复杂产品全生命周期服务支持系统需求分析

引言

    航空航天系统、高速列车、大型船只、大型武器装备、大型通讯系统、电力网络控制系统等复杂度高、规模大、技术含量丰富，需要单件或小批量定制化生产的工业系统被称为复杂产品。复杂产品是现代工业的产物，是国民经济和国家安全的重要基础。Hobday等提出复杂产品的概念。目前，我国在复杂产品及其相关产业方面仍处于相对落后的地位，但其在企业、产业乃至国家的经济生活中扮演着越来越重要的角色。复杂产品是指结构复杂、技术密集、制造要求和成本高、过程管理复杂、客户需求多变的一类产品(如飞机、舰船、工业汽轮机等)。它具有涉及多学科 、时间覆盖产品全生命周期、空间强调异地协同等特点。目前国内外学者对于复杂产品的研究主要集中在虚拟样机、协同设计和仿真技术。

    知名咨询机构CIMdata把PLM定义为：通过应用一整套统一的业务解决方案，来支持协同创建、协同管理、传播和使用产品定义信息，以支持包括客户、设计伙伴、供应商伙伴等等的企业的扩展，跨越产品或设备从概念阶段到报废的全部生命期，将人员、流程、企业系统和信息整合在一起的一种战略性商业途径。产品的生命周期是指从对产品的需求开始，到产品淘汰报废的全部生命历程，是一种先进的企业信息化思想。PLM的定义涵盖产品或设备全生命周期的产品定义信息及流程，包含三个核心要素：通用、安全、可管理和使用。

    复杂产品需要高效的、多层次化的协同管理解决方案来解决复杂产品的众多产业链间的多层次的协同问题。对于不同层次的协调问题采取不同的处理方法，例如针对复杂产品的特殊性，定制化产品需求，实现需求协同；在不同企业间进行数据无缝连接和业务流程重组，实现企业协同；根据项目分解，协调子项目组间的关系，实现项目协同。最终达到提高系统集成度，得出一个完整的、一致的、定制化的产品全生命周期信息管理的解决方案。为了有效地管理复杂产品的服役质量，我们引入PLM，全面整合复杂产品涉及的相关资源，建立复杂产品全生命周期服务支持系统，并通过复杂产品全生命周期管理推动企业的产品标准化。为了使该系统更有效地服务于复杂产品服役质量管理，特从数据管理、协同设计、服役质量监控三个方面进行需求分析。

1 数据管理需求分析

    根据不同的标准，复杂产品具有不同属性的生命周期，从而产生海量的多生命周期产品数据。例如，根据业务流程，会生成产品需求信息、设计文档、工艺图纸、制造工艺文档、售后支持信息等相关的业务数据；根据文档的属性分类，会产生产品制造期间文档、产品审批文档、归档文档等文档信息。这些数据都从不同层面反映了复杂产品在某个阶段的质量信息，是产品服役质量的某类投影。只用将这些多周期的海量产品数据统一管理，综合分析，才能全面地反映复杂产品在整个产品生命周期的质量。因此，多周期的数据管理是PLM系统发展应用的趋势。但是，目前主流PLM厂商所提出的产品解决方案没有涉及多周期产品数据管理。