S系列ILS規(guī)范數(shù)據(jù)模型在民用飛機(jī)客戶服務(wù)體系中的應(yīng)用

馮蘊(yùn)雯, 陳俊宇, 路成, 薛小鋒

(西北工業(yè)大學(xué) 航空學(xué)院, 陜西 西安 710072)

民用飛機(jī)主制造商向用戶提供的不僅是產(chǎn)品，更是對(duì)產(chǎn)品的客戶服務(wù)。民用飛機(jī)客戶服務(wù)是主制造商圍繞產(chǎn)品滿足市場(chǎng)和客戶使用需求而進(jìn)行的所有工作的集成，客戶服務(wù)的有效提供可保障產(chǎn)品的使用要求、客戶對(duì)產(chǎn)品的合理使用及客戶自身的增值。民用飛機(jī)客戶服務(wù)可分為業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層是貫穿于產(chǎn)品從構(gòu)思到交付整個(gè)研制過程的全方位支援活動(dòng)，包括零部件提供、維修、人員培訓(xùn)等；數(shù)據(jù)層是通過業(yè)務(wù)層的進(jìn)行和交互產(chǎn)生的數(shù)字化信息，其核心是信息共享和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集成。

為了有效指導(dǎo)民用飛機(jī)客戶服務(wù)體系業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型的搭建，歐洲航空航天與防務(wù)工業(yè)協(xié)會(huì)(aerospace and defence industries association of europe,ASD)綜合后勤保障規(guī)范委員會(huì)、美國(guó)航空工業(yè)學(xué)會(huì)(aerospace industries association,AIA)及美國(guó)航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(air transport association of america,ATA)聯(lián)合開發(fā)了S系列規(guī)范，其中包括：S1000D《基于公共源數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)出版物國(guó)際規(guī)范》[1]、S2000M《軍用設(shè)備綜合數(shù)據(jù)處理物資管理國(guó)際規(guī)范》[2]、S3000L《后勤保障分析國(guó)際程序規(guī)范》[3]、S4000P《計(jì)劃維修制定國(guó)際程序手冊(cè)》[4]、S5000F《在役數(shù)據(jù)反饋國(guó)際規(guī)范》[5]、S6000T《培訓(xùn)國(guó)際程序規(guī)范》[6]。為了支撐S系列規(guī)范的實(shí)施、更新和維護(hù)，后續(xù)發(fā)布了SX系列規(guī)范，如SX000i《S系列綜合后勤保障規(guī)范使用指南》[7]、SX001G《S系列綜合保障標(biāo)準(zhǔn)的詞匯表》[8]、SX002D《S系列綜合保障標(biāo)準(zhǔn)的通用數(shù)據(jù)模型》[8]、SX004G《UML模型讀者規(guī)范》[10]、SX005G《S系列綜合保障標(biāo)準(zhǔn)的XML實(shí)現(xiàn)指南》[11]等。上述國(guó)際規(guī)范基于綜合后勤保障完整涵蓋了技術(shù)資料、供應(yīng)管理、保障性分析、預(yù)防性維修、使用和維護(hù)反饋以及訓(xùn)練和數(shù)據(jù)交換等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了對(duì)客戶服務(wù)的業(yè)務(wù)定義和數(shù)據(jù)模型建立的支持。為了指導(dǎo)產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)數(shù)據(jù)的表示和交換，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(international organization for standardization, ISO)發(fā)布了ISO 10303-239 PLCS對(duì)數(shù)據(jù)保障體系進(jìn)行了說明。此外，波音、空客、龐巴迪等國(guó)外民用飛機(jī)制造商基于自主機(jī)型和自身服務(wù)特色結(jié)合S系列ILS規(guī)范等相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)形成了客戶關(guān)系管理體系，為客戶的安全運(yùn)營(yíng)、可靠飛行提供保障，實(shí)現(xiàn)公司與客戶的共贏關(guān)系。

國(guó)內(nèi)民用飛機(jī)制造商對(duì)客戶服務(wù)也進(jìn)行了相關(guān)建設(shè)，如西安飛機(jī)有限責(zé)任公司遵循“客戶服務(wù)至上”的原則，在飛機(jī)技術(shù)手冊(cè)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等方面推出了較為完善的服務(wù)流程，其客戶服務(wù)系統(tǒng)已基本成型[12]。中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司初步形成了較為完善的航材支援體系，可提供基本的航材支援服務(wù)，但在快響服務(wù)方面還未達(dá)到國(guó)際水平。由于我國(guó)還未形成完善的適用于民用飛機(jī)客戶服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)體系、制造商客戶服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備不足、制造商對(duì)客戶服務(wù)國(guó)際規(guī)范[13]、數(shù)據(jù)交互技術(shù)解讀程度還不夠深入，導(dǎo)致客戶服務(wù)部門與客戶的溝通不暢、反饋應(yīng)答效率不夠、客戶服務(wù)尚未形成完善合理的體系，無法為全方位客戶服務(wù)提供詳盡的指導(dǎo)。

