备维修保养信息平台、装备退役报废信息平台、系统联调测试信息平台,如图1所示。
3.2 车辆装备全寿命质量信息动态模型
模型是为了理解事物而对事物做出的一种抽象,是根据研究目的而做出的系统本质方面的表达,它以各种可用的形式提供被研究系统的信息。简单来讲,车辆装备全寿命质量信息动态模型就是反映车辆装备全寿命质量信息系统的概况,是对车辆装备的功能、技术、制造和管理等信息的抽象理解和表示。质量信息应按照一定的程序,依靠各种运载工具进行传递,如文件、图纸、表格、声、光、电等。相关机构应根据质量信息的类型,分别采用统一的表达方式,进行信息的传递(如信息反馈单、统计报表等),以便整理资料信息。信息的传递应按照事先规定的路线进行,防止信息的混乱和中断。输入到信息中心之后,经过一系列的分析处理,把原来的信息转换成指令、分析报告等形式,分别向决策机构和有关责任部门传递。责任部门在接到信息后,必须按照PDCA(Plan,Do,Check,Act)循环程序,研究制定实施纠正预防措施、并将实施结果再次反馈给信息中心。若信息反馈后、采取的纠正预防措施无效果时,则信息中心负责协调,协调成功,则由责任部门实施纠正措施;协调失败,则提交决策机构仲裁。信息中心应对质量信息,特别是经过处理后输出的综合动态质量信息采取多种形式进行显示,如绘制统计报表、管理图表、印发质量信息月报,召开质量信息例会等。质量信息的最后归宿是归档,即按照责任部门质量信息档案管理规定归档,作为历史资料备查。通常包括:①设计相关信息;②与设计相关的过程信息;③制造过程与开发过程中的相关信息;④使用、维护乃至报废、回收的信息等。因此,车辆装备全寿命质量信息模型从其完备意义上来说,应包含两个相关的方面:车辆装备全寿命质量信息过程链和车辆装备的信息流模型。
车辆装备全寿命质量信息的过程链指全寿命周期各阶段与其相关的工作流程,它反映了车辆装备全寿命周期与其相关的所有行为,如图2所示。在图2中表达了车辆装备全寿命过程中装备质量信息不断完善的情况,即各阶段产生的质量信息都会促进前面相关阶段的修正与改进,体现了装备各阶段质量信息相互作用的概念。同时也表达了由车辆装备不断创新引发的并通过评价来决策是否要重构不适应新装备开发的已有模型、体制和资源等。
在车辆装备整个寿命周期中,涉及独立的机构有车辆装备使用机构、车辆装备维修保障机构、车辆装备管理机构、车辆设计机构、车辆生产厂及其配套厂等,它们分布广泛。在车辆装备设计生产周期中,车辆的绝大多数设计相关信息由车辆设计机构及厂家设计部门产生,当车辆装备开始建造时,车辆生产厂则根据设计信息组织生产,其间会根据需要从原材料厂购进生产所需的原材料及从设备配套厂购进所需设备,因此在设计建造过程中车辆装备的大部分信息由车辆设计机构及车辆生产厂产生,并且其他一些相关信息(例如原材料信息与配套设备信息)也向它们集中,所以在车辆设计与建造阶段,车辆设计机构及车辆生产厂是信息中心。而在车辆装备交付时,厂家则将车辆装备及相关文档移交给车辆装备管理机构,在车辆漫长的使用过程中,如何使用、维护和修理等主要由车辆装备管理机构承担,此时有关车辆的基本状态与维修信息都集中在车辆装备管理机构手中,所以它们此时是信息中心。图3显示车辆装备全寿命的动态信息流,图中车辆装备全寿命质量信息中心下应包含两个信息中心,它们之间始终有信息交换。
3.3 车辆装备全寿命质量动态信息系统模型的结构
实现车辆装备全寿命质量信息集成受到多方面的限制,在信息技术方面应满足的基本要求是:① 可利用现有的资产,现有系统通常都包含对于机构很有价值的东西,并且替换这些系统的代价是不可接受的。因此必须集成现有系统,以便随着时间的推移,可以在可管理、渐进式项目中分化或取代它们。② 在更高的业务级别而不是较低的函数、方法级别上进行机构间的集成。③ 允许动态的应用集成和具有公共业务逻辑的大规模伸缩性。能够根据车辆装备的发展,低成本地进行系统重构与扩充。④ 应满足机构安全方面的限制。而网格作为一个信息共享的平台已经解决了这些问题。比如,访问基于不同文件系统的文件、动态服务实例创建、生命周期管理、信息的容错性、系统的安全性等问题。
