任佳妮等

〔摘要〕隨著信息技術(shù)大量運用于大型裝備保障服務(wù)領(lǐng)域，傳統(tǒng)經(jīng)驗的方法對大型裝備進(jìn)行維修管理已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代高技術(shù)生產(chǎn)的需要。本文通過對裝備維修保障性工作的調(diào)研總結(jié)，從知識管理的角度對大型裝備MRO數(shù)據(jù)進(jìn)行知識獲取，建立相應(yīng)的知識倉庫，運用回歸分析預(yù)測進(jìn)行知識利用，最后結(jié)合Web Services技術(shù)研建大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)。

〔關(guān)鍵詞〕裝備MRO；知識管理；裝備MRO知識管理系統(tǒng)

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2013.05.013

〔中圖分類號〕TP391〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A〔文章編號〕1008-0821（2013）05-0056-04

1研究背景和意義

當(dāng)今知識經(jīng)濟(jì)時代，裝備維修管理面臨著變革管理模式以適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)環(huán)境的問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)大量運用于裝備制造業(yè)，以高新技術(shù)為主要特征的現(xiàn)代裝備，正朝著集成化、大型化、高速化、自動化和技術(shù)精密化等方向發(fā)展，其結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，功能越來越完善，自動化程度也越來越高。但裝備的計劃、設(shè)計、使用、維護(hù)、修理等所需的裝備管理體制與技術(shù)水平卻不相適應(yīng)，依舊停留在傳統(tǒng)的維修管理階段。

長期以來，盡管學(xué)術(shù)界對知識管理的討論沸沸揚揚、如火如荼，但大部分都將重點放至企業(yè)管理范疇，而對裝備采辦及維修保障活動卻鮮有關(guān)注；反之，我國大型裝備維修保障服務(wù)信息化管理在設(shè)計和制造階段研究成果頗豐，維修和維護(hù)階段的信息化研究并未得到充分的重視，而鮮有人從知識管理的角度來對之進(jìn)行研究和探索。高技術(shù)大型裝備陸續(xù)研制成果，有關(guān)裝備的使用、管理、維修、退役、報廢等方面的知識日益增多，而對裝備維修保障服務(wù)的要求也不斷提高。隨著裝備保障服務(wù)要求的增加，一方面，裝備維修難度日趨增大；另一方面裝備維修知識大量涌現(xiàn)，客觀上也要求必須大力加強(qiáng)裝備知識管理。大型裝備MRO（Maintenance，Repair and Operations） 即裝備的維修、維護(hù)、運營管理不同于一般的裝備MRO管理。一般的武器裝備結(jié)構(gòu)簡單，管理活動相對比較單一，而現(xiàn)代高技術(shù)大型裝備的技術(shù)、結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，使用和維修這些高技術(shù)裝備，需要掌握多方面的知識和經(jīng)驗。如果對這些裝備知識不加強(qiáng)管理，實現(xiàn)知識共享，則裝備維修（維護(hù)）人員就很難在一定時間內(nèi)熟悉并掌握相關(guān)知識，從而影響高技術(shù)大型裝備效能的發(fā)揮。

如何通過科學(xué)保障，提高有限資源的使用效益；如何從知識管理角度對大型裝備MRO進(jìn)行創(chuàng)新管理，已經(jīng)成為世界各國普遍關(guān)注的、又較難解決的重大課題。加強(qiáng)大型裝備MRO的知識研究，對大型裝備運行進(jìn)行科學(xué)有效的管理，建立裝備運營知識共享系統(tǒng)，以獲得質(zhì)量、成本、速度及可維修性、可靠性等競爭優(yōu)勢，提升裝備保障能力，是知識經(jīng)濟(jì)時代的必然選擇[1]。

2大型裝備維修保障服務(wù)研究現(xiàn)狀

裝備維修保障服務(wù)管理是為了實現(xiàn)裝備維修的目的，應(yīng)用各種現(xiàn)代管理科學(xué)的理論與實際方法對裝備維修工作進(jìn)行的指導(dǎo)、組織、指揮和控制等一系列的活動。

