民用飞机运营支持数据集成研究

张文燕

摘 要：在信息时代日益激烈的竞争环境中，信息化帮助民航运用现代信息技术来实现经营战略、行为规划和业务流程，从而提高商业核心竞争力，但不同的信息系统在使用中，数据不一致和数据冗余问题与日剧增，民航制造及运营方严重面临“数据管理危机”，逐步呈现出数据量大、涉及领域广、结构复杂的特点，这些海量的分散在不同系统的数据导致了数据资源利用的复杂性和管理的高难度，在信息化建设过程中，最严峻的挑战就是数据资源的整合任务。该文将从数据集成标准体系和实际应用的角度对民用飞机运营支持数据集成进行阐述。

关键词：数据集成 数据交换 运营支持数据

中图分类号：V32 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（b）-0004-04

随着民航产业的发展，民机制造商的赢利模式已从传统的“以产品为核心”转变到“面向客户的全寿命周期增值服务”，航空公司也从购买飞机产品逐渐转变为购买“可靠的飞行时间及解决方案”。在市场和技术的双重驱动作用下，国际领先企业通过结合理论研究和产业实践，将发展“方案化、信息化、实时化”的运营支持数据集成作为今后重要的发展方向，并不断完善相应的行业服务标准，利用其产品优势制造更高的技术准入壁垒，在行业竞争中占据更有利的地位。

民用飞机运营支持数据集成是一项具有战略性的研究，对于在民用飞机全寿命周期管理中，保证数据完整性和一致性、数据源的唯一性，支持各个业务系统之间的协同工作，最终促进民用飞机运营支持业务高效运行，提升民用飞机的运营安全，降低民用飞机日常运营维护和信息系统维护的代价具有重大意义。通过对国内外研究现状和发展趋势的分析可以看出，先进的民用飞机数据集成系统应该遵循如下原则：一是标准驱动的数据集成，即数据集成系统应该建立在民用飞机相关数据标准的基础上；二是应该摒弃点对点的数据交换方式，建立独立的数据集成系统，使之不依赖于特定的厂商和工具。同时，民用飞机运营支持数据集成是一项复杂而艰巨的任务，呈现出了业务复杂性、国际标准复杂性（S3000L、S1000D、S2000M等）、异构数据的复杂性（BOM、2D制图、3D模型等）和业务系统的复杂性（工程数据管理、航材管理系统、飞行训练系统等）。

1 规范

ASD（欧洲宇航与防务工业协会）组织编写并发布了一系列规范产品客户服务或保障业务和数据的标准，并建立各标准之间的数据交换规范，各标准规范之间的关系如图1所示。其中，ASD S1000D是技术出版物标准，ASD S2000M是物资管理标准，ASD S3000L是综合后勤保障分析标准，ASD S4000M是计划维修大纲标准，ASD S5000F是在役数据反馈标准，ASD S9000D是ASD ILS系列规范数据字典，ASD SX000I是ILS手册，DEX1A&D（Product Breakdown for Support）是产品分解规范，DEX2A&D（Faults related to products）是故障狀态规范，DEX3A&D（Task Set）是任务规范，DEX5A&D（Maintenance plan）是维修计划规范，DEX7A&D（Operational Feedback）是工作包报告规范，DEX9A&D（Work Package Report）是使用和维修反馈规范。

PLCS（产品寿命周期保障）ISO 10303-239标准从一个崭新的角度诠释了产品全寿命周期过程中的信息保障体系，同时ISO 10303-239（PLCS）是建立在其他有关产品保障标准功能定义的基础之上的，包括AECMA S1000D，AECMA Spec 2000M，DEF 00-60等，有效地避免了与其他标准之间的潜在冲突。

2 数据集成思路

2.1 架构

民用飞机运营支持主要包含技术出版物编制、航材工程支援、飞行训练、维修工程分析及现场支援。集成的数据中心，可获取设计部门提供的设计参数、设计文档、数模文件以及航空公司的飞机运营数据、维修数据，从而保障维修工程、技术出版物、航材支援、飞行训练几个业务系统所需的输入、输出数据信息，并可对飞机的构型状态、数据的技术状态、有效性进行管理，数据集成的总体架构如图2所示。

