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Share-A-space产品全生命周期数据...

概述

产品全生命期数据协同平台Share-A-space基于PLCS/STEP标准模型,提供系统工程、设计制造、产品保障三大应用领域的产品数据协同中枢,为产品全生命周期各阶段内和阶段之间的数据共享和协同提供支持。Share-A-space将产品全生命期数据共享的标准模型与基于系统工程过程的实施方法结合起来,为复杂产品和系统研发的企业内各专业部门间、供应链扩展企业各成员单位间、以及客户与研制方之间的信息共享和协同提供了全新的解决方案,成为复杂产品和系统研制的跨业务、跨组织、跨地域协同工作平台的“经络系统”。

PLCS是STEP标准AP239产品全生命周期保障应用协议,包括保障工程、构型管理、资源管理、维修及反馈四大领域,从1999年开始历时6年研发,于2005年颁布第一版的PLCS标准又历经7年修改完善,于2012年11月由ISO颁布第二版。参与PLCS标准研发的组织包括美、英、芬兰、挪威、瑞典五国国防部、挪威船级社、波音、BAE、罗罗、洛马、瑞典SAAB、BAE瑞典轻型装甲战车分部、BAAN、LSC、PTC、Aerosystems International、Pennant,Eurostep公司负责PLCS标准研发的项目管理和技术支持。



特色功能


  • 支持业务数据增量融合


由于PDM、CAPP、ERP、MES等各业务系统所管理的信息范围不互相覆盖重叠,基于联邦式信息集成系统无法管理跨越多个生命周期阶段或多学科的产品信息。因此,定义和管理各业务系统的业务逻辑接口是产品全生命期信息集成的最大挑战之一。只有基于统一标准化信息模型的共享数据中心才能从根本上融合跨越多个生命周期阶段或多学科的产品信息,并建立不同业务领域之间的业务逻辑跟踪关联和版本控制。数据在载入Share-A-space协同中枢后,数据间隐含的各种关系被显性化,而这样的显性化关系无法在各业务系统之间建立。

 

由于PLCS/STEP标准模型的通用性、稳健性和高成熟度,用户无需自行研究复杂的底层标准模型,可根据协同业务的需要随时定义专业领域信息模型与标准模型的映射,实现Share-A-space内各业务数据的增量融合。

  • 支持产品全生命周期各领域数据协同


Share-A-space底层数据库的模式基于STEP标准的AP203(机械零件与装配件的配置控制三维设计)、AP214(汽车机械设计过程核心数据)、AP239(PLCS,产品全生命期保障)、AP233(系统工程)和AP242(被管理的基于模型的三维工程),因而能够以全局的可扩展的方式管理产品全生命期内各方面的数据,如需求、功能、分析、更改、 编号零件、后勤保障等等,而且还可管理不同生命期阶段内的事件之间的关系及其有效性,使得用户能够了解产品的过去和现在、并预测产品生命期内的未来。

Share-A-space基于产品数据标准提供一系列Share-A-space模板用于数据共享,用户也可自定义不同业务系统的领域模板集成到Share-A-space中,通过Share-A-space的数据适配器,将现有待协同的异构信息系统的数据通过产品数据标准进行融合,集成到Share-A-space的数据协同中枢中。基于标准模型使得Share-A-space支持产品全生命期各阶段数据的模型表达和视图关联。

 

目前Share-A-space支持的产品数据标准包括:ReqIF,ISO 10303 STEP AP239(PLCS)、AP214、AP203、AP242、AP233、PDM Schema以及美军标MIL-STD-1388-2B(后勤保障分析记录的国防部要求),技术出版物国际规范S1000D。


