測試設備全壽命周期管理平臺設計研究

楊帆 王東澤 曲亦歆 徐冉冉

（中國兵器工業標準化研究所，北京 100089）

1.建設目標

測試設備全壽命周期管理平臺最終可支撐測試設備規劃、設計、制造、訂購、使用、維護、維修、報廢等全過程各項工作展開，完整記錄測試設備的全壽命周期狀態，能實現測試設備全壽命周期精確管控及多層次任務的信息閉環管理，可為測試設備的管控提供基礎數據，為維修保障業務工作提供輔助決策，主要包含以下兩個部分。

（1）測試設備的前期管理，能夠全面協調訂購方、研制方、生產方和使用方，并對測試設備在論證階段、方案階段、工程研制階段、定型階段、生產階段、交付與驗證階段中的各項數據、文件及評審記錄進行控制管理。（2）測試設備的后期管理，通過記錄測試設備訂購、驗收、使用過程情況，實現從設備購進到報廢處理全過程的跟蹤管理，主要包含測試設備的使用管理、計劃性維護、非計劃性維修、緊急搶修、更新升級、退役、報廢、跟蹤反饋、備件庫存管理等方面[1]。

2.架構設計

測試設備全壽命周期管理平臺在遵循規定的相關技術標準的前提下，自下而上分為四層架構，分別為基礎設施層、數據資源層、業務邏輯層和應用層[2]。總體設計架構如圖1所示。

圖1 總體設計架構

（1）基礎設施層。針對測試設備全壽命周期管理軟件的建設內容，主要為系統提供MS SQL SERVER數據庫服務，用來保證系統數據的準確、完整、安全、高效及可擴展性。提供緩存功能，加速頁面訪問，保證系統的響應性，提高用戶體驗度。（2）數據層。為整個系統提供數據信息的組織、存儲和訪問功能，軟件使用ADO.NET Entity Framework實現對象關系的映射（ORM），使開發人員能夠通過領域對象來處理數據，無需關注存儲數據的基礎數據庫，簡化開發，降低錯誤風險，提高程序的可讀性及可維護性。（3）業務邏輯層。整個系統的領域知識核心，系統的關鍵業務處理都在業務邏輯層實現。業務邏輯層以虛擬接口的方式集成包括數據服務、文件服務、工作流、日志服務在內的各種基礎服務。采用成熟的用戶權限管理組件、日志管理組件等中間件實現系統的基礎功能。并以組件的思想開發各個業務邏輯單元，為應用層提供業務邏輯處理服務。（4）應用層。為用戶提供包括項目管理、計劃管理、階段管理、訂購管理、驗收管理、資源管理、設備管理、集成管理、使用管理、維護管理、維修管理、報廢管理、備件管理、人員管理、系統及報表管理等相關應用。

3.功能設計

測試設備全壽命周期管理軟件采用BS設計結構，應用主流軟件開發平臺和數據庫，軟件設計以數據庫技術為核心，按照體系結構建立的整體思路進行合理設計[3]。

（1）將軟件功能劃分為不同的功能模塊，運用基于構件的設計理念，選擇合適的功能構件來完成這些模塊功能，再將構件組合起來，實現軟件功能的集成。（2）利用構件封裝技術，構件虛擬端口，對軟件各模塊進行統一管理與調度，提高軟件的可擴展性。（3）在軟件的數據庫應用上，首先明確運用數據庫實現數據與程序的隔離；在數據庫標準上，選擇具有良好兼容性、易于修改操作的數據庫，擬采用技術成熟度不低于Microsoft的Jet.OLEDB的數據庫操作引擎，以實現設備數據的良好兼容。在數據庫設計中，根據需要對不同類別的數據分別進行封裝，再利用一個總的數據庫把各子數據庫關聯起來。（4）數據庫的格式與各字段定義符合通用裝備信息系統開發規范的要求，通過數據庫操作函數，對建立的數據庫表進行插入、查詢、刪除等操作，以滿足對于數據管理的要求。

