核設計院數字化研發下檔案管理問題探析

徐浩然 嚴開 尹青劍 蘇弟榮 付冉

摘 要

核電數字化研發快速發展，PDM、PLM等系統產生了海量的數字資源，如何從檔案的角度對新型數據進行合理的管理成為檔案管理發展的新命題.目前檔案管理遇到了數字化研發標準體系缺乏、數字檔案全生命周期管理缺乏、檔案應用場景缺乏、信息化專門人才缺乏的問題。針對這些問題，本文從標準規范、數據模型、知識管理、人才培養方面進行了深入的思考。檔案工作者應積極改變發展思路，才能為核電科研生產提供高效高質的應用服務。

關鍵詞

檔案管理;核電;數字化研發;知識管理

中圖分類號： G270.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 18 . 53

0 引言

核設計院在大力推進數字化反應堆建設的進程中逐步探索數字化技術在設計、制造、試驗、管理等各個階段的應用，先后建設了PDM（產品數據管理）、PLM（產品全生命周期管理）、MES（制造執行管理）等業務系統，通過項目流轉迭代，已經產生了大量電子文件，涵蓋了需求、設計、實驗、制造等多個過程階段數據，是核電科研人員智慧的重要結晶，如何長期有效的保存這些數據，形成合規、可靠的電子檔案，成為核電檔案工作者的一個重要命題。在檔案信息化進程日益加快的形勢下，通過數字化檔案館建設和檔案信息化專門人才培養，改善數字檔案的管理能力和應用能力，能開拓核電數字化研發背景下檔案管理的新局面。

1 核動力數字化研發的檔案管理難點

1.1 面向數字化研發標準體系缺乏統一規劃

數字化技術已在核電產品的設計、工藝設計、產品裝配等環節得到了廣泛應用，但相應的標準體系尚未完全建立，具體體現在建模標準、管理標準、交換標準沒有完全建立。

（1）建模標準。目前設計系統所產生的二維、三維等數字檔案大多沒有明確的制圖方式、命名規則、元數據標準、導入到檔案系統存在格式不一致、存儲不統一等問題。尤其是大量產生的三維數據，模型定義與管理對象定義標準不一致，將嚴重影響檔案管理的數據質量，主流三維軟件及其格式如下。

（2）管理標準。檔案系統作為管理多源多格式的信息終端系統，目前已經對文檔型數據的管理及分類有了比較明確的界定，但直接對業務系統產生的大量非文檔型電子文件套用文檔型數據的采集標準、歸檔標準、管理及訪問標準，容易導致檔案利用上的管理失衡。

（3）交換標準。多種電子數據需要從業務系統流轉交換到其他業務系統或檔案系統，由此異構CAD模型的數據交換在國外廣泛研究并出現一系列的數據交換標準如STEP和LOTAR，但依然存在局限性：幾何缺乏pCurve，導致曲面轉換不穩定，標準的PMI后面加入，沒有參數化信息等。目前模型數據的管理不僅僅格式轉換的問題，而包含了數據轉換、映射、傳輸、驗證等多方面的需求，系統間數據的交換格式、規范的交換元數據分類與編碼制約了數據的安全性、完整性及產權保護問題。

1.2 數字檔案缺乏全生命周期管理

隨著檔案信息化建設進程的加快，各個核電企業檔案管理系統實現了部分電子文件的管理能力。但電數字化設計讓PLM、MES等研發系統的快速發展，使得高價值密度數據從文檔逐步拓展到各類專用軟件的電子文件，由于電子文件具有載體與信息的可分離性，軟硬件的強依賴性，為保證電子文件“四性”，須實行全生命周期管理，同時各類數據資源呈幾何級增長，對檔案系統的數據管理能力、資源整合能力提出了更高的要求[1]，具體體現在兩個方面。