  • 支持产品全生命期各领域模型协同


随着STEP、SysML、ReqIF、AADL、Modelica等一系列信息建模、数据建模、系统建模、系统仿真标准的出现,以及众多相关需求管理、系统工程、建模与仿真工具和平台的应用和发展,模型正在逐渐代替文档成为研发人员沟通的主要手段,各种模型本身成为研发过程管理的对象。实现各领域模型间的一致性、可追踪性、可验证性和全生命期的动态关联性成为“基于模型”的研发范式能否从系统工程领域拓展到产品全生命期的一大挑战。Share-A-space提供的产品数据协同中枢不但成为产品数据仓库,也由于产品数据标准的支持,成为各领域产品模型进行协同的总线。

 


  • 支持基于模型的协同设计过程


Share-A-space基于标准模型以中性方式,管理设计过程之间的协调,使得某一方的设计过程不依赖于或固化于另一方的过程;支持业务过程的融合集成,为客户和供应商展示统一的过程视图;进而支持业务过程的共享,为企业其他部门乃至扩展企业的其他组织提供智力资产。

 


  • 支持需求工程过程


Share-A-space提供追踪性矩阵、分配矩阵、来源矩阵和验证矩阵四种视图支持需求验证和确认的追踪,支持从IBM DOORS发布需求信息到Share-A-space,提供微软Excel接口用于需求信息的发布和更新,支持微软Word和Excel格式的需求报告。

 


  • 真正实现产品各领域数据集成的全生命期的构型管理


 

Share-A-space支持依赖性关系的追踪和管理,为这些关系提供完整闭环的构型更改管理环境,帮助研发人员进行全面的更改影响分析,更好地预测、计划和实施更改,基于标准模型融合的概念、需求、设计、制造、测试、运行、维护、后勤等产品全生命期构型管理可以减少构型审计的工作量,保证在企业内部或扩展企业范围内访问正确的当前和历史产品信息,据此积累的产品数据仓库将为企业提供未来数据分析和决策的强大数据源。

 


  • 支持细颗粒度数据的安全访问机制


基于标准模型Share-A-space可实现对各种业务对象的属性和关系进行创建、读取、更新、删除、和分配用户项目权限等细颗粒度的安全访问机制,为跨业务、跨组织、跨地域的数据协同提供了保障。


客户价值

对于异构信息系统环境下的数据协同,Share-A-space具有其他产品和方案无法比拟的优势:

逐步减少现有信息孤岛,进而终结新孤岛的持续产生

基于标准模型实现从数据到信息的合并融合,通过丰富的语义内容和安全访问机制支持细颗粒级协同,更能应对多种协同需求和场景,避免传统方案集成的简单数据引用、复制或交换,消除冲突和冗余。

可分步实施,避免重复建设和推倒重来

基于标准模型的敏捷增量数据建模方式和微软公司提供的底层技术,Share-A-space提供足够的柔性和扩展性,即使在传统方案擅长的设计制造领域,Share-A-space的实施工作量和周期也明显短于传统方案。

属性级的权限控制,有效解决企业智力资产保护和数据访问安全问题

基于标准模型可实现对各种业务对象的属性和关系进行权限控制,使得对协同产品数据的访问可被显性化管理,保证数据所有者对其数据的完全掌控;而传统方案若要实现企业内和企业间的灵活安全访问控制,就得牺牲数据实时同步和不与现有业务流程直接发生关系的特点,且需要大量二次开发。

避免陷入系统间深度集成,快速构建跨业务、跨组织、跨地域的工程数据中心

Share-A-space提供统一、第三方中立的共享空间/工程数据中心,只抽取合并那些需要共享的数据,不与现有业务流程发生直接关系,确保各业务数据的安全共享协作,不给企业增加新的业务流程,原有各业务系统无需改变本身的业务逻辑和访问安全性。

完整记录共享数据及协同过程,成为新的企业智力资产

对Share-A-space内产品数据的访问可以被显性化管理,保证了数据协同过程可追溯,避免出现问题时推诿扯皮;根据数据的所有权来驱动相关访问权限,受与企业实际情况相适应的安全机制的控制,保证数据所有者对其数据的完全掌控和访问,以实现对数据的智力资产保护。

