赵锋1,2王建利3，何卫平1，魏从刚1
(1.西北工业大学现代设计与集成制造教育部重点实验室，陕西西安，710072;2.西安建筑科技大学理学院，陕西西安，710055;3.北京航天指控中心，北京，100094)
摘要：从全生命周期的角度提出设备资源模型，并分别从3个视图维对设备全生命周期数据模型进行了详细的定义。实现了设备全生命周期中的数据统一、信息准确，同时满足了设备管理不同阶段之间信息的继承和共享。并以设备维修为例，用数学方法对设备生命周期节点进行了估算，为实现维修计划预期编制的自动生成提供了依据。
关键词：制造资源设备全生命周期数据模型节点估算
一、引言
设备作为制造资源中的重中之重，对一个企业的重要性不言而喻。每个企业要用到的设备是多种多样的，特别是一些大型企业，分工较细，部门较多，而且一些部门可能分散在异地，管理很不方便。所以对设备管理的好坏直接影响着企业的效益。现代化的设备管理要求管理者对每一台正在使用的设备的状态都能够做到心中有数，这就要求有一套先进的设备管理系统作为支撑环境。
构建一个设备管理系统首先必需要有完锥的设备模型作为基础，因此，研究设备建模技术，提出全面合理的设备模型对企业提高设备管理效率，合理利用设备资源都有着非常重要的作用。然而，在目前众多的建模体系中，其建模方法缺乏对制造资源的有效管理和控制。例如，在ARIS体系中，资源并非作为独立的内容存在，它被分解后汇入了信息视图、功能视图、组织视图、控制视图等视图中。在需求分析层和详细设计层，并没有考虑到资源的约束和配置，只有到了具体的技术实施层，资源才起作用。这极大地限制了资源在需求分析层和详细设计层进行合理化的设计和配置，影响了实施层中资源的利用率。为了解决这样的问题，要求从需求分析层、详细设计层直到技术实施层都要充分考虑资源的优化和配置问题，而不是只在技术实施层才涉及资源。这样，可避免在系统运行阶段。因资源使用的不合理而影响系统目标的实现。基于以上思想，本文借鉴面向对象的思想，从全生命周期的角度提出设备资源模型，把设备从计划状态开始就纳入管理范围，使得设备从诞生到报废都在统一的数据模型支持下进行管理，这样可以保证设备管理数据的可靠性与统一性，也有利于数据共享和集成。
二、设备全生命周期信息模型
(一)产品信息模型的概念
产品信息模型，是覆盖产品全生命周期整个过程，并为计算机理解和处理的、描述产品的唯一的形式化表达。随着先进制造技术的发展，产品模型的应用突破了CAD/CAM集成的领域，扩展到整个的制造自动化系统，已经成为实现自动化的一项关键技术。
从完备意义上来说，产品模型应包含两个相关的方面：产品数据模型和过程链。产品数据模型是按一定形式组织的产品数据结构，它能够完整提供产品数据各应用领域所要求的产品信息，也就是说产品数据棋型将覆盖产品生命周期各环节所需要的信息。过程链指产品开发工作流程，包括一系列从原始思想到最终产品的技术和管理功能，它反映了产品周期的所有行为。
(二)设备全生命周期三维视图模型
设备全生命周期模型是对设备全生命周期管理中各种信息的结构化集成。从不同用户的观点来看，全生命周期中的设备信息可以分为不同的视图描述。从设备信息形成的过程来看，设备信息又具有阶段性。从视图观点来描述设备能够方便地为不同的用户提供不同的设备信息，而从设备信息的阶段性来描述能够记录设备信息的进化历史。因此，全生命周期设备模型把这两者融为一个整体，用一个如图1所示的三维视图来描述。