0 引言

    隨著國際航天發(fā)射市場日趨激烈的競爭以及可持續(xù)發(fā)展的要求，規(guī)范的質(zhì)量管理體系已經(jīng)在衛(wèi)星發(fā)射中心得到了嚴格應(yīng)用，并取得了良好效果。如何保持持續(xù)改進，以質(zhì)量管理體系的要求貫穿發(fā)射服務(wù)的每一個環(huán)節(jié)，引起了廣泛的關(guān)注。同時，發(fā)射場的信息系統(tǒng)一體化建設(shè)對于質(zhì)量管理體系有著促進和依存關(guān)系，必須對其認真分析研討。

    產(chǎn)品生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)是在20世紀80年代提出的。它始于制造業(yè)，其應(yīng)用從最初的產(chǎn)品保障方案，迅速擴展到質(zhì)量管理控制領(lǐng)域，在實體制造業(yè)中取得良好的效果。基于PLM的實質(zhì)，將其思想和方法引入應(yīng)用到航天發(fā)射服務(wù)中，是一種積極的嘗試。

1 PLM的基本內(nèi)容

    PLM是一個管理重構(gòu)或重組的方法，是一種將管理產(chǎn)品貫穿到其生命周期中的每一個操作過程中的信息的方法，是對從產(chǎn)品需求開始，到產(chǎn)品淘汰報廢的過程管理。PLM是以產(chǎn)品數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)在其生命周期內(nèi)從產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計、制造到銷售等過程的管理與協(xié)同研究，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中應(yīng)盡量縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)時間，降低費用，滿足用戶的個性化需求。PLM通過數(shù)據(jù)訪問接口將不同業(yè)務(wù)和工程應(yīng)用數(shù)據(jù)集成，使用戶可以異地協(xié)同工作，可消除產(chǎn)品活動中各種數(shù)據(jù)間的信息孤島。

    CIMdate將PLM定義為：a)是一種戰(zhàn)略性的業(yè)務(wù)方法，應(yīng)用一組一致的業(yè)務(wù)解決方案，支持協(xié)作性地建立、管理和使用產(chǎn)品定義信息；b)是支持擴展企業(yè)(客戶、設(shè)計和供應(yīng)伙伴等)及貫穿產(chǎn)品從概念、設(shè)計直到報廢的整個生命周期；c)將人員、流程、業(yè)務(wù)系統(tǒng)和信息集成在一起。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心(Interact DataCenter，IDC)將PLM定義為包括規(guī)劃、開發(fā)、建模、跟蹤、管理控制、制造、銷售、支付、維護和報廢階段全部活動的企業(yè)解決方案。上述兩種定義都強調(diào)了信息系統(tǒng)的全面性和一致性。

    PLM注重對產(chǎn)品全生命周期的管理，注重與其它應(yīng)用系統(tǒng)的集成，不僅可以作為制造業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺，還能夠作為其它應(yīng)用系統(tǒng)的集成平臺。PLM包含以下幾個方面：a)戰(zhàn)略上，PLM是一個以產(chǎn)品為核心的商業(yè)戰(zhàn)略，應(yīng)用一系列的商業(yè)解決方案來協(xié)同化地支持產(chǎn)品定義信息的生成、管理、分發(fā)和使用，從地域上橫跨整個企業(yè)和供應(yīng)鏈，從時間上覆蓋從產(chǎn)品的概念階段一直到產(chǎn)品結(jié)束它的使命的全生命周期；b)數(shù)據(jù)上，PLM包含完整的產(chǎn)品定義信息，包括所有的機械和電子的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、軟件和文件內(nèi)容等的信息；c)技術(shù)上，PLM應(yīng)用了技術(shù)與實踐相結(jié)合的方法，例如產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、協(xié)作、協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)、企業(yè)應(yīng)用集成、零部件供應(yīng)管理以及其它業(yè)務(wù)方案，并溝通了在延伸的產(chǎn)品定義供應(yīng)鏈上的所有的原始設(shè)備制造商(Original Equipment Manufacturer，OEM)、轉(zhuǎn)包商、外協(xié)廠商、合作伙伴以及客戶；d)業(yè)務(wù)上，PLM能夠開拓潛在的業(yè)務(wù)并且能夠整合現(xiàn)在與未來的技術(shù)和方法，以便高效地把創(chuàng)新和盈利的產(chǎn)品推向市場。

    PLM由產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management，PDM)發(fā)展而來，PDM是PLM的核心。PDM以軟件為基礎(chǔ)，是一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息(包括電子文檔、數(shù)字化文件和數(shù)據(jù)庫記錄等)和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程(包括工作流程和更改流程)的技術(shù)管理，可在企業(yè)范圍內(nèi)為產(chǎn)品設(shè)計和制造建立一個并行化的協(xié)作環(huán)境。

2 航天發(fā)射服務(wù)中的PLM系統(tǒng)

    2.1 航天發(fā)射服務(wù)

