0 引言

    隨著國際航天發射市場日趨激烈的競爭以及可持續發展的要求，規范的質量管理體系已經在衛星發射中心得到了嚴格應用，并取得了良好效果。如何保持持續改進，以質量管理體系的要求貫穿發射服務的每一個環節，引起了廣泛的關注。同時，發射場的信息系統一體化建設對于質量管理體系有著促進和依存關系，必須對其認真分析研討。

    產品生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)是在20世紀80年代提出的。它始于制造業，其應用從最初的產品保障方案，迅速擴展到質量管理控制領域，在實體制造業中取得良好的效果。基于PLM的實質，將其思想和方法引入應用到航天發射服務中，是一種積極的嘗試。

1 PLM的基本內容

    PLM是一個管理重構或重組的方法，是一種將管理產品貫穿到其生命周期中的每一個操作過程中的信息的方法，是對從產品需求開始，到產品淘汰報廢的過程管理。PLM是以產品數據集為基礎在其生命周期內從產品規劃、設計、制造到銷售等過程的管理與協同研究，在產品生產過程中應盡量縮短產品的生產時間，降低費用，滿足用戶的個性化需求。PLM通過數據訪問接口將不同業務和工程應用數據集成，使用戶可以異地協同工作，可消除產品活動中各種數據間的信息孤島。

    CIMdate將PLM定義為：a)是一種戰略性的業務方法，應用一組一致的業務解決方案，支持協作性地建立、管理和使用產品定義信息；b)是支持擴展企業(客戶、設計和供應伙伴等)及貫穿產品從概念、設計直到報廢的整個生命周期；c)將人員、流程、業務系統和信息集成在一起。網絡數據中心(Interact DataCenter，IDC)將PLM定義為包括規劃、開發、建模、跟蹤、管理控制、制造、銷售、支付、維護和報廢階段全部活動的企業解決方案。上述兩種定義都強調了信息系統的全面性和一致性。

    PLM注重對產品全生命周期的管理，注重與其它應用系統的集成，不僅可以作為制造業的產品數據管理平臺，還能夠作為其它應用系統的集成平臺。PLM包含以下幾個方面：a)戰略上，PLM是一個以產品為核心的商業戰略，應用一系列的商業解決方案來協同化地支持產品定義信息的生成、管理、分發和使用，從地域上橫跨整個企業和供應鏈，從時間上覆蓋從產品的概念階段一直到產品結束它的使命的全生命周期；b)數據上，PLM包含完整的產品定義信息，包括所有的機械和電子的產品數據、軟件和文件內容等的信息；c)技術上，PLM應用了技術與實踐相結合的方法，例如產品數據管理、協作、協同產品商務、企業應用集成、零部件供應管理以及其它業務方案，并溝通了在延伸的產品定義供應鏈上的所有的原始設備制造商(Original Equipment Manufacturer，OEM)、轉包商、外協廠商、合作伙伴以及客戶；d)業務上，PLM能夠開拓潛在的業務并且能夠整合現在與未來的技術和方法，以便高效地把創新和盈利的產品推向市場。

    PLM由產品數據管理(Product Data Management，PDM)發展而來，PDM是PLM的核心。PDM以軟件為基礎，是一門管理所有與產品相關的信息(包括電子文檔、數字化文件和數據庫記錄等)和所有與產品相關的過程(包括工作流程和更改流程)的技術管理，可在企業范圍內為產品設計和制造建立一個并行化的協作環境。

2 航天發射服務中的PLM系統

    2.1 航天發射服務

    從一定意義上講，發射中心的產品是為航天發射服務的，主要的服務有：測試服務、發射服務、測控服務、通信服務、氣象服務和后勤保障服務等；從時間上覆蓋從接受客戶送達的發射需求開始，到衛星火箭進入場區展開測試、測控通信進行聯試聯調、模擬發射、實施發射、前期測控，直至最終的各種數據資料和相關文檔的處理上交；從形式上劃分有獨立提供服務和協同服務等多種形式的服務、各種測試數據和判斷決策等技術支持服務。然而在航天發射服務中，還存在著不同部門或不同系統使用不同的技術平臺帶來的信息資源的分散存儲，這些分散存貯不利于產品數據的共享和統一；同時，在同一系統內部也存在同一數據被系統運用不同格式或處理方法封裝或固化在不同的數據模塊中，從而導致數據冗余或數據不一致。由于信息孤島的存在，因此有必要實施PLM。通過建立、提供和管理產品協同數據庫，PLM要解決的問題是：a)為決策者提供全面充分的全局信息，以方便對任務工作進行合理的安排調度，使各種有限的資源發揮最大效益；b)為崗位人員明確任務職責，即在給定的條件下在限定的時間內完成規定的任務，保證進度的順利進行，避免各崗位之間的重復工作和時間等待，形成無縫鏈接。航天發射服務過程中PLM的內涵和管理范圍見圖1。

