核設計院數(shù)字化研發(fā)下檔案管理問題探析

徐浩然 嚴開 尹青劍 蘇弟榮 付冉

摘 要

核電數(shù)字化研發(fā)快速發(fā)展，PDM、PLM等系統(tǒng)產(chǎn)生了海量的數(shù)字資源，如何從檔案的角度對新型數(shù)據(jù)進行合理的管理成為檔案管理發(fā)展的新命題.目前檔案管理遇到了數(shù)字化研發(fā)標準體系缺乏、數(shù)字檔案全生命周期管理缺乏、檔案應用場景缺乏、信息化專門人才缺乏的問題。針對這些問題，本文從標準規(guī)范、數(shù)據(jù)模型、知識管理、人才培養(yǎng)方面進行了深入的思考。檔案工作者應積極改變發(fā)展思路，才能為核電科研生產(chǎn)提供高效高質的應用服務。

關鍵詞

檔案管理;核電;數(shù)字化研發(fā);知識管理

中圖分類號： G270.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 18 . 53

0 引言

核設計院在大力推進數(shù)字化反應堆建設的進程中逐步探索數(shù)字化技術在設計、制造、試驗、管理等各個階段的應用，先后建設了PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）、PLM（產(chǎn)品全生命周期管理）、MES（制造執(zhí)行管理）等業(yè)務系統(tǒng)，通過項目流轉迭代，已經(jīng)產(chǎn)生了大量電子文件，涵蓋了需求、設計、實驗、制造等多個過程階段數(shù)據(jù)，是核電科研人員智慧的重要結晶，如何長期有效的保存這些數(shù)據(jù)，形成合規(guī)、可靠的電子檔案，成為核電檔案工作者的一個重要命題。在檔案信息化進程日益加快的形勢下，通過數(shù)字化檔案館建設和檔案信息化專門人才培養(yǎng)，改善數(shù)字檔案的管理能力和應用能力，能開拓核電數(shù)字化研發(fā)背景下檔案管理的新局面。

1 核動力數(shù)字化研發(fā)的檔案管理難點

1.1 面向數(shù)字化研發(fā)標準體系缺乏統(tǒng)一規(guī)劃

數(shù)字化技術已在核電產(chǎn)品的設計、工藝設計、產(chǎn)品裝配等環(huán)節(jié)得到了廣泛應用，但相應的標準體系尚未完全建立，具體體現(xiàn)在建模標準、管理標準、交換標準沒有完全建立。

（1）建模標準。目前設計系統(tǒng)所產(chǎn)生的二維、三維等數(shù)字檔案大多沒有明確的制圖方式、命名規(guī)則、元數(shù)據(jù)標準、導入到檔案系統(tǒng)存在格式不一致、存儲不統(tǒng)一等問題。尤其是大量產(chǎn)生的三維數(shù)據(jù)，模型定義與管理對象定義標準不一致，將嚴重影響檔案管理的數(shù)據(jù)質量，主流三維軟件及其格式如下。

（2）管理標準。檔案系統(tǒng)作為管理多源多格式的信息終端系統(tǒng)，目前已經(jīng)對文檔型數(shù)據(jù)的管理及分類有了比較明確的界定，但直接對業(yè)務系統(tǒng)產(chǎn)生的大量非文檔型電子文件套用文檔型數(shù)據(jù)的采集標準、歸檔標準、管理及訪問標準，容易導致檔案利用上的管理失衡。

（3）交換標準。多種電子數(shù)據(jù)需要從業(yè)務系統(tǒng)流轉交換到其他業(yè)務系統(tǒng)或檔案系統(tǒng)，由此異構CAD模型的數(shù)據(jù)交換在國外廣泛研究并出現(xiàn)一系列的數(shù)據(jù)交換標準如STEP和LOTAR，但依然存在局限性：幾何缺乏pCurve，導致曲面轉換不穩(wěn)定，標準的PMI后面加入，沒有參數(shù)化信息等。目前模型數(shù)據(jù)的管理不僅僅格式轉換的問題，而包含了數(shù)據(jù)轉換、映射、傳輸、驗證等多方面的需求，系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的交換格式、規(guī)范的交換元數(shù)據(jù)分類與編碼制約了數(shù)據(jù)的安全性、完整性及產(chǎn)權保護問題。