    從一定意義上講，發(fā)射中心的產(chǎn)品是為航天發(fā)射服務(wù)的，主要的服務(wù)有：測試服務(wù)、發(fā)射服務(wù)、測控服務(wù)、通信服務(wù)、氣象服務(wù)和后勤保障服務(wù)等；從時間上覆蓋從接受客戶送達的發(fā)射需求開始，到衛(wèi)星火箭進入場區(qū)展開測試、測控通信進行聯(lián)試聯(lián)調(diào)、模擬發(fā)射、實施發(fā)射、前期測控，直至最終的各種數(shù)據(jù)資料和相關(guān)文檔的處理上交；從形式上劃分有獨立提供服務(wù)和協(xié)同服務(wù)等多種形式的服務(wù)、各種測試數(shù)據(jù)和判斷決策等技術(shù)支持服務(wù)。然而在航天發(fā)射服務(wù)中，還存在著不同部門或不同系統(tǒng)使用不同的技術(shù)平臺帶來的信息資源的分散存儲，這些分散存貯不利于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的共享和統(tǒng)一；同時，在同一系統(tǒng)內(nèi)部也存在同一數(shù)據(jù)被系統(tǒng)運用不同格式或處理方法封裝或固化在不同的數(shù)據(jù)模塊中，從而導致數(shù)據(jù)冗余或數(shù)據(jù)不一致。由于信息孤島的存在，因此有必要實施PLM。通過建立、提供和管理產(chǎn)品協(xié)同數(shù)據(jù)庫，PLM要解決的問題是：a)為決策者提供全面充分的全局信息，以方便對任務(wù)工作進行合理的安排調(diào)度，使各種有限的資源發(fā)揮最大效益；b)為崗位人員明確任務(wù)職責，即在給定的條件下在限定的時間內(nèi)完成規(guī)定的任務(wù)，保證進度的順利進行，避免各崗位之間的重復(fù)工作和時間等待，形成無縫鏈接。航天發(fā)射服務(wù)過程中PLM的內(nèi)涵和管理范圍見圖1。

    2.2 PLM系統(tǒng)的功能

    在航天發(fā)射服務(wù)的各階段中，所提供產(chǎn)品(服務(wù))的技術(shù)是不一樣的。

    a)在接到發(fā)射任務(wù)時，主要關(guān)注點是任務(wù)的型號、特性等，并和相關(guān)方面協(xié)調(diào)進行前期的分析研究和總體策劃；

    b)任務(wù)準備階段，關(guān)注的是如何擬制恰當?shù)脑敿氂媱潯⒔M織協(xié)調(diào)衛(wèi)星火箭的測試和測控系統(tǒng)的聯(lián)試聯(lián)調(diào)工作、設(shè)備站址和軟硬件的變更調(diào)試工作等；

    c)發(fā)射任務(wù)完成后，主要是對資料進行整理上交、總結(jié)評估、收集意見和建議等。因此，PLM系統(tǒng)的功能隨著產(chǎn)品生命周期的過程與階段特征而發(fā)生變化。

    2.3 PLM系統(tǒng)集成體系

    PLM功能的系統(tǒng)集成體系技術(shù)包括2個方面：a)產(chǎn)品生命周期各階段業(yè)務(wù)管理模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的總體解決方案；b)實現(xiàn)業(yè)務(wù)管理模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法和軟件架構(gòu)。

    作為一種理念，PLM系統(tǒng)集數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理能力、網(wǎng)絡(luò)的通信能力和過程的控制能力于一體，管理著產(chǎn)品生命周期中所有和產(chǎn)品有關(guān)的信息和過程，實現(xiàn)分布式環(huán)境下產(chǎn)品數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，從而給出了一個信息基礎(chǔ)框架。搭建系統(tǒng)時應(yīng)滿足：a)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性控制；b)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集成與共享；C)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化管理；d)良好的集成性和擴展性。

    由圖3可以看出，系統(tǒng)可分為4層：a)異構(gòu)環(huán)境層，包括異構(gòu)的硬件平臺、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、操作系統(tǒng)等各種軟硬件異構(gòu)環(huán)境，為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和航天發(fā)射相關(guān)知識庫提供PLM系統(tǒng)最重要的底層支持；b)服務(wù)對象層，包括PLM系統(tǒng)所有的對象服務(wù)、客戶端的應(yīng)用程序通過內(nèi)部通訊機制與之交換信息；c)應(yīng)用邏輯層，包括PLM系統(tǒng)的集成平臺和各個集成在PLM系統(tǒng)中的分系統(tǒng)；d)界面表示層，主要是指運行在客戶端的用戶界面程序，如可以通過Web瀏覽器來運行客戶端程序。

