美國CALS對我國綜合保障信息化建設的啟示

劉俊濤 李曉斐 嚴晞雋（北京宇航系統工程研究所，北京 100076）

美國CALS對我國綜合保障信息化建設的啟示

劉俊濤 李曉斐 嚴晞雋
（北京宇航系統工程研究所，北京 100076）

從綜合保障信息化方面對美國的持續采辦與壽命周期保障（CALS）進行了研究，重點關注了美國CALS的應用情況和標準化策略，并在此基礎上提出了對我國開展綜合保障信息化工作的啟示和建議。

CALS，綜合保障，信息化建設

1 CALS簡介

持續采辦與壽命周期保障（CALS）是指在武器裝備研制、生產、交付、使用、維護乃至報廢的全壽命周期各個環節，綜合利用計算機網絡、數據庫、多媒體和虛擬仿真等先進的信息技術手段，按照標準要求將武器裝備的各類技術數據進行數字化，并逐步通過網絡實現集成化，通過優化業務流程和生產模式，將需要傳遞的技術數據按統一格式進行交換，或在網絡環境中實現共享，營造一個武器裝備技術數據共享環境，實現數據一次生成，多次傳遞使用，在裝備全壽命周期內保持暢通、統一、無誤的技術數據流，提高信息數據的共享性和可再用性，進而達到提高工作效率，縮短武器裝備研制、設計、制造和維護周期，降低全壽命周期費用，提高武器系統可靠性和可維護性等效果的戰略［1-4］。

CALS作為一個信息化戰略，首先產生于國防領域。軍事需求牽引和科學技術推動是產生CALS的最初動因：一是武器裝備作戰性能和技術復雜程度隨著科學技術發展而迅速提高以后，面臨著研制周期加長、壽命周期費用（LCC）顯著增長，以及新的武器系統部署后長期無法形成有效戰斗力等嚴重問題，迫切需要注入CALS等最新科技成果解決這些問題；二是計算機技術、網絡技術、通信技術等現代信息技術的發展，為CALS的產生提供了條件。

1985年9月，美國國防部率先提出開展以實現無紙化為中心的計算機輔助后勤保障（Computer-Aided Logistic Support，CALS）研究。隨著信息技術的發展，在武器裝備采辦需求的牽引下，CALS的概念、應用范圍及技術手段不斷擴大，1988年以后，美國國防部將CALS引入整個武器裝備采辦領域，改稱CALS為“計算機輔助采辦與后勤保障”（Computer-Aided Acquisition and Logistic Support，CALS），其數字化的范圍除了產品保障數據外，還包括采辦過程中生成的用于產品設計制造的產品定義數據。

1993年以后，CALS的范圍進一步擴大，在國防部與國防工業界，其信息數字化的重點轉移到裝備的持續采辦與整個壽命周期保障所產生的所有數據，除技術數據外，還包括行政管理、型號管理、財務、商務等事務數據。擴大后的CALS范圍，完全適用于民用工業與企業。因此，美國國防部將CALS改稱為“持續采辦與壽命周期保障”（Continuous Acquisition and Lifecycle Support，CALS）［5］。

圖1 基于CALS的綜合保障分析系統

2 CALS的應用

2.1 CALS在民用領域的應用

CALS作為全球信息化的基礎工程，被產業界稱為“光速商務”，CALS可為工商企業及其用戶建立一個全方位集成數據環境，支持包括市場需求分析、產品設計、資源規劃、并行生產、銷售及售后服務等所有企業經營活動的集成數據環境，即可提供一個能夠利用各種信息的快速共享的信息平臺與集成化環境。

CALS特別適用于制造企業的信息化，成為支持CAD、CAE、CAPP、CAM、MRPII、ERP，以及并行工程（CE）、虛擬制造、敏捷制造（AM）、虛擬企業聯盟等的信息化基礎。

2.2 CALS在國防領域的應用

CALS在國防領域被稱為“持續采辦與壽命周期保障”，被西歐國家稱為“全壽命信息管理”。美國國防部稱，CALS是國防部和工業界為實現更加有效地生成、交換、管理和使用保障防務系統的數字數據而制訂的一項戰略。CALS是在裝備采辦與使用保障的全壽命過程中，采用一套標準為軍事部門與國防企業開發、管理、交換及使用數字形式的技術數據與事務數據建立一個共享的集成數據環境，實現裝備信息的數字化、自動化、網絡化與集成化。CALS的最終目標是為武器裝備的采辦與全壽命保障過程建立一個信息高度共享的集成數據環境（IDE）。基于CALS的綜合保障分析系統如圖1所示。

美國國防部以CALS為切入點，全面推進國防部與國防企業的信息化進程。由于CALS對武器系統的采辦方式和全系統、全壽命管理產生了革命性的變革，美國國防部將其列為武器系統采辦的核心戰略，并規定從1997財政年度起，所有的采辦項目都要實施CALS。CALS所帶來的巨大軍事效益與經濟效益，使其成為世界各國軍事部門裝備采辦和提高作戰與保障能力的一項重要戰略，得到了大力的推廣應用［6， 7］。

3 美國國防部CALS的標準化策略

只有在標準化工作的支持下，才能在國防部與工業界內部及彼此之間形成互相兼容的接口，才能生成格式統一的數字數據和進行數字數據交換，建立起共享的綜合數據環境，因此，美國國防部將“完成國防部現行的信息和商務向標準的電子格式轉換”作為CASL戰略的目標之一。標準化與信息基礎設施現代化是美國國防部推行CALS的兩項最重要的工作［8］。美國國防部CALS指導文件與相關標準體系如圖2所示。

