◎北京精密機電控制設備研究所 張文海 俞光偉 寧琦 趙文斌 劉俊慶

構建面向知識管理的信息化系統(tǒng)

◎北京精密機電控制設備研究所 張文海 俞光偉 寧琦 趙文斌 劉俊慶

信息化技術為知識信息的采集記錄、發(fā)布傳遞與共享復用提供了先進手段和條件支撐，隨著信息化與工業(yè)化融合程度的不斷加深，信息技術和知識管理已成為影響企業(yè)技術進步與可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素。

北京精密機電控制設備研究所是我國航天系統(tǒng)伺服機構專業(yè)技術中心，是集設計、制造、試驗為一體的高科技科研生產(chǎn)單位。近年來，研究所工業(yè)基礎能力快速提升，同時生產(chǎn)模式、管理效率、戰(zhàn)略發(fā)展等方面的矛盾也日益突出，具體表現(xiàn)在信息化和知識管理與業(yè)務管理融合的需求激增，依靠人員保障協(xié)調的傳統(tǒng)管理模式制約了信息知識的有效傳遞。同時，質量管理要求大幅提高，產(chǎn)品質量、生產(chǎn)過程管理、試驗數(shù)據(jù)等過程知識信息也缺少統(tǒng)一的管理平臺。

為此，研究所構建了一套涵蓋產(chǎn)品研制全生命周期的信息知識管理系統(tǒng)，集成了各類技術與業(yè)務管理信息和知識，縱向實現(xiàn)了基于產(chǎn)品研制流程的設計、工藝、制造工作的協(xié)同；橫向實現(xiàn)了基于產(chǎn)品體系的總體、分系統(tǒng)、單機的崗位內(nèi)部協(xié)同研發(fā)。該系統(tǒng)的建立與應用提升了研究所的協(xié)同設計、仿真分析等基礎研發(fā)能力，實現(xiàn)了“工程信息一體化、業(yè)務流程高效化、設計制造協(xié)同化、信息環(huán)境安全化”的建設目標。

一、總體框架

面向知識管理的信息化系統(tǒng)的總體框架規(guī)劃以企業(yè)級的信息化和知識管理體系為基礎，既考慮產(chǎn)品從設計到試驗生產(chǎn)全流程的信息知識管理，滿足產(chǎn)品從總體到分系統(tǒng)自頂向下的協(xié)同研發(fā)，支持各分系統(tǒng)的多專業(yè)并行設計，又兼顧與企業(yè)的其它系統(tǒng)集成，為其它相關系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)資源支撐。該系統(tǒng)體系框架如圖1所示。

圖1 面向知識管理的信息化系統(tǒng)總框架

應用管理平臺作為信息化系統(tǒng)的核心，是信息和知識產(chǎn)生、共享、傳遞和應用的基礎。縱向與企業(yè)門戶OA系統(tǒng)集成并為決策分析平臺提供基礎數(shù)據(jù)；橫向集成生產(chǎn)過程執(zhí)行管理、企業(yè)資源管理等系統(tǒng)，涵蓋設計、工藝、制造全流程的信息和知識資源管理，實現(xiàn)各業(yè)務系統(tǒng)間知識的共享和傳遞。在此基礎上構建數(shù)字化協(xié)同設計、仿真、工藝以及數(shù)字化試驗、制造5個子系統(tǒng)平臺，為知識產(chǎn)生和應用提供信息化平臺支撐，提高知識產(chǎn)生、應用效率和效力。

二、工程研制平臺構架

工程信息化系統(tǒng)通過5個系統(tǒng)平臺工具的構建，實現(xiàn)科研生產(chǎn)相關知識的采集提煉和傳遞應用。

1.設計協(xié)同平臺

這一平臺的框架主要包括協(xié)同平臺、專業(yè)體系和設計工具3層。針對具體型號項目，建立基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)源的全數(shù)字化伺服設計協(xié)同平臺，為集成產(chǎn)品開發(fā)協(xié)同設計提供統(tǒng)一的環(huán)境。在此基礎上針對伺服系統(tǒng)總體、電液伺服、系統(tǒng)軟件等不同專業(yè)集成數(shù)字化設計工具，建立完善的知識庫，實現(xiàn)總體、單機、元件不同系統(tǒng)層級和結構、電子電路等不同專業(yè)間的知識共享及傳遞。通過系統(tǒng)實現(xiàn)設計經(jīng)驗和知識的顯性化，并按結構化數(shù)據(jù)進行標準和流程化的管理，進而提升設計創(chuàng)新和協(xié)同研發(fā)能力。

