測試設(shè)備全壽命周期管理平臺設(shè)計(jì)研究

楊帆 王東澤 曲亦歆 徐冉冉

（中國兵器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所，北京 100089）

1.建設(shè)目標(biāo)

測試設(shè)備全壽命周期管理平臺最終可支撐測試設(shè)備規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、訂購、使用、維護(hù)、維修、報(bào)廢等全過程各項(xiàng)工作展開，完整記錄測試設(shè)備的全壽命周期狀態(tài)，能實(shí)現(xiàn)測試設(shè)備全壽命周期精確管控及多層次任務(wù)的信息閉環(huán)管理，可為測試設(shè)備的管控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為維修保障業(yè)務(wù)工作提供輔助決策，主要包含以下兩個(gè)部分。

（1）測試設(shè)備的前期管理，能夠全面協(xié)調(diào)訂購方、研制方、生產(chǎn)方和使用方，并對測試設(shè)備在論證階段、方案階段、工程研制階段、定型階段、生產(chǎn)階段、交付與驗(yàn)證階段中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)、文件及評審記錄進(jìn)行控制管理。（2）測試設(shè)備的后期管理，通過記錄測試設(shè)備訂購、驗(yàn)收、使用過程情況，實(shí)現(xiàn)從設(shè)備購進(jìn)到報(bào)廢處理全過程的跟蹤管理，主要包含測試設(shè)備的使用管理、計(jì)劃性維護(hù)、非計(jì)劃性維修、緊急搶修、更新升級、退役、報(bào)廢、跟蹤反饋、備件庫存管理等方面[1]。

2.架構(gòu)設(shè)計(jì)

測試設(shè)備全壽命周期管理平臺在遵循規(guī)定的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，自下而上分為四層架構(gòu)，分別為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用層[2]?？傮w設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 總體設(shè)計(jì)架構(gòu)

（1）基礎(chǔ)設(shè)施層。針對測試設(shè)備全壽命周期管理軟件的建設(shè)內(nèi)容，主要為系統(tǒng)提供MS SQL SERVER數(shù)據(jù)庫服務(wù)，用來保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、完整、安全、高效及可擴(kuò)展性。提供緩存功能，加速頁面訪問，保證系統(tǒng)的響應(yīng)性，提高用戶體驗(yàn)度。（2）數(shù)據(jù)層。為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)信息的組織、存儲和訪問功能，軟件使用ADO.NET Entity Framework實(shí)現(xiàn)對象關(guān)系的映射（ORM），使開發(fā)人員能夠通過領(lǐng)域?qū)ο髞硖幚頂?shù)據(jù)，無需關(guān)注存儲數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，簡化開發(fā)，降低錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)，提高程序的可讀性及可維護(hù)性。（3）業(yè)務(wù)邏輯層。整個(gè)系統(tǒng)的領(lǐng)域知識核心，系統(tǒng)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)處理都在業(yè)務(wù)邏輯層實(shí)現(xiàn)。業(yè)務(wù)邏輯層以虛擬接口的方式集成包括數(shù)據(jù)服務(wù)、文件服務(wù)、工作流、日志服務(wù)在內(nèi)的各種基礎(chǔ)服務(wù)。采用成熟的用戶權(quán)限管理組件、日志管理組件等中間件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能。并以組件的思想開發(fā)各個(gè)業(yè)務(wù)邏輯單元，為應(yīng)用層提供業(yè)務(wù)邏輯處理服務(wù)。（4）應(yīng)用層。為用戶提供包括項(xiàng)目管理、計(jì)劃管理、階段管理、訂購管理、驗(yàn)收管理、資源管理、設(shè)備管理、集成管理、使用管理、維護(hù)管理、維修管理、報(bào)廢管理、備件管理、人員管理、系統(tǒng)及報(bào)表管理等相關(guān)應(yīng)用。

3.功能設(shè)計(jì)

測試設(shè)備全壽命周期管理軟件采用BS設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用主流軟件開發(fā)平臺和數(shù)據(jù)庫，軟件設(shè)計(jì)以數(shù)據(jù)庫技術(shù)為核心，按照體系結(jié)構(gòu)建立的整體思路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)[3]。

（1）將軟件功能劃分為不同的功能模塊，運(yùn)用基于構(gòu)件的設(shè)計(jì)理念，選擇合適的功能構(gòu)件來完成這些模塊功能，再將構(gòu)件組合起來，實(shí)現(xiàn)軟件功能的集成。（2）利用構(gòu)件封裝技術(shù)，構(gòu)件虛擬端口，對軟件各模塊進(jìn)行統(tǒng)一管理與調(diào)度，提高軟件的可擴(kuò)展性。（3）在軟件的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用上，首先明確運(yùn)用數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與程序的隔離；在數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)上，選擇具有良好兼容性、易于修改操作的數(shù)據(jù)庫，擬采用技術(shù)成熟度不低于Microsoft的Jet.OLEDB的數(shù)據(jù)庫操作引擎，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的良好兼容。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，根據(jù)需要對不同類別的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行封裝，再利用一個(gè)總的數(shù)據(jù)庫把各子數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)起來。（4）數(shù)據(jù)庫的格式與各字段定義符合通用裝備信息系統(tǒng)開發(fā)規(guī)范的要求，通過數(shù)據(jù)庫操作函數(shù)，對建立的數(shù)據(jù)庫表進(jìn)行插入、查詢、刪除等操作，以滿足對于數(shù)據(jù)管理的要求。

