民機(jī)服務(wù)工程研制源數(shù)據(jù)字典構(gòu)建與應(yīng)用研究

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1 概述

民機(jī)服務(wù)工程研制是為了確保飛機(jī)持續(xù)適航、高效運(yùn)營(yíng)而開(kāi)展的一系列研制活動(dòng)，是飛機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)體系中的重要環(huán)節(jié)，主要包括維修工程分析、技術(shù)出版物編制、飛行運(yùn)行支援工程研制、培訓(xùn)工程研制、工程技術(shù)支援體系建設(shè)等。民機(jī)服務(wù)工程研制需要大量的上游源數(shù)據(jù)，即飛機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，具體內(nèi)容如下。

1）產(chǎn)品定義類數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)數(shù)模、圖紙及各類相關(guān)的表單等。

2）產(chǎn)品描述類數(shù)據(jù)：產(chǎn)品描述、系統(tǒng)描述、接口描述、原理描述、設(shè)備描述、人機(jī)界面描述、使用維護(hù)、飛機(jī)配置清單、LRU 清單、選項(xiàng)清單等相關(guān)數(shù)據(jù)。

3）計(jì)算、分析和地面測(cè)試類數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)計(jì)算、仿真分析、安全性分析、測(cè)試性分析等相關(guān)數(shù)據(jù)。

4）產(chǎn)品研制規(guī)范類數(shù)據(jù)：技術(shù)規(guī)范、接口規(guī)范、工藝規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)范、通用要求等相關(guān)數(shù)據(jù)。

5）試驗(yàn)、試飛類數(shù)據(jù)：地面測(cè)試、試飛測(cè)試、地面試驗(yàn)報(bào)告等相關(guān)數(shù)據(jù)。

6）工藝過(guò)程類數(shù)據(jù)：與密封、噴漆、安裝等相關(guān)的工具、材料、工藝和施工方法等相關(guān)數(shù)據(jù)。

7）其他數(shù)據(jù)：客服自身不同專業(yè)研制過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，如維修工程分析、技術(shù)出版物、航材清單、服務(wù)文件等相關(guān)數(shù)據(jù)。

服務(wù)工程研制源數(shù)據(jù)內(nèi)容繁多，數(shù)據(jù)量較大，且更新頻率不同，導(dǎo)致不同文件之間存在數(shù)據(jù)名稱不統(tǒng)一、數(shù)值不一致等問(wèn)題。另外，服務(wù)工程各專業(yè)引用的上游工程源數(shù)據(jù)主要以技術(shù)文件的形式存在，管理困難，且更新要求和頻次不同，也可能存在數(shù)據(jù)不一致的情況，進(jìn)而導(dǎo)致服務(wù)產(chǎn)品內(nèi)容不規(guī)范、不準(zhǔn)確。

因此，解決服務(wù)工程研制源數(shù)據(jù)在語(yǔ)義、表達(dá)、數(shù)據(jù)類型及格式、值域等方面的一致性，是實(shí)現(xiàn)源數(shù)據(jù)共享的一個(gè)極為重要的方向，是實(shí)現(xiàn)民機(jī)服務(wù)工程研制質(zhì)量提升的重要因素。

本文提出源數(shù)據(jù)字典的概念，通過(guò)建立通用的民機(jī)服務(wù)工程研制源數(shù)據(jù)字典，可以為民機(jī)服務(wù)工程研制提供唯一的、標(biāo)準(zhǔn)化的源數(shù)據(jù)庫(kù)，為整個(gè)飛機(jī)研制體系數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化和數(shù)據(jù)共享奠定基礎(chǔ)。

2 基本概念

源數(shù)據(jù)字典是指將服務(wù)工程研制所需的上游源數(shù)據(jù)內(nèi)容，按照不同的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)要素，拆解成基本的數(shù)據(jù)單元，包括數(shù)據(jù)名稱、數(shù)據(jù)要素、數(shù)據(jù)值、上下文解釋等信息，并通過(guò)人工和信息化結(jié)合的方式進(jìn)行管控和維護(hù)，形成的服務(wù)工程研制源數(shù)據(jù)的基本數(shù)據(jù)單元集合。