為了解決上述問題，基于S系列ILS規(guī)范和ISO 10303-239 PLCS，本文對(duì)其進(jìn)行客戶服務(wù)角度的解讀并探尋國(guó)際規(guī)范間的關(guān)系，結(jié)合對(duì)民用飛機(jī)客戶服務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型工具的說明，建立適用于國(guó)內(nèi)的民用飛機(jī)客戶服務(wù)體系，搭建基于S系列ILS規(guī)范的民用飛機(jī)客戶服務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型，可為國(guó)內(nèi)民用飛機(jī)客戶服務(wù)的發(fā)展和實(shí)施提供可行的思路和參考。

1 民用飛機(jī)客戶服務(wù)數(shù)據(jù)相關(guān)國(guó)際規(guī)范

1.1 S系列規(guī)范

ASD、AIA及ATA攜手開發(fā)了S系列綜合后勤保障規(guī)范，由S1000D、S2000M、S3000L、S4000P、S5000F和S6000T六大規(guī)范共同組成，其中涉及民用飛機(jī)全壽命周期內(nèi)的技術(shù)出版物、物資管理、后勤保障分析、預(yù)防性維修、數(shù)據(jù)反饋、客戶培訓(xùn)等多個(gè)客戶服務(wù)板塊。

為了在航空航天和國(guó)防工業(yè)中推廣通用、交互的國(guó)際技術(shù)出版物數(shù)據(jù)，并最有效地利用現(xiàn)有資源，S1000D應(yīng)運(yùn)而生，規(guī)范可分為文件加工、信息生產(chǎn)與管理、信息集與技術(shù)出版物、信息的描述與使用、數(shù)據(jù)模塊編碼、術(shù)語(yǔ)等章節(jié)。此規(guī)范將最小數(shù)據(jù)單元定義為相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)模塊，通過是否可由可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(extensible markup language,XML)的判據(jù)判斷，將數(shù)據(jù)模塊分為XML對(duì)象數(shù)據(jù)和非XML對(duì)象數(shù)據(jù)，將其儲(chǔ)存在公共源數(shù)據(jù)庫(kù)，并提供與產(chǎn)品屬性相關(guān)的適用性機(jī)制來統(tǒng)一組織、管理數(shù)據(jù)模塊。結(jié)合客戶需求、適航規(guī)章、供應(yīng)商需求、行業(yè)慣例等因素，制作來自制造商、供應(yīng)商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的影響工作計(jì)劃的技術(shù)出版物，用以作為后續(xù)規(guī)劃信息集和業(yè)務(wù)規(guī)則的依據(jù)，并且業(yè)務(wù)規(guī)則又可用來約束和規(guī)范后續(xù)技術(shù)出版物的修訂、編制、驗(yàn)證、發(fā)布和交付。

S2000M的發(fā)布實(shí)現(xiàn)了整個(gè)壽命周期內(nèi)備件供應(yīng)和維修業(yè)務(wù)要求與流程的規(guī)劃和調(diào)整，對(duì)物資管理業(yè)務(wù)過程、產(chǎn)生的信息及信息交互方式、術(shù)語(yǔ)等方面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，涵蓋支持軍用產(chǎn)品和非軍用產(chǎn)品的所有物料材料管理活動(dòng)。該程序描述了行業(yè)和客戶之間的接口，當(dāng)基于合同協(xié)議時(shí)，將提供如圖1所示的物流備件管理的典型交付成果?；诤贤螅ㄟ^供應(yīng)規(guī)劃產(chǎn)生供應(yīng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行NATO編碼，作為采購(gòu)策劃、訂購(gòu)計(jì)劃、貨品計(jì)價(jià)的物資供應(yīng)業(yè)務(wù)的輸入產(chǎn)生物資供應(yīng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在客戶使用中進(jìn)行反饋，并生成初始供應(yīng)清單(initial provisioning lists,IPL)，觀察IPL在客戶與供應(yīng)商之間的信息交換，促進(jìn)IPL的更新。