20世紀(jì)70年代，維修工程、維修性工程等理論的發(fā)展與成熟使得美國從根本上改革傳統(tǒng)的大型裝備維修保障服務(wù)。同時啟動的CALS（計算機(jī)輔助后勤保障）項目，試圖解決武器裝備發(fā)展和技術(shù)復(fù)雜程度增加帶來的裝備技術(shù)文件多、數(shù)據(jù)獲取難和維護(hù)費用過高等問題，加快裝備及其備件的采辦、維修速度，降低國防開支，提高武器裝備的可靠性和戰(zhàn)斗力[1]。我國裝備維修保障信息化建設(shè)起步較晚，20世紀(jì)80年代開始對維修理論、維修管理、維修技術(shù)進(jìn)行全面改革，并迅速地開始工作。盡管我國裝備維修保障在管理模式上發(fā)生了巨大的變革，但部分機(jī)構(gòu)對裝備維修工作仍以手工管理為主，輔以簡單的數(shù)據(jù)庫相結(jié)合模式，存在裝備維修信息收集時間長、統(tǒng)計匯總速度慢、分析方法滯后、資料保管手段落后，查詢跟不上等諸多問題，迫切需要一個完整獨立的管理系統(tǒng)進(jìn)行全方位多維度的管理。

裝備MRO管理是通過協(xié)調(diào)維修過程中的關(guān)系以及人力、物力、財力的分配，充分利用信息、時間、空間，對維修過程各個環(huán)節(jié)進(jìn)行預(yù)測、調(diào)節(jié)和檢驗，增強(qiáng)了裝備維修系統(tǒng)的功能，為保證最佳的維修效果和取得最優(yōu)的管理效益打下基礎(chǔ)。它不僅需要像美國CALS項目那樣涉及裝備備件的采辦以及裝備全壽命信息的支持，且還需要裝備全系統(tǒng)全壽命周期過程的知識管理。

3研究方法和內(nèi)容

31研究方法

本文注重理論方法和實踐應(yīng)用相結(jié)合，采用的主要研究方法包括文獻(xiàn)調(diào)查法、比較研究法和原型系統(tǒng)法等。其中，文獻(xiàn)調(diào)查法主要用于通過對大型裝備維修保障領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)資料的閱讀和理解，抽取重要概念術(shù)語用于大型裝備MRO領(lǐng)域知識分類和大型裝備維修領(lǐng)域本體的構(gòu)建和填充。比較研究法主要用于分析和比較現(xiàn)有裝備維修系統(tǒng)的相關(guān)形式模型、分析不同建模技術(shù)的思想和原理、分析領(lǐng)域知識本體的不同構(gòu)建方法等。原型系統(tǒng)法，即通過開發(fā)文獻(xiàn)資源加工、知識獲取、知識倉庫構(gòu)建模塊以及基于Web Services的大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)等來驗證相關(guān)技術(shù)方法的集成和可用性。

32研究內(nèi)容

本文將知識管理應(yīng)用到大型裝備MRO管理中，處理大型裝備MRO服務(wù)過程中所獲取的知識數(shù)據(jù)，建立相應(yīng)的裝備MRO知識倉庫和知識地圖，對各種裝備維修、維護(hù)、運營信息合理分類、準(zhǔn)確定位，挖掘已存儲的知識，以全系統(tǒng)、全壽命周期的多維度視角加以利用并進(jìn)行知識交流，從而研究大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。主要研究內(nèi)容如下：

（1）運用集成信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的思想，從組織人員、知識內(nèi)容、業(yè)務(wù)流程與信息技術(shù)4個層面構(gòu)建裝備MRO知識管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。

（2）從裝備維修、維護(hù)、運營3個服務(wù)層次進(jìn)行知識分類，建立大型裝備MRO知識倉庫和知識地圖，改進(jìn)搜索策略，提高搜索速度。

（3）探索知識發(fā)現(xiàn)在裝備MRO知識管理中的應(yīng)用，使用回歸預(yù)測算法著重研究裝備MRO知識管理系統(tǒng)的知識挖掘和預(yù)測建模。

（4）實現(xiàn)裝備MRO的知識共享，增加了知識可利用性，提高裝備維修效率，縮短裝備維修活動的反應(yīng)時間和維修周期。

4大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)研究

41大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

裝備MRO知識管理是以大型裝備為主要對象的知識管理系統(tǒng)，我們從裝備維修、維護(hù)、運營3個服務(wù)層次，為不同的組織單位建立互相兼容的裝備MRO知識管理系統(tǒng)。在建立系統(tǒng)時，構(gòu)建一個共享數(shù)據(jù)倉庫和各單位單獨的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫，各單位之間通過Web Services技術(shù)來實現(xiàn)裝備MRO知識共享。初擬基于Web Services裝備MRO知識管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

42大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)的知識獲取

知識獲取是構(gòu)建知識倉庫的首要任務(wù)，獲取完整正確的裝備MRO知識是實現(xiàn)裝備MRO知識存儲和共享的前提[2]。

知識分為顯性知識和隱性知識，因此我們從兩方面進(jìn)行裝備MRO知識獲取。一方面，針對顯性知識即對現(xiàn)有的裝備設(shè)計數(shù)據(jù)、試驗數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場使用保障數(shù)據(jù)等，通過人工獲取方式，對其進(jìn)行抽取歸納、整理、分類等，從而圖1大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

