测试设备全寿命周期管理平台设计研究

2022-02-10杨帆王东泽曲亦歆徐冉冉

中国科技纵横 2022年23期

杨帆王东泽曲亦歆徐冉冉

（中国兵器工业标准化研究所，北京 100089）

1.建设目标

测试设备全寿命周期管理平台最终可支撑测试设备规划、设计、制造、订购、使用、维护、维修、报废等全过程各项工作展开，完整记录测试设备的全寿命周期状态，能实现测试设备全寿命周期精确管控及多层次任务的信息闭环管理，可为测试设备的管控提供基础数据，为维修保障业务工作提供辅助决策，主要包含以下两个部分。

（1）测试设备的前期管理，能够全面协调订购方、研制方、生产方和使用方，并对测试设备在论证阶段、方案阶段、工程研制阶段、定型阶段、生产阶段、交付与验证阶段中的各项数据、文件及评审记录进行控制管理。（2）测试设备的后期管理，通过记录测试设备订购、验收、使用过程情况，实现从设备购进到报废处理全过程的跟踪管理，主要包含测试设备的使用管理、计划性维护、非计划性维修、紧急抢修、更新升级、退役、报废、跟踪反馈、备件库存管理等方面[1]。

2.架构设计

测试设备全寿命周期管理平台在遵循规定的相关技术标准的前提下，自下而上分为四层架构，分别为基础设施层、数据资源层、业务逻辑层和应用层[2]。总体设计架构如图1所示。

图1 总体设计架构

（1）基础设施层。针对测试设备全寿命周期管理软件的建设内容，主要为系统提供MS SQL SERVER数据库服务，用来保证系统数据的准确、完整、安全、高效及可扩展性。提供缓存功能，加速页面访问，保证系统的响应性，提高用户体验度。（2）数据层。为整个系统提供数据信息的组织、存储和访问功能，软件使用ADO.NET Entity Framework实现对象关系的映射（ORM），使开发人员能够通过领域对象来处理数据，无需关注存储数据的基础数据库，简化开发，降低错误风险，提高程序的可读性及可维护性。（3）业务逻辑层。整个系统的领域知识核心，系统的关键业务处理都在业务逻辑层实现。业务逻辑层以虚拟接口的方式集成包括数据服务、文件服务、工作流、日志服务在内的各种基础服务。采用成熟的用户权限管理组件、日志管理组件等中间件实现系统的基础功能。并以组件的思想开发各个业务逻辑单元，为应用层提供业务逻辑处理服务。（4）应用层。为用户提供包括项目管理、计划管理、阶段管理、订购管理、验收管理、资源管理、设备管理、集成管理、使用管理、维护管理、维修管理、报废管理、备件管理、人员管理、系统及报表管理等相关应用。

3.功能设计

测试设备全寿命周期管理软件采用BS设计结构，应用主流软件开发平台和数据库，软件设计以数据库技术为核心，按照体系结构建立的整体思路进行合理设计[3]。

（1）将软件功能划分为不同的功能模块，运用基于构件的设计理念，选择合适的功能构件来完成这些模块功能，再将构件组合起来，实现软件功能的集成。（2）利用构件封装技术，构件虚拟端口，对软件各模块进行统一管理与调度，提高软件的可扩展性。（3）在软件的数据库应用上，首先明确运用数据库实现数据与程序的隔离；在数据库标准上，选择具有良好兼容性、易于修改操作的数据库，拟采用技术成熟度不低于Microsoft的Jet.OLEDB的数据库操作引擎，以实现设备数据的良好兼容。在数据库设计中，根据需要对不同类别的数据分别进行封装，再利用一个总的数据库把各子数据库关联起来。（4）数据库的格式与各字段定义符合通用装备信息系统开发规范的要求，通过数据库操作函数，对建立的数据库表进行插入、查询、删除等操作，以满足对于数据管理的要求。

平台功能结构及对应设备全生命周期如图2所示。

图2 功能结构及对应设备全生命周期图

各功能模块说明：（1）设备研制项目管理。设备研制项目管理是测试设备全寿命周期管理软件的基本单元，主要对项目的基本信息及后续执行情况进行管理，具体包含项目名称、项目性质、项目密级、经费、起止日期等基本信息。（2）前期阶段管理。阶段管理将测试设备研发生产过程中的各个阶段进行信息化管理，包括论证阶段、方案阶段、工程研制阶段、定型阶段、生产阶段、交付与验证阶段。记录各阶段执行过程中记录产生的计划、方案、要求、大纲、规范等文档或成果，以及评审结果记录，推进项目进入下一阶段。（3）订购管理。订购管理包含设备需求调研、订购计划管理、订购信息发布、采购响应信息、订购合同管理等子模块，详细记录部队对测试设备的需求申请，汇总形成订购计划，并在后续的招投标过程中对招投标文件、合同文件进行管理。（4）验收管理。验收管理主要针对设备交接工作，应对于订购合同，详细记录发货和接收单位名称、联系人及联系方式，以及交付数量、包装完好程度、配套工具资料完备程度等。（5）资源管理。资源管理包含设备属性管理和设备模型管理子模块。设备属性管理通过指定设备属性的名称、含义、类型、标识格式、约束条件、计量要求等属性，而设备模型管理通过集成一组属性，建立对设备模型的抽象实例。主要功能是建立保障测试设备建设的资源信息模型，通过属性类管理实现建设资源统一模型的动态维护，并通过模型更改功能实现模型重用，满足测试设备资源管理的需求。（6）设备管理。设备管理包括台账管理和技术文件管理两部分。台账管理的功能对设备代码、设备名称、设备型号、生产单位、主要技术指标、溯源机构等信息进行详细记录。技术文件管理将设备的技术报告、使用说明书、测试报告、校准证书、图纸、设备改装技术资料等技术文件进行电子化录入，方便查阅及更新。（7）集成管理。集成管理模块主要用来管理装备和测试设备的映射关系。（8）使用管理。使用管理包含设备使用管理登记卡、设备定位牌、质量等级分级状态标识、限用审批记录、质量等级定级记录、使用记录、存放记录、工作记录、测试记录、更新升级记录和跟踪反馈记录等子模块。设备交付后指定使用责任人，形成使用记录及存放记录。后续设备的使用过程中会详细记录工作过程，形成工作记录及测试记录。设备使用过程中出现问题由责任人录入跟踪反馈记录，并提交相关方处理，厂家优化升级设备后，对现有设备进行升级，形成更新升级记录。（9）维护管理。维护管理包含保养记录、检定/校准记录、自检/自校记录、技术检查记录等。（10）维修管理。维修管理包含非计划维修记录和紧急抢修记录，记录设备损坏后的维修信息。（11）退役管理。退役管理包记录设备退役原因等信息。（12）报废管理。报废管理记录记录保设备报废原因、技术鉴定等信息。（13）备件管理。备件管理记录备件库存情况，可明确设备使用及维护成本，为优化升级设备提供参考。（14）人员管理。人员管理详细记录部队对设备使用责任人培训信息。（15）系统管理。系统管理模块包含用户管理、权限管理、日志管理、数据库管理、系统配置管理等基本管理子模块。