圖1 S2000M備件供應(yīng)流程及成果

LSA保障支持分析是客戶服務(wù)的最重要的過程之一，用以設(shè)計(jì)與可維護(hù)性、可靠性、可測(cè)試性的產(chǎn)品，并優(yōu)化整個(gè)生命周期的成本，定義在役期間支持產(chǎn)品所需的所有資源。S3000L作為后勤保障分析的國(guó)際程序規(guī)范[14]，定義了在民用飛機(jī)生命周期內(nèi)控制LSA性能以及數(shù)據(jù)交互的過程，使保障性要求成為產(chǎn)品的必要組成。此規(guī)范在ISO 10303-239 PLCS模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合客戶、環(huán)境和使用要求，確定保障問題、費(fèi)用需求、保障資源需求，形成后勤保障分析方案，方案包括供應(yīng)保障、技術(shù)資料、保障設(shè)備、設(shè)施、維修計(jì)劃、培訓(xùn)、信息技術(shù)保障。

S4000P作為裝備交付階段預(yù)防性維修計(jì)劃的基礎(chǔ)[15]，提供了通用的預(yù)防性維修方法，協(xié)助主制造商、原始設(shè)備制造商(original equipment manufacture,OEM)和相關(guān)的監(jiān)管機(jī)構(gòu)制定初步的預(yù)防性維修任務(wù)需求(preventive maintenance task requirement,PMTR)、維修任務(wù)間隔類型、間隔值以及維修計(jì)劃(operator maintenance plan,OMP)，建立具有重復(fù)性和周期性間隔的預(yù)防性維修任務(wù)需求分析(PMTR with repetitive scheduled intervals,PMTRI)。當(dāng)所制定的維修計(jì)劃不適用于所分析的產(chǎn)品，可根據(jù)所分析的故障原因(failure cause,FC)和功能失效影響臨界度(functional failure effect criticality,FFEC)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。此外，可根據(jù)產(chǎn)品在役期間的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)積累通過在役維修優(yōu)化(in-service maintenance optimization,ISMO)來修改既定的PMTR。

民用飛機(jī)客戶服務(wù)中數(shù)據(jù)反饋是服務(wù)業(yè)務(wù)中最重要的功能之一，使主制造商、客戶等利益攸關(guān)方能夠?qū)\(yùn)營(yíng)和維護(hù)進(jìn)行全面分析。S5000F旨在通過結(jié)構(gòu)化方式來處理涵蓋綜合產(chǎn)品支持(integrated product support,IPS)內(nèi)所需反饋的信息，通過數(shù)據(jù)反饋活動(dòng)來改進(jìn)客戶服務(wù)活動(dòng)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)，增強(qiáng)產(chǎn)品可用性、降低運(yùn)營(yíng)支持成本、優(yōu)化運(yùn)行效率。此規(guī)范規(guī)定了在役期間數(shù)據(jù)的使用和反饋流程，包括以可靠性、可用性、維修性和測(cè)試性為目的、供應(yīng)保障、壽命周期成本、擔(dān)保、產(chǎn)品健康與使用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、報(bào)廢等的數(shù)據(jù)反饋，并對(duì)全壽命周期內(nèi)的數(shù)據(jù)反饋模型、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)元素進(jìn)行說明。

客戶服務(wù)中有效的培訓(xùn)支持基于詳細(xì)全面的分析和可靠的設(shè)計(jì)定義數(shù)據(jù)，因此，S6000T定義了執(zhí)行培訓(xùn)需求分析的過程，以便提供相關(guān)且有效的產(chǎn)品培訓(xùn)。S6000T遵循教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(instructional systems design,ISD)流程，基于分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)施和評(píng)估(analysis,design,development, implementation and evaluation,ADDIE)模型，確定必須培訓(xùn)的內(nèi)容，制定學(xué)習(xí)目標(biāo)(learning objectives,LO)，開發(fā)培訓(xùn)課程和教學(xué)系統(tǒng)，通過形成性評(píng)估和總結(jié)性評(píng)估的驗(yàn)證活動(dòng)完成培訓(xùn)系統(tǒng)的部署，并使用在職培訓(xùn)優(yōu)化(in-service training optimization,ISTO)為培訓(xùn)系統(tǒng)提供定期反饋。

SX000i作為S系列ILS規(guī)范的上級(jí)指導(dǎo)性文件，通過對(duì)S系列ILS規(guī)范目標(biāo)的說明，提供了ILS流程和交互的框架，解釋了S系列ILS規(guī)范與其他標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的接口，如數(shù)據(jù)交換與集成、生命周期成本、備件配置管理等，從而為ILS使用者使用S系列規(guī)范和ILS規(guī)范的管理及未來的發(fā)展提供了參考。對(duì)于在ILS各個(gè)階段過程中產(chǎn)生的多種概念，SX001G提供了一套統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)和定義，包括業(yè)務(wù)術(shù)語(yǔ)和數(shù)據(jù)項(xiàng)術(shù)語(yǔ)，以在S系列ILS規(guī)范中使用。