（1）電子文件歸檔。目前研發系統電子文件歸檔流程不完全滿足檔案管理的要求，首先是需要與業務系統集成，解決“信息孤島”問題，但集成接口的質量直接關系到檔案數據的質量;其次歸檔格式、可視化問題直接影響檔案利用的效果;最后歸檔的元數據設計、歸檔的流程設計、歸檔對象的組織方式也沒有統一的結論。

（2）多系統資源整合。多種研究表明，大多數核電企業現行檔案管理系統無法應對數字化研發模式下，數據資源呈現出的多樣化特征，對不同數據結構的資源系統無法進行有效的關聯與整合，使得跨庫檢索、全文檢索等多種分析利用手段難以實現。

1.3 檔案應用缺乏場景化

研究表明，核電檔案利用一般還處在查詢、編研階段，雖然部分業務系統電子歸檔的接口已經打通，但系統之間獨立運行，缺乏聯系，員工在業務系統工作時，檔案系統存儲的相關文件、標準沒有根據業務場景及時推送，各大信息系統沒有形成良好的閉環應用[2]。

在大型核電裝備研制過程中都普遍面臨著以下問題的困擾：面對一個新的設計任務，設計人員經常要大量的查閱歷史檔案;以往的成功經驗等企業知識得不到很好的重用;對設計規范的遵守程度不一，設計數據風格不統一，不易于交叉維護;新員工很難在短時間內找到大量的行業標準或企業規范，快速形成較強戰斗力。檔案的價值很難再業務流程或場景中體現，導致研發效率的降低，在數字化研發背景下，檔案系統的定位不應是獨立信息管理系統，而是與研發系統協同工作的數據支撐系統。

1.4 檔案信息化專門人才匱乏

傳統的檔案管理人才一般均為檔案學、圖書情報等檔案相關專業出身，現階段數字化研發背景下又提出了檔案信息化專門人才的需要。檔案信息化專門人才既要熟練檔案專業相關的分類、屬性等知識，又需了解計算機應用、機械設計專業的必要能力，掌握計算機信息系統開發與維護、數據分析與處理、大數據應用等技能。這種復合型專門人才的匱乏，較大程度制約了數字化研發背景下檔案的發展與運用。

2 檔案管理提升思路

2.1 規范數字化研發檔案管理標準體系

檔案管理需要在數字檔案資源多樣性的情況下積極遵循國家相關標準、結合核電企業研發特點建立起面向數字化研發的檔案管理標準體系，實現檔案資源的有效管理與利用，提供企業研發效率，可以參考三維模型標準ISO15926、檔案信息系統標準ISO14721、數據交換標準ISO10303及STEP標準GB16656，分別從如下方面著手標準定制。

（1）數據標準。建立統一的、跨平臺的參數化數據資源庫需要標準化的編碼體系和主數據管理規范，包括業務對象、數據服務、統一數據結構、數據規范/標準等組成;實現SSC、WBS等主數據管理的規范化，約束核電數據管理的質量問題。

（2）管理標準。規定各個系統二維數據、三維數據的簽審、分發、更改、歸檔范圍、內容及流程;定義數字資源的歸檔管理場合、角色及職責;從檔案角度定義元數據采集、著錄規范、電子文件命名規則及存儲要求，約束數據的管理問題。

（3）應用標準。規定檔案系統存儲、檢索、閱覽要求，編制移交、外發的交換格式、元數據分類及編碼，約束數據的利用問題。

2.2 面向數據模型管理

許多設計工具產生電子文件是一組對象，包含獨立的屬性，存儲為模型+數據庫的形式，因此檔案管理的對象應由單體文件轉換具有模型、文檔、屬性、關系的數據模型進行管理，促使檔案工作者由“檔案管理”向“數據管理”轉變[3]。

從檔案管理的角度而言，需要在PLM系統中配置符合核電行業管理標準的全壽期數據模型，實現各代堆型工程研發數據的集中、統一管理，通過單一的產品數據源為跨專業、跨部門的研發提供及時、準確和可追溯的管理信息服務。數據模型統一存放在系統中，構建物料、模型、圖紙、文檔數據之間的關聯性，提高產品數據的完整性、準確性、一致性，數據的質量高，提高數據的查詢效率及有效重用。無論是通過在PLM系統中“打基線”控制權限實現檔案管理，還是數據模型整體移交至具有三維模型管理能力的檔案系統，都需要保留數據間的關聯關系。