平臺功能結構及對應設備全生命周期如圖2所示。

圖2 功能結構及對應設備全生命周期圖

各功能模塊說明：（1）設備研制項目管理。設備研制項目管理是測試設備全壽命周期管理軟件的基本單元，主要對項目的基本信息及后續執行情況進行管理，具體包含項目名稱、項目性質、項目密級、經費、起止日期等基本信息。（2）前期階段管理。階段管理將測試設備研發生產過程中的各個階段進行信息化管理，包括論證階段、方案階段、工程研制階段、定型階段、生產階段、交付與驗證階段。記錄各階段執行過程中記錄產生的計劃、方案、要求、大綱、規范等文檔或成果，以及評審結果記錄，推進項目進入下一階段。（3）訂購管理。訂購管理包含設備需求調研、訂購計劃管理、訂購信息發布、采購響應信息、訂購合同管理等子模塊，詳細記錄部隊對測試設備的需求申請，匯總形成訂購計劃，并在后續的招投標過程中對招投標文件、合同文件進行管理。（4）驗收管理。驗收管理主要針對設備交接工作，應對于訂購合同，詳細記錄發貨和接收單位名稱、聯系人及聯系方式，以及交付數量、包裝完好程度、配套工具資料完備程度等。（5）資源管理。資源管理包含設備屬性管理和設備模型管理子模塊。設備屬性管理通過指定設備屬性的名稱、含義、類型、標識格式、約束條件、計量要求等屬性，而設備模型管理通過集成一組屬性，建立對設備模型的抽象實例。主要功能是建立保障測試設備建設的資源信息模型，通過屬性類管理實現建設資源統一模型的動態維護，并通過模型更改功能實現模型重用，滿足測試設備資源管理的需求。（6）設備管理。設備管理包括臺賬管理和技術文件管理兩部分。臺賬管理的功能對設備代碼、設備名稱、設備型號、生產單位、主要技術指標、溯源機構等信息進行詳細記錄。技術文件管理將設備的技術報告、使用說明書、測試報告、校準證書、圖紙、設備改裝技術資料等技術文件進行電子化錄入，方便查閱及更新。（7）集成管理。集成管理模塊主要用來管理裝備和測試設備的映射關系。（8）使用管理。使用管理包含設備使用管理登記卡、設備定位牌、質量等級分級狀態標識、限用審批記錄、質量等級定級記錄、使用記錄、存放記錄、工作記錄、測試記錄、更新升級記錄和跟蹤反饋記錄等子模塊。設備交付后指定使用責任人，形成使用記錄及存放記錄。后續設備的使用過程中會詳細記錄工作過程，形成工作記錄及測試記錄。設備使用過程中出現問題由責任人錄入跟蹤反饋記錄，并提交相關方處理，廠家優化升級設備后，對現有設備進行升級，形成更新升級記錄。（9）維護管理。維護管理包含保養記錄、檢定/校準記錄、自檢/自校記錄、技術檢查記錄等。（10）維修管理。維修管理包含非計劃維修記錄和緊急搶修記錄，記錄設備損壞后的維修信息。（11）退役管理。退役管理包記錄設備退役原因等信息。（12）報廢管理。報廢管理記錄記錄保設備報廢原因、技術鑒定等信息。（13）備件管理。備件管理記錄備件庫存情況，可明確設備使用及維護成本，為優化升級設備提供參考。（14）人員管理。人員管理詳細記錄部隊對設備使用責任人培訓信息。（15）系統管理。系統管理模塊包含用戶管理、權限管理、日志管理、數據庫管理、系統配置管理等基本管理子模塊。

4.庫表設計

本文以設備研制項目管理模塊為例，給出該模塊管理庫表關系設計見圖3。

圖3 設備研制項目管理模塊庫表關系設計圖

5.結語

本文研究的測試設備全壽命周期管理平臺軟件從測試設備的規劃論證、研發交付到使用維護、升級報廢等流程進行了全方位的管理，為裝備測試的高效、戰備完好性、任務成功性和安全性、減少維修人力及其他保障資源、降低壽命周期費用提供保障支撐。