1.2 數(shù)字檔案缺乏全生命周期管理

隨著檔案信息化建設進程的加快，各個核電企業(yè)檔案管理系統(tǒng)實現(xiàn)了部分電子文件的管理能力。但電數(shù)字化設計讓PLM、MES等研發(fā)系統(tǒng)的快速發(fā)展，使得高價值密度數(shù)據(jù)從文檔逐步拓展到各類專用軟件的電子文件，由于電子文件具有載體與信息的可分離性，軟硬件的強依賴性，為保證電子文件“四性”，須實行全生命周期管理，同時各類數(shù)據(jù)資源呈幾何級增長，對檔案系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理能力、資源整合能力提出了更高的要求[1]，具體體現(xiàn)在兩個方面。

（1）電子文件歸檔。目前研發(fā)系統(tǒng)電子文件歸檔流程不完全滿足檔案管理的要求，首先是需要與業(yè)務系統(tǒng)集成，解決“信息孤島”問題，但集成接口的質量直接關系到檔案數(shù)據(jù)的質量;其次歸檔格式、可視化問題直接影響檔案利用的效果;最后歸檔的元數(shù)據(jù)設計、歸檔的流程設計、歸檔對象的組織方式也沒有統(tǒng)一的結論。

（2）多系統(tǒng)資源整合。多種研究表明，大多數(shù)核電企業(yè)現(xiàn)行檔案管理系統(tǒng)無法應對數(shù)字化研發(fā)模式下，數(shù)據(jù)資源呈現(xiàn)出的多樣化特征，對不同數(shù)據(jù)結構的資源系統(tǒng)無法進行有效的關聯(lián)與整合，使得跨庫檢索、全文檢索等多種分析利用手段難以實現(xiàn)。

1.3 檔案應用缺乏場景化

研究表明，核電檔案利用一般還處在查詢、編研階段，雖然部分業(yè)務系統(tǒng)電子歸檔的接口已經(jīng)打通，但系統(tǒng)之間獨立運行，缺乏聯(lián)系，員工在業(yè)務系統(tǒng)工作時，檔案系統(tǒng)存儲的相關文件、標準沒有根據(jù)業(yè)務場景及時推送，各大信息系統(tǒng)沒有形成良好的閉環(huán)應用[2]。

在大型核電裝備研制過程中都普遍面臨著以下問題的困擾：面對一個新的設計任務，設計人員經(jīng)常要大量的查閱歷史檔案;以往的成功經(jīng)驗等企業(yè)知識得不到很好的重用;對設計規(guī)范的遵守程度不一，設計數(shù)據(jù)風格不統(tǒng)一，不易于交叉維護;新員工很難在短時間內找到大量的行業(yè)標準或企業(yè)規(guī)范，快速形成較強戰(zhàn)斗力。檔案的價值很難再業(yè)務流程或場景中體現(xiàn)，導致研發(fā)效率的降低，在數(shù)字化研發(fā)背景下，檔案系統(tǒng)的定位不應是獨立信息管理系統(tǒng)，而是與研發(fā)系統(tǒng)協(xié)同工作的數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)。

1.4 檔案信息化專門人才匱乏

傳統(tǒng)的檔案管理人才一般均為檔案學、圖書情報等檔案相關專業(yè)出身，現(xiàn)階段數(shù)字化研發(fā)背景下又提出了檔案信息化專門人才的需要。檔案信息化專門人才既要熟練檔案專業(yè)相關的分類、屬性等知識，又需了解計算機應用、機械設計專業(yè)的必要能力，掌握計算機信息系統(tǒng)開發(fā)與維護、數(shù)據(jù)分析與處理、大數(shù)據(jù)應用等技能。這種復合型專門人才的匱乏，較大程度制約了數(shù)字化研發(fā)背景下檔案的發(fā)展與運用。