得到其中的顯性知識，或?qū)㈦[性知識顯性化，最終通過數(shù)據(jù)庫管理軟件SQL Server進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入存儲。另一方面是對隱性知識的挖掘和捕獲，如研究部門或雇傭?qū)＜以趦?nèi)部創(chuàng)造和開發(fā)過程中獲得的經(jīng)驗、創(chuàng)新及裝備使用過程中用戶的反饋信息進(jìn)行歸類、分析和提煉，由知識工程師負(fù)責(zé)采集、分析、驗證并獲取有效知識，建立合適的知識模型。

由于隱性知識難以表述的經(jīng)驗且需要通過溝通交流才能獲取其有效知識，我們利用文獻(xiàn)[2]提出的基于企業(yè)業(yè)務(wù)循環(huán)的知識獲取方法與領(lǐng)域?qū)＜医徽勏嘟Y(jié)合的人工知識獲取進(jìn)行隱性知識獲取。

43大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)的知識存儲

知識存儲是知識管理過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對已有的裝備MRO數(shù)據(jù)和海量化的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行精簡、提取，按照一定的結(jié)構(gòu)序化，集中存放裝備MRO領(lǐng)域的顯性知識和知識專家或工作人員挖掘、提取并顯性化的隱性知識，從而構(gòu)建支持知識創(chuàng)建和共享的大型裝備MRO知識倉庫，提供方便的裝備知識門戶，讓裝備決策、管理及使用人員在最需要的時候能夠獲得自己最需要的知識[3]。

本文采用基于本體的知識倉庫。知識工程師利用大型裝備MRO知識本體結(jié)構(gòu)定義創(chuàng)建一個本體類概念，并列出其關(guān)鍵字和摘要；知識倉庫通過本體的協(xié)助，可以判斷出所存儲知識的范圍（如裝備維修類、裝備維護(hù)類或裝備運營類），以此對其進(jìn)行分類。同時一個本體給出該類中各個數(shù)據(jù)實體和知識本體元素的關(guān)系，通過關(guān)鍵字，便可查詢本體中的相應(yīng)數(shù)據(jù)實體，由此可以找出與該數(shù)據(jù)實體相關(guān)的信息。計算機(jī)再根據(jù)這些信息可以在知識倉庫中檢索出用戶所要搜索的信息。

由于知識庫中加入了知識元素的背景知識，而不僅僅記錄有關(guān)內(nèi)容，所以知識庫還需考慮在一般的文檔管理系統(tǒng)之上加入基于知識元素的復(fù)雜查詢和用戶個性管理功能。本文采用層級搜索，用戶根據(jù)需要進(jìn)行維護(hù)、維修或者運營的知識搜索，通過樹狀結(jié)構(gòu)，結(jié)合關(guān)鍵字，快速給出相關(guān)解決方案或數(shù)據(jù)。

44大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)的知識利用

45大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)的知識交流

知識存儲與利用都是服務(wù)于用戶，使得用戶之間能夠更好的進(jìn)行知識交流，從而碰撞出新的知識火花，進(jìn)行新一輪的知識轉(zhuǎn)化。與知識存儲和知識利用等知識管理手段不同，知識交流主要是通過互聯(lián)網(wǎng)的通信機(jī)制和群件直接協(xié)助用戶以及知識工作者之間的同步或異步交流和合作。

大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)為了使用戶與專家之間能夠進(jìn)行多方面的互動，裝備MRO知識進(jìn)一步實現(xiàn)交流共享，本系統(tǒng)擬從同步溝通與異步溝通兩方面設(shè)計構(gòu)建點對點視頻系統(tǒng)、主題聊天室以及BBS論壇和E-mail等系統(tǒng)模塊。

5結(jié)語

大型裝備MRO知識管理系統(tǒng)是一個較復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及范圍廣，開發(fā)難度大。本文力圖從簡便入手，從知識管理的角度研究大型裝備MRO服務(wù)所涉及的主要裝備知識，將知識獲取、知識存儲、知識利用、知識交流作為本文分析內(nèi)容，最終要求實現(xiàn)裝備MRO知識共享。但此次研究對裝備維修決策支持系統(tǒng)的研究工作是初步的，主要對維修方式的選擇、定期維修模式下預(yù)防性維修周期的制定做了一些探索性的工作，對狀態(tài)檢修維修、事后維修模式下的裝備維修并沒有涉及，今后還需進(jìn)一步研究探索。

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（本文責(zé)任編輯：王涓）