因此,在构建像车辆装备全寿命质量信息系统这样大规模的信息共享平台时,采用数据网格比传统意义上采用纯粹的Web Service 技术更加完善与现实。同时,Web 服务已经逐渐成为新的网格服务标准——开放网格服务架构(Open Grid Services Architecture, OGSA)以及与之相伴的开放网格服务基础设施(Open Grid Services Infrastructure, OGSI)的一个组成部分。因此,我们在构建信息共享平台时可以根据需要综合采用网格服务与Web 服务相结合,并且可以利用网格服务中一些高级的协议,使Web 服务可扩展、更安全、更可靠、高性能。
车辆装备全寿命的各个机构通过建立网格节点,将本机构可以提供的功能与业务通过网格服务进行封装,再发布到车辆装备全寿命质量信息中心的网格节点上供其他机构访问与调用。车辆装备全寿命质量信息系统由所有系统内机构的协作环境连接在一起组成,这一连接在逻辑上是无缝的,在地域上是分布的。共享信息无论其归属如何,在车辆装备全寿命质量信息系统中是完全透明的。通过预先定义好的网格服务来描述合作双方所需完成的功能、功能之间的时序和逻辑关系,及功能的外部特性(如输入、输出等) 。由于这些服务不涉及体现机构核心能力的关键流程和具体机制,因而在实现共享的基础上充分保护了各系统内机构的信息安全,如图4所示。
图4 显示了网格环境下的车辆装备全寿命质量信息系统的宏观上的体系结构。各个接入车辆装备全寿命信息系统的机构安装和部署一台机构信息网格的服务器,通过互相认可的网络互连。每个机构部署一个目录服务器,并相互注册,获取其他机构目录服务器的地址信息。分布的信息资源由各个机构通过资源目录,自主进行数据录入、资源注册、权限管理,同时可以将资源共享给其他具有获取权限的机构。同时,车辆装备全寿命质量信息中心将承担各类信息的挖掘和发布工作。
4车辆装备全寿命质量信息系统集成框架
车辆装备全寿命信息系统是车辆装备制造、使用与保障单位全系统信息集成与共享的平台,它实现的是全系统的信息共享。对于单个要素来说,可能参与共享的信息分散在体系内部各个不同的信息系统中,这就要求各个要素在加入车辆装备全寿命信息系统之前必须先实现本要素的信息集成。适合网格环境下的各个要素内部信息系统集成框架如图5 所示。
该框架是一个比较完全的系统信息集成框架。系统内部各信息系统之间通信的数据量通常比较大,对信息集成的性能相对要求比较高。而无论网格或者Web 服务由于采用的数据格式都是XML,其集成效率相对较低,因此不太适合系统内部信息集成。在实现系统内部信息集成时,通常采用性能更好的J2EE、.NET、CORBA平台来实现。在此基础上,我们可以采用EJB、COM 等来实现一些业务逻辑并组成特定的工作流供系统内部使用。最后,通过使用部署在网格平台上的网格服务和Web 服务对这些业务过程逻辑进行更高层的封装,按照车辆装备全系统体系的要求向制造、使用与保障单位提供特定的业务功能。这种结构既可以满足系统内部信息集成的性能要求,也可以防止系统的核心业务流程直接暴露在网络上,保证系统的信息安全要求。
在这里,车辆装备全寿命周期的各个系统可以参照车辆装备全寿命信息模型中适合本系统的信息视图来构建系统内部信息模型。当然,由于系统内部需要共享的信息比较多,通常各个独立系统内部信息模型要比全寿命信息模型更复杂。这样,就需要各个独立系统开发特定的网格服务或Web 服务来实现两个系统内部信息模型与全寿命信息模型间的转换。对于那些信息化程度不高或者不需要实现内部信息集成的个别系统,可以直接通过网格服务或Web 服务对车辆装备遗留信息系统进行访问。
5结语
车辆装备质量信息集成对于车辆装备的质量管理的决策至关重要,在实施车辆装备现代化建设过程中,必须妥善做好质量信息的集成与管理,把现代信息技术融入到车辆装备全寿命质量信息管理中,对指导组织实施和改进车辆装备全寿命质量管理,从而提高车辆装备应对未来战争的能力有实际作用。
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