    目前，建立在Internet平臺、公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)(Common obiect Request Broker Architecture，CORBA)和Java技術(shù)基礎(chǔ)上較成熟的PLM系統(tǒng)軟件，都是基于分布式計算框架上，若要實現(xiàn)與計算機軟硬件平臺無關(guān)和用戶界面的統(tǒng)一，應(yīng)基于客戶機和服務(wù)器架構(gòu)C／S或瀏覽器和服務(wù)器架構(gòu)B／S上。PLM圍繞PDM的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫進行建立、管理與維護。

3 實例設(shè)計

    航天發(fā)射服務(wù)中的測控通信系統(tǒng)的信息化程度最高，也最方便建立PLM系統(tǒng)。下面以測控系統(tǒng)為例進行簡要分析。PLM系統(tǒng)的產(chǎn)品主要體現(xiàn)在：a)指標測試、病毒查殺等維護數(shù)據(jù)；b)軟件版本、彈道裝填、線路改變等變更數(shù)據(jù)；c)任務(wù)各階段報告等文檔；d)操作規(guī)范、指導教材、備用方案等知識庫系統(tǒng)；e)實時聯(lián)試、任務(wù)操作等過程產(chǎn)品；f)完成任務(wù)后的任務(wù)數(shù)據(jù)、表格等資料。與這些情況相對應(yīng)，實施PLM系統(tǒng)時具有如下的特點：

    a)高效多層次系統(tǒng)應(yīng)用。測控系統(tǒng)的指揮員、各分系統(tǒng)指揮員和各崗位操作人員實現(xiàn)過程管理的協(xié)同，滿足自動化協(xié)同工作的要求；各崗位人員之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的協(xié)同，滿足數(shù)據(jù)產(chǎn)品在整個生存周期內(nèi)的正確、完整和一致性的要求。

    b)不同生命周期的管理。對操作規(guī)范、教材、分系統(tǒng)任務(wù)規(guī)范等實行多周期管理，并根據(jù)設(shè)備實際情況進行定期修改；而任務(wù)彈道、實施方案、部分任務(wù)軟件、顯示流程等要實行單周期管理，按照具體的任務(wù)要求進行變更。

    c)知識共享管理。工作性質(zhì)的不同使得崗位人員流動較快，對智力資產(chǎn)的有效萃取、積累、整合、管理、共享和傳承具有顯著的價值，應(yīng)注重數(shù)據(jù)積累和知識整理，把整理好的知識融入到PLM系統(tǒng)中，通過PLM系統(tǒng)有效地傳遞，避免重復(fù)工作。

    PLM系統(tǒng)實施PLM的核心是PDM，各用戶可以根據(jù)需要查詢、建立數(shù)據(jù)庫。而數(shù)據(jù)庫由專人進行信息的收集，并按照軟件管理硬件化、硬件管理模塊化的思想組織維護，保證產(chǎn)品(包括中間產(chǎn)品)相關(guān)數(shù)據(jù)的全面性、準確性和一致性。從接到發(fā)射任務(wù)通知單開始直到任務(wù)結(jié)束，相關(guān)人員對自己所能提供的產(chǎn)品進行分析、制定實施方案，對自己從數(shù)據(jù)庫中得到的數(shù)據(jù)進行研究并給出反饋意見，并及時將產(chǎn)品數(shù)據(jù)提交到數(shù)據(jù)庫中。在完成任務(wù)上交相關(guān)的數(shù)據(jù)文檔產(chǎn)品后，各崗位人員獲取各相關(guān)方面的反饋意見，并及時將產(chǎn)品數(shù)據(jù)提交到數(shù)據(jù)庫中。在完成任務(wù)上交相關(guān)的數(shù)據(jù)文檔產(chǎn)品后，各崗位人員獲取各相關(guān)方面的反饋意見，并進行分析討論制定方案，實現(xiàn)持續(xù)改進，為后續(xù)工作做好經(jīng)驗積累。

4 結(jié)束語

    PLM的思想是對信息進行一體化管理，避免信息孤島的存在。航天發(fā)射的復(fù)雜性注定了圍繞航天發(fā)射服務(wù)頭緒眾多、信息繁雜。本文以航天發(fā)射服務(wù)為對象，引入PLM進行管理，是保證質(zhì)量實現(xiàn)信息化靶場的有益探索。它便于對既往積累的經(jīng)驗進行系統(tǒng)化的整理，將實際的工作變得更加科學化、規(guī)范化，實現(xiàn)航天發(fā)射可靠性的提升，是對現(xiàn)有質(zhì)量管理體系的一個有效補充。而且，作為一個開放性的管理系統(tǒng)，航天發(fā)射服務(wù)中的PLM系統(tǒng)可以根據(jù)具體的應(yīng)用情況進行調(diào)整優(yōu)化，以滿足高質(zhì)量、高效率地完成各種任務(wù)。同時，根據(jù)以人為本和環(huán)境保護的要求等，確保職業(yè)健康、實現(xiàn)綠色發(fā)射的需求也不斷對航天發(fā)射提出新的要求，這些也可以逐步納入PLM系統(tǒng)加以管理，這需要作進一步研究。