數(shù)據(jù)是信息的載體，是描述客戶服務(wù)中發(fā)生的業(yè)務(wù)過程的客觀事實(shí)的集合。如何描述數(shù)據(jù)使其可在客戶服務(wù)中具有通用性，SX002D提供了所有S系列ILS規(guī)范的統(tǒng)一最終狀態(tài)通用術(shù)語(yǔ)/模型。對(duì)于S系列ILS規(guī)范，SX002D通用數(shù)據(jù)模型(common data model,CDM)是2個(gè)或多個(gè)S系列ILS規(guī)范共有的所有數(shù)據(jù)元素的概念性描述。該規(guī)范協(xié)調(diào)在相應(yīng)S系列ILS規(guī)范內(nèi)執(zhí)行的數(shù)據(jù)建?；顒?dòng)，并使用統(tǒng)一建模語(yǔ)言(unified modeling language,UML)將數(shù)據(jù)需求整合為一致的S系列數(shù)據(jù)模型。為了確保S系列ILS規(guī)范的使用者在UML的理解上保持一致，SX004G通過對(duì)UML的類模型、數(shù)據(jù)類型、屬性等說明，對(duì)閱讀和使用UML模型提供了清晰的指導(dǎo)。為了使數(shù)據(jù)在整個(gè)ILS活動(dòng)內(nèi)都具有通用性，除了對(duì)數(shù)據(jù)的描述進(jìn)行定義，還需要對(duì)數(shù)據(jù)間管理和交換進(jìn)行明確說明。因此，SX005G定義了使用S系列ILS規(guī)范時(shí)用于系統(tǒng)之間管理數(shù)據(jù)交換的規(guī)則，即XML Schema。

1.2 ISO 10303-239 PLCS

ISO為了對(duì)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的集成數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)間的交換進(jìn)行描述，陸續(xù)推出了ISO 10303《產(chǎn)品數(shù)據(jù)的表達(dá)與交換》系列標(biāo)準(zhǔn)(standard for the exchange of product model mata,STEP)。隨著產(chǎn)品發(fā)展速度的發(fā)展，產(chǎn)品的保障體系急需進(jìn)行相應(yīng)的提升和完善。因此，在20世紀(jì)末，ISO組織將ISO 10303-239 PLCS《產(chǎn)品壽命周期保障》納入了ISO標(biāo)準(zhǔn)，此規(guī)范作為ISO 10303的應(yīng)用協(xié)議，定義了產(chǎn)品壽命周期這一應(yīng)用范圍內(nèi)的保障范圍、信息需求、以及滿足需求的資源。主要包括：產(chǎn)品及其維護(hù)的變更信息的確定，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和組件、產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)、產(chǎn)品的計(jì)劃活動(dòng)和活動(dòng)歷史的數(shù)據(jù)描述。數(shù)據(jù)活動(dòng)的描述和模型的建立以STEP中的ISO 10303-11 EXPRESS語(yǔ)言和XML 為依據(jù)。ISO 10303-239 PLCS通過對(duì)產(chǎn)品壽命周期的活動(dòng)數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的快速流通和交換，與產(chǎn)品保障系統(tǒng)之間形成相互反饋關(guān)系，對(duì)產(chǎn)品壽命周期保障進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

1.3 民用飛機(jī)客戶服務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)國(guó)際規(guī)范間的關(guān)系

S1000D的產(chǎn)生是為了建立有關(guān)生產(chǎn)和分發(fā)技術(shù)文檔和學(xué)習(xí)內(nèi)容的國(guó)際規(guī)范。根據(jù)S1000D生產(chǎn)的技術(shù)出版物可以按頁(yè)面定向或從相同的數(shù)據(jù)模塊中分發(fā)交互式電子技術(shù)出版物(interactive electronic technical publications,IETP)。IETP的內(nèi)容以小型可重復(fù)使用信息單元的形式被劃分為數(shù)據(jù)模塊，這些數(shù)據(jù)模塊通過數(shù)據(jù)庫(kù)中的唯一密鑰，即數(shù)據(jù)模塊代碼(data module code,DMC)進(jìn)行管理，并且可以直接訪問。

備件供應(yīng)生成的供應(yīng)數(shù)據(jù)包含用于標(biāo)識(shí)、描述和驗(yàn)證產(chǎn)品的購(gòu)買、檢查、包裝、材料、服務(wù)的信息。S2000M生成了上述數(shù)據(jù)，并定義了該數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。由于此結(jié)構(gòu)與S1000D IPD數(shù)據(jù)模塊相同，因此可以直接映射數(shù)據(jù)并將其作為圖解零件目錄(illustrated parts catalogues,IPC)發(fā)布，可作為維護(hù)人員識(shí)別維護(hù)程序中使用項(xiàng)目的參考。