基于MBD（Model Based Definition）的三維設計及成果管理則成為重點研究內容。該項技術是建立以三維信息模型為基礎設計體系，使每個設計人員在協同工作模式下，利用三維信息模型的模式來表達設計信息，交流設計信息，確定校核設計信息。根據反應堆結構設計的特點，建立相適應的三維設計規范體系，確保三維設計的一致性、高效性和準確性。初步建立反應堆結構的標準件庫，構建典型零部件的參數化模型，實現基于產品模型的成果管理。

2.3 結合知識管理手段提高檔案價值

檔案系統存儲的均為權威有效的高價值密度數據，具有典型知識的特點，因此結合知識管理手段可提高檔案利用的價值。知識管理講求知識資產化、服務具象化、管理精細化，因此檔案管理可結合知識管理建設和數字化檔案館建設，以整合知識資源為核心，以建設信息平臺為支撐，以完善制度規范為抓手的管理體系，建立“采集、聚合、管理、運用”循環生態，讓知識資產深刻融入組織戰略、業務和流程的方方面面中去，以無形之手持續地推動企業的知識創新和科技創新，可從如下3個方面展開：

（1）資源系統集成。打造研發資源數據中心，通過數據引擎實現以檔案系統為核心的多種資源系統的索引集成，如知識庫、標準、資料，實現跨庫的全文檢索功能。

（2）建立數據關聯。業務系統歸檔時數據關聯關系大多已解耦，導致檔案系統的數據的獨立性較強，不存在上下聯系、參考關系，也不存在檔案系統與其他異構系統數據間的關聯，利用知識圖譜技術可以建立檔案與檔案、檔案與數據間語義關系，可大幅提高檢索效率。

（3）實現知識推送。知識源于研發，也要服務于研發，利用接口和知識插件的方式，在研發系統實現基于流程與任務的知識自動推送，推送內容包括檔案、標準、規范、優秀經驗、技術要求、模板、專利等知識，并提供摘要閱讀等。面向使用場景實現知識和研發流程的真正耦合，提高知識的重用率，也充分發揮檔案的輔助作用。

2.4 強化檔案信息化專門人才培養

檔案信息化建設的核心在于人才，通過檔案工作者隊伍建設，提高信息化技能人才占比，形成一支具有懂業務，懂技術的復合型人才隊伍，才能在核電數字化研發浪潮中適應新的要求與定位，促進檔案管理事業進一步提高。檔案工作者首先要轉變工作觀念，突破傳統的專業限制，建立專業人才引進和管理機制，拓展計算機應用、網絡技術、機械設計、大數據應用等專業，實現人才結構的多元化。其次要提高自身素質，強化業務能力的同時，掌握必要的信息化技能，培養良好的數據管理、知識管理能力。最后要做好內部知識溝通傳承，通過線上、線下的培訓、調研、學習、研討，提升團隊的履職能力，以滿足用戶的個性化、多樣化需求。

3 結語

核電數字化研發給檔案管理帶來就機遇與挑戰，面對日益繁多的數據，如何進行有效的“采集、聚合、管理、運用”成了新時代的重要課題。檔案工作者積極改變發展思路，結合信息技術發展，深入研究數字檔案資源管理的理論、方法，積極拓展傳統檔案的管理范圍，并結合知識管理手段、知識工程技術，為核電科研生產提供高效、高質的應用服務。

參考文獻

[1]魯文明.初探數字化制造背景下檔案管理的難點及對策[J].現代經濟信息，2018（24）.

[2]祝云飛.數字檔案館（室）建設調研報告[J].機電兵船檔案，2017，6（17）.

[3]高文宋，王剛，等.三維數字化電廠建設探討[J].華電技術，2018，2（40）.