3.1 美國國防部的CALS核心標準化文件

美國國防部的CALS的主要核心標準化文件有：MIL-HDBK-59、MIL-STD-974、MIL-STD-1840。MIL-STD-974是指《承包商集成技術信息服務》文件；MIL-STD-1840C是指《技術信息自動交換》文件。最近，MIL-HDBK-59被工程項目經理實施CALS臺式指南（DTG）（簡稱“CALS DTG”）所取代。

3.2 CALS的數據格式性能規范

CALS的數據格式性能規范是指向政府傳遞數字數據文件所要求的數據格式的規范，包括4個原來通稱為“MIL-SPEC-28000系列”的規范，目前按美國國防部要求轉為性能規范。由于CALS使用了這4項規范，其圖形功能明顯優于EDI，使之更適用于制造企業。這4項規范包括：MIL-PRF-28000《產品數據通信的數字表示法：IGES應用子集與IGES應用協議》；MIL-PRF-28001《文本SGML的電子出版和交換的標識要求與通用樣式規范》；MIL-PRF-28002《光柵圖的二進制格式表示法》；MIL-PRF-28003《圖表數據通信的數字表示法：計算機圖形元文件（CGM）應用輪廓》。

圖2 CALS指導文件與相關標準體系

3.3 文件格式標準

文件格式標準是美國國防部為規范技術手冊的文件格式所編制的標準。在CALS環境下，傳統的硬拷貝技術手冊將被交互式電子技術手冊（IETM）所代替，因此，目前文件格式標準的重點轉向了交互式電子技術手冊。

目前，主要的交互式電子技術手冊性能規范有：MIL-PRF-87268《交互式電子技術手冊：通用范圍、文體、格式及與用戶相互關系的要求》；MIL-PRF-87269《可修改數據庫：適于交互電子技術手冊的保障》。

4 對我國綜合保障信息化建設的啟示和建議

4.1 做好頂層規劃

綜合保障信息化建設對于推動軍民深度融合具有重要意義，為實現綜合保障信息化建設目標，我國從軍方到工業部門都應積極投入，推動國家CALS頂層發展規劃指定。通過建立頂層的管理機構，進行整體統籌規劃和協調，確保體系規劃合理、可行，并針對我國特色進行有針對性的完善修改。同時，所涉及的相關單位也需要建立相關的管理機構，從而形成自上而下、高效統一的管理體系，為裝備的研制、生產和使用建立全壽命周期的保障資源和管理機制。同時，要借鑒國外實施CALS的經驗和教訓，結合實際情況，形成國家總體政策、法規體系，推動我國國防領域CALS戰略的研究發展。

4.2 推進信息化建設

信息化建設是開展CALS的基礎，要打破傳統信息系統的壁壘，建立高度互聯互通的基礎保障設施。以國家和軍隊信息化建設為契機，加快信息化基礎設施和共用網絡建設，豐富CALS信息資源，實現裝備設計、研制、定型、使用和淘汰的全壽命周期過程的一體化和信息化。推動裝備全壽命周期內信息化手段的推廣應用，積極收集裝備壽命周期內的數據，為未來“大數據”時代的應用提供數據基礎支撐，充分利用數據，讓數據能夠產生真正的價值，反過來推動裝備的發展。

在大力開展信息化建設的同時，還要加大對信息安全防護的投入，建立牢固、可靠的安全體系，使信息能夠安全、放心地使用。

4.3 建立標準化體系

標準化是開展信息化工作的基礎，對于CALS而言更是如此。目前，我國裝備綜合保障信息化標準體系還存在體系不完善、內容不全面、運行不適用、貫徹不深入等多方面的問題。

我們應該借鑒國外的經驗教訓，系統地實施CALS，從體系的思路出發，加強頂層牽引，建立完備的標準體系，做好標準化與實際運行過程的協調工作，確保標準體系能夠有效運行。

從頂層來說，首先，要建立保障其正常發展的相關法規、管理規定、標準化策略和實施指南；其次，要建立相關的標準體系，推動標準化的實施；最后，要依據標準體系，開展綜合保障信息系統的建設。

1 宋宏. 武器裝備信息化的CALS戰略［J］. 海軍裝備，2008， （8）: 35

2 徐小濤， 趙建民， 徐景柱， 等. 基于CALS的軍事供應鏈信息集成［J］. 國防技術基礎， 2005， （9）: 36～37

3 馬群， 王建國. 裝備采辦與保障的發展趨勢: 持續采辦和壽命周期保障系統（CALS）［J］. 海軍裝備， 2004， （9）: 21～22

4 孫虹， 張厚新. 裝備采辦與CALS戰略［J］. 海軍裝備，2003， （10）: 14～16

5 徐廷學. 導彈裝備研制應推廣應用CALS技術［J］. 飛航導彈， 2000， （11）: 31～33

6 馬開權， 周其軍， 李海燕. 美軍CALS發展及其應用［J］.軍事交通學院學報， 2011， （2）: 91～94

7 蔡敬標， 姜曉燕， 范英. 艦船綜合保障信息管理對策研究［J］. 科技與管理， 2001， （4）: 15～17

8 宮向東. CALS與CALS標準化［J］. 世界標準化與質量管理， 2000， （6）: 13～16

Sugguestions on Integrated Logistics Support Informatization Construction from US CALS

Liu Juntao Li Xiaofei Yan Xijuan
（Beijing Institute of Aerospace Systems Engineering， Beijing 100076）

The US CALS is studied from the aspect of integrated logistics support informatization. The application prospect and standardization strategy are mainly focused. What's more， the sugguestions on integrated logistics support information construction is also discussed.

CALS， Integrated logistics support， Informatization construction

1009-8119（2016）06（1）-0057-03