平臺功能結(jié)構(gòu)及對應(yīng)設(shè)備全生命周期如圖2所示。

圖2 功能結(jié)構(gòu)及對應(yīng)設(shè)備全生命周期圖

各功能模塊說明：（1）設(shè)備研制項(xiàng)目管理。設(shè)備研制項(xiàng)目管理是測試設(shè)備全壽命周期管理軟件的基本單元，主要對項(xiàng)目的基本信息及后續(xù)執(zhí)行情況進(jìn)行管理，具體包含項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目性質(zhì)、項(xiàng)目密級、經(jīng)費(fèi)、起止日期等基本信息。（2）前期階段管理。階段管理將測試設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)過程中的各個(gè)階段進(jìn)行信息化管理，包括論證階段、方案階段、工程研制階段、定型階段、生產(chǎn)階段、交付與驗(yàn)證階段。記錄各階段執(zhí)行過程中記錄產(chǎn)生的計(jì)劃、方案、要求、大綱、規(guī)范等文檔或成果，以及評審結(jié)果記錄，推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)入下一階段。（3）訂購管理。訂購管理包含設(shè)備需求調(diào)研、訂購計(jì)劃管理、訂購信息發(fā)布、采購響應(yīng)信息、訂購合同管理等子模塊，詳細(xì)記錄部隊(duì)對測試設(shè)備的需求申請，匯總形成訂購計(jì)劃，并在后續(xù)的招投標(biāo)過程中對招投標(biāo)文件、合同文件進(jìn)行管理。（4）驗(yàn)收管理。驗(yàn)收管理主要針對設(shè)備交接工作，應(yīng)對于訂購合同，詳細(xì)記錄發(fā)貨和接收單位名稱、聯(lián)系人及聯(lián)系方式，以及交付數(shù)量、包裝完好程度、配套工具資料完備程度等。（5）資源管理。資源管理包含設(shè)備屬性管理和設(shè)備模型管理子模塊。設(shè)備屬性管理通過指定設(shè)備屬性的名稱、含義、類型、標(biāo)識格式、約束條件、計(jì)量要求等屬性，而設(shè)備模型管理通過集成一組屬性，建立對設(shè)備模型的抽象實(shí)例。主要功能是建立保障測試設(shè)備建設(shè)的資源信息模型，通過屬性類管理實(shí)現(xiàn)建設(shè)資源統(tǒng)一模型的動態(tài)維護(hù)，并通過模型更改功能實(shí)現(xiàn)模型重用，滿足測試設(shè)備資源管理的需求。（6）設(shè)備管理。設(shè)備管理包括臺賬管理和技術(shù)文件管理兩部分。臺賬管理的功能對設(shè)備代碼、設(shè)備名稱、設(shè)備型號、生產(chǎn)單位、主要技術(shù)指標(biāo)、溯源機(jī)構(gòu)等信息進(jìn)行詳細(xì)記錄。技術(shù)文件管理將設(shè)備的技術(shù)報(bào)告、使用說明書、測試報(bào)告、校準(zhǔn)證書、圖紙、設(shè)備改裝技術(shù)資料等技術(shù)文件進(jìn)行電子化錄入，方便查閱及更新。（7）集成管理。集成管理模塊主要用來管理裝備和測試設(shè)備的映射關(guān)系。（8）使用管理。使用管理包含設(shè)備使用管理登記卡、設(shè)備定位牌、質(zhì)量等級分級狀態(tài)標(biāo)識、限用審批記錄、質(zhì)量等級定級記錄、使用記錄、存放記錄、工作記錄、測試記錄、更新升級記錄和跟蹤反饋記錄等子模塊。設(shè)備交付后指定使用責(zé)任人，形成使用記錄及存放記錄。后續(xù)設(shè)備的使用過程中會詳細(xì)記錄工作過程，形成工作記錄及測試記錄。設(shè)備使用過程中出現(xiàn)問題由責(zé)任人錄入跟蹤反饋記錄，并提交相關(guān)方處理，廠家優(yōu)化升級設(shè)備后，對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行升級，形成更新升級記錄。（9）維護(hù)管理。維護(hù)管理包含保養(yǎng)記錄、檢定/校準(zhǔn)記錄、自檢/自校記錄、技術(shù)檢查記錄等。（10）維修管理。維修管理包含非計(jì)劃維修記錄和緊急搶修記錄，記錄設(shè)備損壞后的維修信息。（11）退役管理。退役管理包記錄設(shè)備退役原因等信息。（12）報(bào)廢管理。報(bào)廢管理記錄記錄保設(shè)備報(bào)廢原因、技術(shù)鑒定等信息。（13）備件管理。備件管理記錄備件庫存情況，可明確設(shè)備使用及維護(hù)成本，為優(yōu)化升級設(shè)備提供參考。（14）人員管理。人員管理詳細(xì)記錄部隊(duì)對設(shè)備使用責(zé)任人培訓(xùn)信息。（15）系統(tǒng)管理。系統(tǒng)管理模塊包含用戶管理、權(quán)限管理、日志管理、數(shù)據(jù)庫管理、系統(tǒng)配置管理等基本管理子模塊。

4.庫表設(shè)計(jì)

本文以設(shè)備研制項(xiàng)目管理模塊為例，給出該模塊管理庫表關(guān)系設(shè)計(jì)見圖3。

圖3 設(shè)備研制項(xiàng)目管理模塊庫表關(guān)系設(shè)計(jì)圖

5.結(jié)語

本文研究的測試設(shè)備全壽命周期管理平臺軟件從測試設(shè)備的規(guī)劃論證、研發(fā)交付到使用維護(hù)、升級報(bào)廢等流程進(jìn)行了全方位的管理，為裝備測試的高效、戰(zhàn)備完好性、任務(wù)成功性和安全性、減少維修人力及其他保障資源、降低壽命周期費(fèi)用提供保障支撐。