由設(shè)計(jì)影響ILS元素生成的LSA數(shù)據(jù)庫(kù)是制作與維護(hù)程序相關(guān)的技術(shù)出版物的唯一信息來源。LSA數(shù)據(jù)庫(kù)包含配置數(shù)據(jù)，維修級(jí)別分析(level of repair analysis,LORA)和維護(hù)任務(wù)分析(maintenance task analysis,MTA)報(bào)告，供應(yīng)商數(shù)據(jù)，維護(hù)概念和維護(hù)計(jì)劃，故障診斷信息，設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施報(bào)告，預(yù)防性和糾正性維護(hù)任務(wù)等。來自S3000L LSA數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的這些數(shù)據(jù)元素可以直接轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)模塊中包含的S1000D技術(shù)出版物數(shù)據(jù)元素，從而確保數(shù)據(jù)一致性并優(yōu)化生命周期成本(life cycle costs,LCC)。

圖2 S系列ILS規(guī)范與S1000D的業(yè)務(wù)關(guān)系接口

S1000D與S5000F的接口包含用于更新技術(shù)出版物的技術(shù)內(nèi)容的反饋信息。

S3000L為S2000M提供了LSA數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)作為備件的包裝，裝卸，儲(chǔ)存和運(yùn)輸(packaging,handling,storage and transportation,PHS&T)要求、設(shè)施報(bào)告、人力和人員報(bào)告、MTA報(bào)告和保障理念的主要數(shù)據(jù)來源，S2000M也為S3000L提供了備件配置數(shù)據(jù)。S2000M通過反饋信息與S5000F進(jìn)行對(duì)接，用于更新配置數(shù)據(jù)的技術(shù)內(nèi)容，如MTBF等。S系列ILS規(guī)范與S2000M的業(yè)務(wù)流程接口如圖3所示。

圖3 S系列ILS規(guī)范與S2000M的業(yè)務(wù)關(guān)系接口

基于S3000L和S4000P，LSA數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄和集成了執(zhí)行技術(shù)或保障分析活動(dòng)的流程，2個(gè)規(guī)范之間的緊密聯(lián)系共同指導(dǎo)了每個(gè)產(chǎn)品的在役階段、LSA、支持工程分析階段3個(gè)階段的預(yù)防性維修活動(dòng)。如預(yù)防性維修分析(preventive maintenance analysis,PMA)的結(jié)果以PMTR的形式記錄在LSA數(shù)據(jù)庫(kù)中，S3000L根據(jù)PMTR的記錄進(jìn)行MTA，來制定預(yù)防性維修任務(wù)。由于只有對(duì)整個(gè)維修理念(預(yù)防性、非計(jì)劃性、可操作性)的完整支持，才能確保實(shí)現(xiàn)優(yōu)化和協(xié)調(diào)的產(chǎn)品保障，因此，非計(jì)劃維修任務(wù)也需要在LSA中進(jìn)行記錄。S5000F提供了反饋服務(wù)的數(shù)據(jù)以及收集和修復(fù)信息的反饋方法，以支持和改善使用S3000L的產(chǎn)品保障。在S6000T中會(huì)生成培訓(xùn)需求分析(training need analysis,TNA)，此分析的一部分用來確定S3000L LSA過程中的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施(facilities and infrastructure,F&I)分析的培訓(xùn)設(shè)備，確定后的數(shù)據(jù)將儲(chǔ)存于LSA數(shù)據(jù)庫(kù)中。

圖4 S系列ILS規(guī)范與S3000L的業(yè)務(wù)關(guān)系接口

為了實(shí)現(xiàn)S4000P的預(yù)防性維修制定和持續(xù)改進(jìn)目標(biāo)，LSA數(shù)據(jù)庫(kù)作為設(shè)計(jì)和開發(fā)保障資源需求的唯一信息源，必須涵蓋產(chǎn)品的最新狀態(tài)，即必須將產(chǎn)品的維護(hù)任務(wù)類型記錄作為L(zhǎng)SA候選對(duì)象。

圖5 S系列ILS規(guī)范與S4000P的業(yè)務(wù)關(guān)系接口

S5000F是將信息在服務(wù)中的運(yùn)營(yíng)商/運(yùn)營(yíng)商和OEM或維護(hù)人員之間進(jìn)行反饋[16]。在產(chǎn)品生命周期的運(yùn)營(yíng)階段，S5000F為客戶與不同ILS活動(dòng)提供接口，以在統(tǒng)一的服務(wù)中心反饋數(shù)據(jù)。反饋數(shù)據(jù)將根據(jù)定義的時(shí)間表自動(dòng)傳輸?shù)皆谝蹟?shù)據(jù)庫(kù)或從在役數(shù)據(jù)庫(kù)反饋出去。