源數(shù)據(jù)字典是一種結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)模型，也是實(shí)現(xiàn)服務(wù)工程研制信息共享的基礎(chǔ)，是在分析民機(jī)服務(wù)工程研制源數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，按照飛機(jī)產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)（Product Breakdown Structure，PBS）來(lái)確定服務(wù)工程研制所需的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)要素等，并按照標(biāo)準(zhǔn)的格式進(jìn)行描述的一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳遞與管理的技術(shù)。源數(shù)據(jù)字典中的數(shù)據(jù)項(xiàng)是構(gòu)成信息的最小單元，其構(gòu)建類似于關(guān)于拼寫(xiě)和字詞的源數(shù)據(jù)信息的“數(shù)據(jù)元素”統(tǒng)一的名稱、定義和格式[1]。源數(shù)據(jù)字典的意義在于，確保研制人員用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)定義，且便于應(yīng)用功能擴(kuò)展和數(shù)據(jù)范圍擴(kuò)展[2]。

3 源數(shù)據(jù)字典構(gòu)建

數(shù)據(jù)字典（Data Dictionary）是指涉及其他數(shù)據(jù)應(yīng)用和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，即用于存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，它通過(guò)對(duì)規(guī)范化的元數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，可以有效實(shí)現(xiàn)用戶跨系統(tǒng)和跨環(huán)境的數(shù)據(jù)共享。

3.1 源數(shù)據(jù)字典的構(gòu)建方法

民機(jī)服務(wù)工程研制源數(shù)據(jù)字典的構(gòu)建主要包括源數(shù)據(jù)需求分析、源數(shù)據(jù)集分類、源數(shù)據(jù)字典模型創(chuàng)建、源數(shù)據(jù)字典創(chuàng)建、源數(shù)據(jù)字典使用維護(hù)等環(huán)節(jié)，如圖1 所示。

圖1 源數(shù)據(jù)字典構(gòu)建技術(shù)路徑

3.2 源數(shù)據(jù)需求分析及收集

源數(shù)據(jù)的需求分析及收集是源數(shù)據(jù)字典構(gòu)建的基礎(chǔ)。在項(xiàng)目研制的早期階段（包括可行性論證階段、總體方案階段、初步設(shè)計(jì)階段）[3]，即可開(kāi)展源數(shù)據(jù)需求管理相關(guān)的活動(dòng)，包括源數(shù)據(jù)需求梳理、源數(shù)據(jù)需求評(píng)估分析、源數(shù)據(jù)需求協(xié)調(diào)落實(shí)等活動(dòng)，最終形成民機(jī)服務(wù)研制源數(shù)據(jù)需求集。在研制早期開(kāi)展源數(shù)據(jù)需求收集的意義重大，可以及時(shí)將需要供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)通過(guò)項(xiàng)目征詢書(shū)（Request For Proposal，RFP）傳遞，將設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中未充分考慮的運(yùn)行支持需求納入研制需求，規(guī)范源數(shù)據(jù)的使用范圍，將源數(shù)據(jù)需求精確到數(shù)據(jù)元素級(jí)別等。

源數(shù)據(jù)需求分析及收集主要是基于民機(jī)服務(wù)工程研制，以飛機(jī)PBS 為架構(gòu)，分析各專業(yè)（包括手冊(cè)編制、航材工程、維修工程分析等）[4]研制過(guò)程中所需的上游源數(shù)據(jù)內(nèi)容，包括數(shù)據(jù)類別、數(shù)據(jù)規(guī)范和要求、數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)提供方等。源數(shù)據(jù)需求收集及梳理需遵循“5C1R”原則——完整性（completion）、清晰性（clearness）、準(zhǔn)確性（correctness）、一致性（consistency）、可控性（controllability）和合理性（rationality）。源數(shù)據(jù)需求收集模板及樣例如表1所示。

表1 源數(shù)據(jù)需求梳理模板及樣例

最終源數(shù)據(jù)需求方與提供方達(dá)成一致形成的表單為源數(shù)據(jù)需求集，源數(shù)據(jù)需求集是源數(shù)據(jù)字典構(gòu)建的基礎(chǔ)。在項(xiàng)目研制的中后期（包括初步設(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段、全面試制階段、試飛取證階段、產(chǎn)品服務(wù)和改進(jìn)階段），需要將源數(shù)據(jù)需求集轉(zhuǎn)化成源數(shù)據(jù)集，進(jìn)而構(gòu)建源數(shù)據(jù)字典。