保证协同数据的长期有效

Share-A-space从历史遗留系统中提取所需业务数据,然后以符合标准的中性格式实现数据合并和融合、构成数据仓库,保证了企业对核心业务数据的真正控制,而不受限于私有的商用系统。

为企业内部和跨企业的基于模型系统工程的落地实施提供模型总线和仓库

Share-A-space使得统领生命期各阶段产品BOM视图的集成系统模型和数据协同模型成为现实,实现了复杂产品和系统研发的企业内各专业部门间、供应链扩展企业各成员单位间、以及客户与研制方之间的信息共享和协同,实现了以模型驱动的方法来采集、捕获和提炼数据、信息和知识。在企业精益研发体系建设中,顶层的基于MBSE的系统工程技术过程子系统、技术管理过程子系统和底层的数据协同子系统相互配合、相得益彰,分别成为复杂产品研制的跨业务、跨组织、跨地域协同工作平台的“中枢神经系统”和“经络系统”。

典型应用

供应链协同案例

2007年苏州金龙公司与瑞典斯堪尼亚公司建立深层次平等战略合作伙伴关系,斯堪尼亚提供世界最尖端的客车底盘与技术,海格客车则负责整车的制造,双方优势互补,使用SCANIA HIGER联合品牌,主打海内外高端客车市场。

在产品研发上,为解决主承制商(斯堪尼亚)与供应商(海格客车)之间的产品数据共享、车身设计与制造的整体外包、设计制造维护等多产品视图的一致融合、与主承制商现有PLM等IT系统的集成等问题和挑战,海格客车与瑞典斯堪尼亚共同构建了基于Share-A-space的产品研发供应链协同平台,经测试试运行于2013年6月正式上线,大幅度降低了手工数据传递的工作量,实现了设计、制造、维护等多产品视图之间的高效追踪,有效保证了在产品全生命期内协同数据的质量。

 

瑞典斯堪尼亚公司与苏州金龙公司在Share-A-space上定制开发实现客车BOM协同

 

瑞典斯堪尼亚公司与苏州金龙公司基于Share-A-space实现供应链协同

 

产品保障案例

美国陆军坦克和装甲车辆研发工程中心(TARDEC)作为枢纽和负责单位收集完整准确的装甲战车原厂产品数据,为美国陆军提供大部分战术装甲战车的全生命期工程保障。其中一个特殊情况是,生产悍马战车的AMG公司,其产品数据基本以二维图纸和手工方式导入到TARDEC的Windchill系统。所以,迫切需要新的技术手段和解决方案来消除手工流程、提升数据传递质量、维护各种产品配置信息、记录跟踪产品设计数据和实际产品的差别,进而更好地为陆军提供战车的全生命期保障。

解决方案是TARDEC中心在外网安全区通过Share-A-space直接接收AMG公司的电子化产品数据,SAP ERP系统导出的生产数据基于PLCS协议导入到Share-A-space。TARDEC中心Windchill系统内的设计数据按STEP文件格式导入到Share-A-space。AMG公司还基于美军标1388-2B提供出版物数据,也基于PLCS协议导入到Share-A-space。所有这些数据在Share-A-space内实现合并融合。TARDEC中心的用户通过Windchill的Web服务插件实现上述三个数据集的浏览,进而第一次实现了设计数据和制造数据的对比。最终,400多辆悍马战车的制造数据从AMG公司的SAP系统基于PLCS协议导出、再导入到Share-A-space平台。基于这些编码后的制造BOM数据,Share-A-space可以浏览每个产品的配置信息。

项目取得的效益如下:消除手工流程、提升数据传递质量;售后支持方第一次实现对制造数据的访问;实现了设计数据和制造数据的对比机制;售后支持方第一次实现了基于编码的服务BOM作为全生命期保障管理的基础;大大减少了和原厂沟通获取产品数据的时间和成本;实现了保障数据的有效管理,降低了备件成本。

 

美国陆军悍马战车基于Share-A-space实现保障支持的信息流示意