圖6 S系列ILS規(guī)范與S5000F的業(yè)務(wù)關(guān)系接口

為了確保ILS的有效性，保證數(shù)據(jù)的流通和反饋，S系列ILS規(guī)范數(shù)據(jù)模型中使用的數(shù)據(jù)類型需要基于ISO 10303-239 PLCS的定義。將UML類模型轉(zhuǎn)換為XML Schema進(jìn)行業(yè)務(wù)對(duì)象模型之間的數(shù)據(jù)交換，進(jìn)行ISO 10303-239 PLCS ed2或OASIS PLCS PSM的映射。

2 民用飛機(jī)客戶服務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型工具

2.1 UML

UML是一種廣泛使用的建模技術(shù)，不僅可以對(duì)應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)，行為和體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，還可以對(duì)業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模。S系列ILS規(guī)范使用UML類模型，該模型定義了支持業(yè)務(wù)流程所需的信息(類，屬性和關(guān)系)的靜態(tài)視圖。類圖中的基本概念是一個(gè)稱為“類”的框，封裝了數(shù)據(jù)和行為。它是具有相同屬性、操作、關(guān)系、功能的對(duì)象集合的總稱。分類器給出類的名稱以及其屬性。一個(gè)類可以具有一個(gè)或多個(gè)屬性，如?key?、?characteristic?等。每個(gè)屬性都有其屬性名稱分類，數(shù)據(jù)類型，可見性和基數(shù)。當(dāng)類定義的屬性列表過于復(fù)雜時(shí)，需要使用標(biāo)題為?attribute Group?的類矩形屬性組。

類之間的相互關(guān)系通過關(guān)聯(lián)進(jìn)行說明，關(guān)聯(lián)通常作為一個(gè)屬性進(jìn)行表示。在包含的類和表示該屬性的類之間具有連接器。定向關(guān)聯(lián)是關(guān)聯(lián)中特殊的一種，2個(gè)類之間通過箭頭進(jìn)行關(guān)聯(lián)，用于在2個(gè)類相關(guān)時(shí)只有引出箭頭的類明確關(guān)聯(lián)的關(guān)系。此外，類之間的單向關(guān)系通過泛化和聚合來表示。泛化表示了類與類之間是子類與父類的關(guān)系，子類引出實(shí)線連接器指向父類，即子類繼承父類定義的所有屬性和關(guān)系，并且子類可以替代父類。聚合定義了整體與部分的關(guān)系，即表示一個(gè)類是另一類的一部分。組合聚合是組合的另一種形式，其子類依賴于父類的生命周期。UML類模型的類關(guān)系具體分類如表1所示。

表1 UML類模型的關(guān)系匯總

為了定義類的功能，需要進(jìn)行接口的設(shè)置。接口是對(duì)一組類的通用功能進(jìn)行建模和表示不同類之間"或者"的選擇關(guān)系的方式，任何實(shí)現(xiàn)接口的類都必須具有該接口定義的功能，包括：屬性、關(guān)系和行為。

2.2 CDM

在S系列ILS規(guī)范中，采用UML類模型的功能單元(units of functionalities,UoF)組成了CDM,CDM是不屬于S系列ILS規(guī)范中的任何特定一個(gè)規(guī)范的模型，其涵蓋2個(gè)或多個(gè)S系列ILS規(guī)范共有的元素，每個(gè)規(guī)范僅使用CDM的一部分。

UoF定義了特定的客戶服務(wù)數(shù)據(jù)元素，并分為描述特定功能組的通用UoF和專為涵蓋特定用例而創(chuàng)建的UoF 2種類型，且兩者間存在重疊關(guān)系。一個(gè)UoF還可以引用其他UoF中的數(shù)據(jù)元素，以將引用的數(shù)據(jù)帶入更大的范圍中。

使用UoF的提前是明確其基本數(shù)據(jù)類型，即原語(yǔ)(?primitive?類)和單個(gè)類的多種屬性結(jié)合的復(fù)合屬性(?compoundAttribute?類)。在ISO 10303-239 PLCS中對(duì)S系列UoF中的原語(yǔ)進(jìn)行了定義，S系列原語(yǔ)表示基本數(shù)據(jù)類型，這些數(shù)據(jù)類型決定了數(shù)據(jù)模型中所具有的屬性值的類型。此處的原語(yǔ)不同于其他數(shù)據(jù)模型中通常使用的單個(gè)屬性的數(shù)據(jù)類型，如整數(shù)、實(shí)數(shù)和字符串。S系列原語(yǔ)可以對(duì)屬性值進(jìn)行擴(kuò)展，以為每個(gè)屬性值記錄有價(jià)值的元數(shù)據(jù)。如隨時(shí)間記錄多個(gè)值，以不同的語(yǔ)言保留屬性值等。