2 檔案管理提升思路

2.1 規(guī)范數(shù)字化研發(fā)檔案管理標準體系

檔案管理需要在數(shù)字檔案資源多樣性的情況下積極遵循國家相關標準、結合核電企業(yè)研發(fā)特點建立起面向數(shù)字化研發(fā)的檔案管理標準體系，實現(xiàn)檔案資源的有效管理與利用，提供企業(yè)研發(fā)效率，可以參考三維模型標準ISO15926、檔案信息系統(tǒng)標準ISO14721、數(shù)據(jù)交換標準ISO10303及STEP標準GB16656，分別從如下方面著手標準定制。

（1）數(shù)據(jù)標準。建立統(tǒng)一的、跨平臺的參數(shù)化數(shù)據(jù)資源庫需要標準化的編碼體系和主數(shù)據(jù)管理規(guī)范，包括業(yè)務對象、數(shù)據(jù)服務、統(tǒng)一數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)規(guī)范/標準等組成;實現(xiàn)SSC、WBS等主數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化，約束核電數(shù)據(jù)管理的質量問題。

（2）管理標準。規(guī)定各個系統(tǒng)二維數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)的簽審、分發(fā)、更改、歸檔范圍、內容及流程;定義數(shù)字資源的歸檔管理場合、角色及職責;從檔案角度定義元數(shù)據(jù)采集、著錄規(guī)范、電子文件命名規(guī)則及存儲要求，約束數(shù)據(jù)的管理問題。

（3）應用標準。規(guī)定檔案系統(tǒng)存儲、檢索、閱覽要求，編制移交、外發(fā)的交換格式、元數(shù)據(jù)分類及編碼，約束數(shù)據(jù)的利用問題。

2.2 面向數(shù)據(jù)模型管理

許多設計工具產(chǎn)生電子文件是一組對象，包含獨立的屬性，存儲為模型+數(shù)據(jù)庫的形式，因此檔案管理的對象應由單體文件轉換具有模型、文檔、屬性、關系的數(shù)據(jù)模型進行管理，促使檔案工作者由“檔案管理”向“數(shù)據(jù)管理”轉變[3]。

從檔案管理的角度而言，需要在PLM系統(tǒng)中配置符合核電行業(yè)管理標準的全壽期數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)各代堆型工程研發(fā)數(shù)據(jù)的集中、統(tǒng)一管理，通過單一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)源為跨專業(yè)、跨部門的研發(fā)提供及時、準確和可追溯的管理信息服務。數(shù)據(jù)模型統(tǒng)一存放在系統(tǒng)中，構建物料、模型、圖紙、文檔數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)性，提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)的完整性、準確性、一致性，數(shù)據(jù)的質量高，提高數(shù)據(jù)的查詢效率及有效重用。無論是通過在PLM系統(tǒng)中“打基線”控制權限實現(xiàn)檔案管理，還是數(shù)據(jù)模型整體移交至具有三維模型管理能力的檔案系統(tǒng)，都需要保留數(shù)據(jù)間的關聯(lián)關系。

基于MBD（Model Based Definition）的三維設計及成果管理則成為重點研究內容。該項技術是建立以三維信息模型為基礎設計體系，使每個設計人員在協(xié)同工作模式下，利用三維信息模型的模式來表達設計信息，交流設計信息，確定校核設計信息。根據(jù)反應堆結構設計的特點，建立相適應的三維設計規(guī)范體系，確保三維設計的一致性、高效性和準確性。初步建立反應堆結構的標準件庫，構建典型零部件的參數(shù)化模型，實現(xiàn)基于產(chǎn)品模型的成果管理。