    2.2 PLM系統的功能

    在航天發射服務的各階段中，所提供產品(服務)的技術是不一樣的。

    a)在接到發射任務時，主要關注點是任務的型號、特性等，并和相關方面協調進行前期的分析研究和總體策劃；

    b)任務準備階段，關注的是如何擬制恰當的詳細計劃、組織協調衛星火箭的測試和測控系統的聯試聯調工作、設備站址和軟硬件的變更調試工作等；

    c)發射任務完成后，主要是對資料進行整理上交、總結評估、收集意見和建議等。因此，PLM系統的功能隨著產品生命周期的過程與階段特征而發生變化。

    2.3 PLM系統集成體系

    PLM功能的系統集成體系技術包括2個方面：a)產品生命周期各階段業務管理模型與數據結構的總體解決方案；b)實現業務管理模型與數據結構的算法和軟件架構。

    作為一種理念，PLM系統集數據庫的數據管理能力、網絡的通信能力和過程的控制能力于一體，管理著產品生命周期中所有和產品有關的信息和過程，實現分布式環境下產品數據的統一管理，從而給出了一個信息基礎框架。搭建系統時應滿足：a)產品數據的一致性控制；b)產品數據的集成與共享；C)產品數據的網絡化管理；d)良好的集成性和擴展性。

    由圖3可以看出，系統可分為4層：a)異構環境層，包括異構的硬件平臺、網絡協議、操作系統等各種軟硬件異構環境，為數據庫系統和航天發射相關知識庫提供PLM系統最重要的底層支持；b)服務對象層，包括PLM系統所有的對象服務、客戶端的應用程序通過內部通訊機制與之交換信息；c)應用邏輯層，包括PLM系統的集成平臺和各個集成在PLM系統中的分系統；d)界面表示層，主要是指運行在客戶端的用戶界面程序，如可以通過Web瀏覽器來運行客戶端程序。

    目前，建立在Internet平臺、公共對象請求代理體系結構(Common obiect Request Broker Architecture，CORBA)和Java技術基礎上較成熟的PLM系統軟件，都是基于分布式計算框架上，若要實現與計算機軟硬件平臺無關和用戶界面的統一，應基于客戶機和服務器架構C／S或瀏覽器和服務器架構B／S上。PLM圍繞PDM的產品數據庫進行建立、管理與維護。

3 實例設計

    航天發射服務中的測控通信系統的信息化程度最高，也最方便建立PLM系統。下面以測控系統為例進行簡要分析。PLM系統的產品主要體現在：a)指標測試、病毒查殺等維護數據；b)軟件版本、彈道裝填、線路改變等變更數據；c)任務各階段報告等文檔；d)操作規范、指導教材、備用方案等知識庫系統；e)實時聯試、任務操作等過程產品；f)完成任務后的任務數據、表格等資料。與這些情況相對應，實施PLM系統時具有如下的特點：

    a)高效多層次系統應用。測控系統的指揮員、各分系統指揮員和各崗位操作人員實現過程管理的協同，滿足自動化協同工作的要求；各崗位人員之間實現數據管理的協同，滿足數據產品在整個生存周期內的正確、完整和一致性的要求。

    b)不同生命周期的管理。對操作規范、教材、分系統任務規范等實行多周期管理，并根據設備實際情況進行定期修改；而任務彈道、實施方案、部分任務軟件、顯示流程等要實行單周期管理，按照具體的任務要求進行變更。

    c)知識共享管理。工作性質的不同使得崗位人員流動較快，對智力資產的有效萃取、積累、整合、管理、共享和傳承具有顯著的價值，應注重數據積累和知識整理，把整理好的知識融入到PLM系統中，通過PLM系統有效地傳遞，避免重復工作。

    PLM系統實施PLM的核心是PDM，各用戶可以根據需要查詢、建立數據庫。而數據庫由專人進行信息的收集，并按照軟件管理硬件化、硬件管理模塊化的思想組織維護，保證產品(包括中間產品)相關數據的全面性、準確性和一致性。從接到發射任務通知單開始直到任務結束，相關人員對自己所能提供的產品進行分析、制定實施方案，對自己從數據庫中得到的數據進行研究并給出反饋意見，并及時將產品數據提交到數據庫中。在完成任務上交相關的數據文檔產品后，各崗位人員獲取各相關方面的反饋意見，并及時將產品數據提交到數據庫中。在完成任務上交相關的數據文檔產品后，各崗位人員獲取各相關方面的反饋意見，并進行分析討論制定方案，實現持續改進，為后續工作做好經驗積累。

4 結束語

    PLM的思想是對信息進行一體化管理，避免信息孤島的存在。航天發射的復雜性注定了圍繞航天發射服務頭緒眾多、信息繁雜。本文以航天發射服務為對象，引入PLM進行管理，是保證質量實現信息化靶場的有益探索。它便于對既往積累的經驗進行系統化的整理，將實際的工作變得更加科學化、規范化，實現航天發射可靠性的提升，是對現有質量管理體系的一個有效補充。而且，作為一個開放性的管理系統，航天發射服務中的PLM系統可以根據具體的應用情況進行調整優化，以滿足高質量、高效率地完成各種任務。同時，根據以人為本和環境保護的要求等，確保職業健康、實現綠色發射的需求也不斷對航天發射提出新的要求，這些也可以逐步納入PLM系統加以管理，這需要作進一步研究。