2.3 XML Schema

XML schema定義了使用S系列ILS規(guī)范的2個(gè)系統(tǒng)之間通過更新消息交換的數(shù)據(jù)，以支持ILS規(guī)范業(yè)務(wù)流程。SX005G定義了用于管理通過2個(gè)系統(tǒng)之間的更新消息交換的數(shù)據(jù)的規(guī)則。定義為XML文檔的交換文件在S系列ILS規(guī)范中稱為消息，消息對(duì)于接收系統(tǒng)有2種數(shù)據(jù)，分為新的數(shù)據(jù)和已接收數(shù)據(jù)的更新。數(shù)據(jù)的變更通過UML類業(yè)務(wù)對(duì)象的動(dòng)作類或標(biāo)識(shí)代碼(action/crud)進(jìn)行表示?？s寫crud代碼是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序中需要考慮實(shí)現(xiàn)的所有主要功能。首字母縮寫詞中的每個(gè)字母都可以映射到標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言(structured query language,SQL)語(yǔ)句，如表2所示。需要注意的是接收系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理發(fā)送系統(tǒng)創(chuàng)建的更新消息，如果接收數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獨(dú)立于發(fā)送系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新過程進(jìn)行更新，則發(fā)送系統(tǒng)創(chuàng)建的消息(數(shù)據(jù)值或元素操作代碼)可能無效。

表2 UML類業(yè)務(wù)對(duì)象在XML Schema中的數(shù)據(jù)變更代碼

3 民用飛機(jī)客戶服務(wù)體系及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型搭建

3.1 民用飛機(jī)客戶服務(wù)體系

民用飛機(jī)客戶服務(wù)是產(chǎn)品研制、設(shè)計(jì)系統(tǒng)工程的重要部分，是先于產(chǎn)品交付所制定的全壽命周期保障系統(tǒng)?？蛻舴?wù)不僅可以保障產(chǎn)品正常使用狀態(tài)、客戶自身利益，還可以提高主制造商市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、擴(kuò)大其市場(chǎng)份額。由于國(guó)內(nèi)民用飛機(jī)客戶服務(wù)長(zhǎng)期處于“重產(chǎn)品而輕服務(wù)”的狀態(tài)，沒有系統(tǒng)地對(duì)在役飛機(jī)的ILS規(guī)范進(jìn)行研究[13]，在規(guī)范應(yīng)用過程中也存在不同業(yè)務(wù)活動(dòng)關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)、接口關(guān)系不明確、缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型、難以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換等問題，阻礙了客戶服務(wù)各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)流通，極大降低了產(chǎn)品的使用品質(zhì)和客戶的自身利益。因此基于S系列ILS規(guī)范搭建合理的民用飛機(jī)客戶服務(wù)體系對(duì)我國(guó)民用飛機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展具有重要意義[18]。

民用飛機(jī)客戶服務(wù)體系可分為3層：客戶服務(wù)需求、客戶服務(wù)指標(biāo)和客戶服務(wù)活動(dòng)。

民用飛機(jī)客戶服務(wù)的對(duì)象是客戶，客戶的需求就是客戶服務(wù)的執(zhí)行指南。因此，搭建民用飛機(jī)客戶體系的關(guān)鍵在于明確客戶的需求[19]。在客戶購(gòu)買飛機(jī)之前的飛機(jī)選型時(shí)，客戶的需求就已經(jīng)存在，即輔助選型。選定飛機(jī)機(jī)型之后，明確飛機(jī)的價(jià)格、物流、驗(yàn)收、支付方式后，向主制造商進(jìn)行采購(gòu)。飛機(jī)到庫(kù)后，需要客戶服務(wù)部門對(duì)飛機(jī)進(jìn)行專業(yè)的組裝、調(diào)試和試飛，并對(duì)客戶進(jìn)行使用培訓(xùn)和維修培訓(xùn)。在飛機(jī)的使用過程中，需要對(duì)飛機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、監(jiān)控其運(yùn)行狀態(tài)，以提供高效的維護(hù)、維修和大修(maintenance,repair and overhaul,MRO)措施。當(dāng)飛機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，需要根據(jù)客戶要求對(duì)飛機(jī)進(jìn)行升級(jí)、改裝、報(bào)廢處理等售后服務(wù)。