2.3 結合知識管理手段提高檔案價值

檔案系統(tǒng)存儲的均為權威有效的高價值密度數(shù)據(jù)，具有典型知識的特點，因此結合知識管理手段可提高檔案利用的價值。知識管理講求知識資產(chǎn)化、服務具象化、管理精細化，因此檔案管理可結合知識管理建設和數(shù)字化檔案館建設，以整合知識資源為核心，以建設信息平臺為支撐，以完善制度規(guī)范為抓手的管理體系，建立“采集、聚合、管理、運用”循環(huán)生態(tài)，讓知識資產(chǎn)深刻融入組織戰(zhàn)略、業(yè)務和流程的方方面面中去，以無形之手持續(xù)地推動企業(yè)的知識創(chuàng)新和科技創(chuàng)新，可從如下3個方面展開：

（1）資源系統(tǒng)集成。打造研發(fā)資源數(shù)據(jù)中心，通過數(shù)據(jù)引擎實現(xiàn)以檔案系統(tǒng)為核心的多種資源系統(tǒng)的索引集成，如知識庫、標準、資料，實現(xiàn)跨庫的全文檢索功能。

（2）建立數(shù)據(jù)關聯(lián)。業(yè)務系統(tǒng)歸檔時數(shù)據(jù)關聯(lián)關系大多已解耦，導致檔案系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的獨立性較強，不存在上下聯(lián)系、參考關系，也不存在檔案系統(tǒng)與其他異構系統(tǒng)數(shù)據(jù)間的關聯(lián)，利用知識圖譜技術可以建立檔案與檔案、檔案與數(shù)據(jù)間語義關系，可大幅提高檢索效率。

（3）實現(xiàn)知識推送。知識源于研發(fā)，也要服務于研發(fā)，利用接口和知識插件的方式，在研發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)基于流程與任務的知識自動推送，推送內容包括檔案、標準、規(guī)范、優(yōu)秀經(jīng)驗、技術要求、模板、專利等知識，并提供摘要閱讀等。面向使用場景實現(xiàn)知識和研發(fā)流程的真正耦合，提高知識的重用率，也充分發(fā)揮檔案的輔助作用。

2.4 強化檔案信息化專門人才培養(yǎng)

檔案信息化建設的核心在于人才，通過檔案工作者隊伍建設，提高信息化技能人才占比，形成一支具有懂業(yè)務，懂技術的復合型人才隊伍，才能在核電數(shù)字化研發(fā)浪潮中適應新的要求與定位，促進檔案管理事業(yè)進一步提高。檔案工作者首先要轉變工作觀念，突破傳統(tǒng)的專業(yè)限制，建立專業(yè)人才引進和管理機制，拓展計算機應用、網(wǎng)絡技術、機械設計、大數(shù)據(jù)應用等專業(yè)，實現(xiàn)人才結構的多元化。其次要提高自身素質，強化業(yè)務能力的同時，掌握必要的信息化技能，培養(yǎng)良好的數(shù)據(jù)管理、知識管理能力。最后要做好內部知識溝通傳承，通過線上、線下的培訓、調研、學習、研討，提升團隊的履職能力，以滿足用戶的個性化、多樣化需求。

3 結語

核電數(shù)字化研發(fā)給檔案管理帶來就機遇與挑戰(zhàn)，面對日益繁多的數(shù)據(jù)，如何進行有效的“采集、聚合、管理、運用”成了新時代的重要課題。檔案工作者積極改變發(fā)展思路，結合信息技術發(fā)展，深入研究數(shù)字檔案資源管理的理論、方法，積極拓展傳統(tǒng)檔案的管理范圍，并結合知識管理手段、知識工程技術，為核電科研生產(chǎn)提供高效、高質的應用服務。

參考文獻

[1]魯文明.初探數(shù)字化制造背景下檔案管理的難點及對策[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2018（24）.

[2]祝云飛.數(shù)字檔案館（室）建設調研報告[J].機電兵船檔案，2017，6（17）.

[3]高文宋，王剛，等.三維數(shù)字化電廠建設探討[J].華電技術，2018，2（40）.