3.3 源數(shù)據(jù)字典模型創(chuàng)建及樣例分析

為便于源數(shù)據(jù)字典的創(chuàng)建，需要根據(jù)源數(shù)據(jù)需求集進(jìn)行分類。根據(jù)源數(shù)據(jù)需求集，源數(shù)據(jù)字典模型可以分為4 類：縮略語(yǔ)字典模型、術(shù)語(yǔ)字典模型、定量源數(shù)據(jù)字典模型和定性源數(shù)據(jù)字典模型。根據(jù)源數(shù)據(jù)字典的應(yīng)用和擴(kuò)展，可以對(duì)源數(shù)據(jù)字典模型進(jìn)行拆解或細(xì)化。

1）縮略語(yǔ)字典模型：基于各文件的縮略語(yǔ)部分或文件中的描述提取相關(guān)的縮略語(yǔ)?？s略語(yǔ)字典模型如圖2所示。

圖2 縮略語(yǔ)字典模型

2）術(shù)語(yǔ)字典模型：基于各文件的術(shù)語(yǔ)或文件中的描述提取相關(guān)的術(shù)語(yǔ)描述。術(shù)語(yǔ)字典模型如圖3 所示。

圖3 術(shù)語(yǔ)字典模型

3）定量源數(shù)據(jù)字典模型：主要基于各文件中的文字描述、圖形等內(nèi)容，提取創(chuàng)建相關(guān)源數(shù)據(jù)字典。定量源數(shù)據(jù)字典模型如圖4 所示。

圖4 定量源數(shù)據(jù)字典模型

基于定量源數(shù)據(jù)字典模型，某民用飛機(jī)客服工程研制源數(shù)據(jù)字典樣例如表2 所示。

表2 基于定量模型的源數(shù)據(jù)字典樣例

4）定性源數(shù)據(jù)字典模型：主要基于各文件中的文字描述、圖片描述創(chuàng)建相關(guān)源數(shù)據(jù)字典。定性源數(shù)據(jù)字典模型如圖5 所示。

圖5 定性源數(shù)據(jù)字典模型

基于定性源數(shù)據(jù)字典模型，某民用飛機(jī)客服工程研制源數(shù)據(jù)字典樣例如表3 所示。

表3 基于定性模型的源數(shù)據(jù)字典樣例（含部分定量?jī)?nèi)容）

4 源數(shù)據(jù)字典應(yīng)用

源數(shù)據(jù)字典創(chuàng)建后，可以為服務(wù)工程研制提供唯一的數(shù)據(jù)源，避免不同的服務(wù)產(chǎn)品因使用來(lái)源不同的源數(shù)據(jù)而導(dǎo)致服務(wù)產(chǎn)品之間不一致的情況。源數(shù)據(jù)字典應(yīng)用示例如圖6 所示。

源數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)量龐大，需要通過(guò)信息化手段進(jìn)行管理，同時(shí)為下游使用方提供便利。源數(shù)據(jù)字典的應(yīng)用主要包括兩種方式：一是通過(guò)ATA 章節(jié)號(hào)定向查詢所需的源數(shù)據(jù)內(nèi)容；二是通過(guò)全文搜索所需的源數(shù)據(jù)內(nèi)容。

在源數(shù)據(jù)字典使用過(guò)程中，為了更好地跟蹤每項(xiàng)源數(shù)據(jù)的更新情況，需要建立客服研制與源數(shù)據(jù)字典之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確?？头こ萄兄苾?nèi)容有源可溯，為源數(shù)據(jù)更新的精準(zhǔn)推送奠定基礎(chǔ)。

5 總結(jié)

本文基于民機(jī)服務(wù)工程研制過(guò)程中的源數(shù)據(jù)管控問(wèn)題，提出了源數(shù)據(jù)字典的概念，并提出了源數(shù)據(jù)字典的構(gòu)建方法。基于該方法，本文對(duì)源數(shù)據(jù)需求的分析及收集、源數(shù)據(jù)字典模型的創(chuàng)建開(kāi)展了研究，并圍繞典型模型創(chuàng)建了源數(shù)據(jù)字典樣例，最后對(duì)源數(shù)據(jù)字典的應(yīng)用開(kāi)展了推演。結(jié)果表明，源數(shù)據(jù)字典可以為民機(jī)服務(wù)工程研制提供基于數(shù)據(jù)元素級(jí)別的唯一、共享的數(shù)據(jù)源，可以為服務(wù)產(chǎn)品之間的一致性提供保障，同時(shí)也可以為服務(wù)產(chǎn)品的研制效率和質(zhì)量提升奠定基礎(chǔ)。