客戶需求和多客戶的服務(wù)特征決定了客戶服務(wù)體系的頂層指標(biāo)，即：全面性、通用性、高效性[17]。全面性是指客戶服務(wù)要包含產(chǎn)品從飛機(jī)選型開始到報(bào)廢處理全壽命周期內(nèi)的活動(dòng)保障?？蛻舴?wù)不僅服務(wù)于產(chǎn)品的全周期，也服務(wù)于購(gòu)買飛機(jī)的全部客戶。因此，要確?？蛻舴?wù)具有通用性，可同時(shí)以通用方式處理多客戶的需求。高效性是“急客戶之急”，使客戶通過快速的響應(yīng)渠道及時(shí)提交服務(wù)需求[12]，客戶服務(wù)部門快速生成解決方案，對(duì)客戶需求進(jìn)行分解和執(zhí)行。

民用飛機(jī)客戶服務(wù)涵蓋準(zhǔn)備、研發(fā)、制造、使用和處理整個(gè)壽命周期內(nèi)的所有保障活動(dòng)，其具體的客戶服務(wù)如圖7所示。

3.2 民用飛機(jī)客戶服務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型

基于S系列ILS規(guī)范、ISO 10303-239 PLCS，面向民用飛機(jī)客戶服務(wù)業(yè)務(wù)需求，使用UML語(yǔ)言建立UoF進(jìn)行CDM的搭建。民用飛機(jī)客戶服務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型建立的步驟是：明確客戶服務(wù)的研究對(duì)象，獲得所執(zhí)行的活動(dòng)、活動(dòng)定義及其衡量指標(biāo)，確定活動(dòng)的作用、屬性和關(guān)系，進(jìn)行面向具體的業(yè)務(wù)場(chǎng)景建模。

以S5000F中CDM中的故障檢測(cè)與定位業(yè)務(wù)為例，建立面向?qū)ο蟮拿裼蔑w機(jī)客戶服務(wù)業(yè)務(wù)中的故障檢測(cè)與定位UoF數(shù)據(jù)模型，并進(jìn)行說明解釋。

故障檢測(cè)與定位業(yè)務(wù)需要提供指定檢測(cè)設(shè)備或軟件檢測(cè)故障功能。通過選擇檢測(cè)方式，確定故障檢測(cè)方式的能力以及檢測(cè)機(jī)制，進(jìn)而對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)的對(duì)象是S5000F中CDM的另一UoF中的故障，需要檢測(cè)的是此故障的故障模式，故障原因以及故障模式影響。在以上功能說明中，可以分析出表3所示的該UoF包括5個(gè)類、3個(gè)接口、2個(gè)關(guān)聯(lián)及其功能說明，進(jìn)而建立如圖8所示的故障檢測(cè)與定位UoF。

表3 故障檢測(cè)與定位UoF的說明

圖8 故障檢測(cè)與定位UoF

4 結(jié) 論

1) S系列ILS規(guī)范和ISO 10303-239 PLCS規(guī)范通過數(shù)據(jù)協(xié)同實(shí)現(xiàn)了對(duì)客戶的綜合后勤保障，為業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)之間提供了可行的通路。本文通過對(duì)上述規(guī)范的解讀，明確了后勤保障數(shù)據(jù)間的流通流程，梳理了上述國(guó)際規(guī)范間的關(guān)系，搭建了S系列ILS規(guī)范業(yè)務(wù)與業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的循環(huán)橋梁。

2) 對(duì)S系列ILS規(guī)范中所使用的業(yè)務(wù)模型語(yǔ)言、業(yè)務(wù)交換工具進(jìn)行了詳細(xì)的說明，用以支撐民用飛機(jī)客戶服務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型。并從客戶需求、頂層指標(biāo)和業(yè)務(wù)活動(dòng)3個(gè)層次形成了民用飛機(jī)客戶服務(wù)體系，為現(xiàn)階段客戶服務(wù)提供了體系化的思想和業(yè)務(wù)指導(dǎo)。

3) 基于S系列ILS規(guī)范使用UML形成UoF組件面向業(yè)務(wù)的CDM，并以S5000F中CDM的故障檢測(cè)與定位UoF為例，生成了民用飛機(jī)客戶服務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型構(gòu)建步驟，消除了業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)阻礙，形成了利益攸關(guān)方通用的交流方式，以提升和優(yōu)化現(xiàn)有的民用飛機(jī)客戶服務(wù)業(yè)務(wù)活動(dòng)，增強(qiáng)客戶服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)利益攸關(guān)方的共贏。