2.仿真協(xié)同平臺

這一平臺的框架由協(xié)同平臺、專業(yè)工具單元和數(shù)據(jù)中心組成。仿真協(xié)同平臺是具體型號和產(chǎn)品聯(lián)合仿真的基礎數(shù)據(jù)管理平臺，提供多學科協(xié)同仿真數(shù)據(jù)管理、流程需求管理等功能。專業(yè)子系統(tǒng)主要實現(xiàn)專業(yè)仿真工具的集成封裝，實現(xiàn)結構、流場、電子電路、熱學等多學科和多物理仿真數(shù)據(jù)的耦合分析。仿真結果和過程數(shù)據(jù)以知識庫的形式進行統(tǒng)一存儲及共享管理。

3.試驗協(xié)同平臺

這一平臺的框架由應用平臺、專業(yè)體系與試驗工具單元和數(shù)據(jù)中心組成。應用平臺是試驗設備、數(shù)據(jù)人機交互的系統(tǒng)窗口，主要提供試驗和個人任務管理等功能。試驗工具單元主要分為伺服虛擬試驗平臺和數(shù)字化實物試驗平臺2部分。虛擬試驗平臺為虛擬試驗提供系統(tǒng)集成接口和統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理；實物試驗平臺為數(shù)字化試驗逐步取代實物試驗提供數(shù)據(jù)和技術手段支撐。通過試驗協(xié)同平臺的構建，研究所逐步實現(xiàn)了“樣機試驗虛擬化，實物試驗數(shù)字化”的試驗管理智能化目標。

4.工藝協(xié)同平臺

這一平臺的框架包括協(xié)同平臺、產(chǎn)品體系和工具支撐3層，實現(xiàn)產(chǎn)品工藝任務、工藝信息、工藝資源管理等功能，為工藝人員與設計、制造人員提供協(xié)同工作環(huán)境和共享信息數(shù)據(jù)平臺?；谛吞柕哪K化管理體系，為工藝人員提供高效的數(shù)字化工藝編輯工具和知識數(shù)據(jù)庫支撐，實現(xiàn)工藝知識的顯性化記錄采集和積累與復用。

5.制造協(xié)同平臺

這一平臺的框架由協(xié)同應用平臺、數(shù)字化制造單元和基礎支撐組成。數(shù)字化制造單元包括“產(chǎn)研通”(生產(chǎn)計劃和物資管控管理)、生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡化數(shù)字加工等軟件系統(tǒng)。通過系統(tǒng)平臺將設計、工藝數(shù)據(jù)有效地傳遞至生產(chǎn)工位，并將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、質量信息、數(shù)控代碼等以結構化數(shù)據(jù)的形式記錄儲存并統(tǒng)一管理，從而提升生產(chǎn)相關知識的積累和復用水平。

三、業(yè)務管理平臺構架

業(yè)務管理平臺是在北京精密機電控制設備研究所統(tǒng)一門戶接口的基礎上，建設質量管理、財經(jīng)管控系統(tǒng)、資產(chǎn)設備系統(tǒng)、人力管理系統(tǒng)、技術成果管理系統(tǒng)、保密業(yè)務管理系統(tǒng)、政工綜合管理和其它業(yè)務管理8個子系統(tǒng)。通過信息化手段實現(xiàn)業(yè)務的標準化、流程化管理，為質量、財務、人力、技術成果業(yè)務信息和知識的采集與共享提供平臺環(huán)境，為頂層決策系統(tǒng)提供基礎數(shù)據(jù)支撐。

信息管理是知識管理的基礎，知識管理是信息管理的進一步發(fā)展。隨著信息網(wǎng)絡化和數(shù)字化的高速發(fā)展，信息化不斷完善，同時也帶動和提升了知識管理的效率。為此，以先進的信息化手段為支撐，構建一套涵蓋產(chǎn)品全生命周期管理的信息系統(tǒng)，是實現(xiàn)知識管理“規(guī)范化、協(xié)同化、智能化”的建設目標，提升企業(yè)創(chuàng)新能力、促進企業(yè)高速發(fā)展的有效途徑和基礎能力保障。