2.2 产品结构及构型建模

民用飞机运营支持数据集成主要针对两方面内容，一部分为产品结构及构型信息管控，另一部分为技术数据管控。

针对民用飞机服务领域内的不同业务需求，形成基于飞机系统划分和飞机产品部段划分两种视图的中心数据库。

系统视图是面向维护的纵向产品结构树，共分为两个层次：顶层和构型层。

顶层结构除了包含有系统、分系统、分分系统三层外，在分分系统下构型层之上还有一层单元体，细分出单元体层的主要原因是以下几点。

（1）若按照系统、分系统、分分系统三层划分，构型层之上只有4位编码，如C1-2143（21-系统，4-分系统，3-分分系统）；而技术出版物系统及维修工程分析等系统都要求是6位编码，因此增加单元体层可以使其结构和编码都吻合。

（2）可以展示出LRU信息，如某些结构在维修时需要作为整体拆换。

除系统视图外，区域视图的建立主要描述产品结构关系物理结构。区域视图顶层结构除了包括系统级的划分，还需要包括区域级的划分。因为维修工程分析工作很多基于区域开展，因此需要划分区域、子区域、子子区域，作为顶层结构的一部分。

2.3 技术数据集成建模

技术数据集成的设计思路如图4所示。

中心数据库将针对不同的业务内容关联不同的对象，其主要的特点和内容如下。

方便快捷地通过构型项关联关系获取完整有效的三维数模。

针对不同的业务对象内容进行关联，比如与结构化属性的关联，与运营数据的关联，与供应商数据的关联，与维修工程的维修任务，维修属性的关联，与技术出版物技术手册内容的关联，与技术出版物所需的关键属性的关联，与航材支援所需的关键属性的关联，与资料的关联，与飞行训练业务关键属性的关联，与培训资料的关联内容。

为了保证数据的有效性，尤其是对于共用数据模块，在进行数据的创建、读取、反馈和更新的过程中，应严格按照数据操作的权限进行，并对每个数据读取和编辑的环节进行记录和维护，保持当前数据状态的唯一性，防止各个业务中出现同一数据的不同版本。

以维修工程分析为例，其业务在中心数据库中的数据存储规划示意如图5所示。

维修工程业务存入的数据信息分为以下几类。

（1）输入文件包：按照业务方式对设计/制造等上游输入文件进行分类和组织，方便客服用户查找使用，关联在候选项所对应的数据模块上。

（2）分析活动：关联在数据模块上，一个数据模块可以对应多个分析任务。

（3）维修分析报告：以文档的形式管理，关联在数据模块上，如一个分析报告可分解在多个数据模块上，则关联在共同的顶层父件上。

（4）维修任务：以数据对象的形式进行管理，关联在数据模块上，一个数据模块可以对应多个维修任务。

（5）维修任务程序：以文档的形式进行管理，关联在对应的任务上，一个任务对应一个任务程序。

（6）结构化属性信息：以属性方式进行管理，关联在数据模块上，供其他业务使用。

3 结论

综上所述，数据作为信息时代的重要战略资源，企业将从数据集成中获得以下优势。

（1）完善的数据管控体系。通过对数据管控组织、流程、标准和技术支持的统一规划设计，实现数据管控过程的高效运行和持續优化，建立数据治理的长效机制。

（2）统一的数据来源。通过对关键共享数据进行集中管理，确保关键共享数据的一致性，构建企业层面的统一数据视图。

（3）标准化、规范化的数据。数据清理将实现现有数据的标准化，数据申请和数据审批等业务流程将控制新增数据的标准化，从而彻底改善数据不完整、冗余、错误等质量问题。

加强数据集成是提升信息化能力、提升精细化管理水平、提高业务运营效率、增强企业决策能力和核心竞争的重要途径。

参考文献

[1] International specification for developing and continuously improving preventive maintenance[S].

[2] International guide for the use of the S-Series[S].Integrated Logistic Support （ILS） specifications.

[3] International procedure specification for Logistics Support Analysis LSA[S].

[4] International specification for technical publications using a common source database[S].

[5] 赵飞.基于全生命周期的主数据管理详解与实践[M].清华大学出版社，2015.