航空工程与维修
A VIATION ENGINEERING & MAINTENANCE
1999年 第3期 No.3　1999



面向航空企业的计算机网络综合信息系统
蒋志强　施进发　胡中艳　孙建华　刘芳　宗思生
Computer Integrated Information Network System for Aviation Enterprises
　　分析了目前航空企业在生产经营管理、产品设计与制造、市场应变能力等方面存在的问题，阐明了航空企业对计算机网络综合信息系统(CIINS)的需求，并详细探讨了CIINS总体结构的规划与设计。
　　计算机网络综合信息系统（CIINS）是一种既能提高航空产品性能又能大幅度降低生产成本的现代制造技术和组织现代化工业生产的模式，CIINS把企业内相互分离的技术(CAD、CAPP、CAE、CAM、FMS、PDM或MRPⅡ)和企业的人员通过计算机有机地结合起来，使企业内部的各种活动能高速度、有节奏、灵活和相互协调地进行，以提高企业对多变竞争环境的适应能力，使企业经济效益取得持续稳步发展。
CIINS设计目标与需求分析
1.设计原则
　　系统设计本着“整体规划、分步实施、重点突出、全面推进”的原则，充分利用企业现有资源，全面规划企业计算机网络综合信息系统。并根据实际需求情况，以产品设计与开发为主攻方向，完成以下工作：
　　.近期完成工程设计现场计算机出图工作(即“甩图板”)；
　　.产品设计、工装、模具设计与数控加工等数据信息共享系统规划及开发；
　　.产品工程设计技术参数同网络化管理信息系统数据信息共享系统规划及开发；
　　.企业网络管理信息系统(MIS)的规划、设计、开发；
　　.设备选型与经费概算。
2.CIINS需求分析
　　(1)功能需求
　　系统所需功能概况为五个部分。
　　.生产经营管理功能需求
　　一期主要覆盖全厂的订单管理、试制过程、批生产计划管理、库存管理、采购管理、工装模具制造与使用过程管理等基本生产经营管理活动，在生产经营环节形成企业产品制造过程的整体控制。
　　.工程设计功能需求
　　一期主要建立产品图形信息文件、图样目录管理支撑环境和常用标准件、工装模具常用标准件及其典型结构件参数化图形库系统支撑环境。建立产品数字化定义、工艺、工装、直至NC加工编程全过程的计算机设计与管理的支撑环境。
　　.质量管理功能需求
　　覆盖产品的订单合同、产品结构与工艺设计、工装设计过程的工程更改管理和控制，产品制造、装配过程检验，器材检验等综合质量监控功能，实现质量体系的综合管理、考核指标与质量成本管理、质量体系文件纠正措施管理。
　　.车间制造功能需求
　　围绕部装车间和数控机加车间的生产管理需求，重点解决部件装配过程的量化作业控制及作业优化。
　　.支撑系统的功能需求
　　主要由网络支撑系统环境和数据库管理支撑系统环境两部分组成。
　　(2)信息集成需求
　　企业CIINS信息主要包括工程设计信息、制造管理信息、质量管理信息、制造资源信息等；信息的集成主要由分系统的信息集成和分系统之间的信息集成构成。
　　航空企业CIINS在功能结构上按总体、分系统、子系统(子项目)、功能块划分为四个层次，相应的信息集成亦分为子系统内各功能块之间，分系统内各子系统之间，分系统之间等三种形式。分系统之间的信息集成可实现企业CIINS分布式数据库系统监督管理的信息集成和网络管理系统的信息集成，形成企业CIINS系统的数据库集中监控和网络集中监控环境。
　　(3)信息编码标准化需求
　　信息编码标准化是企业CIINS信息集成的重要手段和保障，根据企业工程设计、管理、资源等各类信息的作用及其相互关系特征，将信息、数据、名词定义、信息属性及其作用等规范化，实现信息在企业CIINS中的统一定义，并兼顾国际、国家相应的信息分类标准。
　　(4)安全性和可靠性需求
　　航空企业CIINS数据安全性需求主要包括：产品技术数据读取的权限控制和保密控制；工程技术、生产管理、质量检验数据的安全备份控制和硬件支持环境；工程数据更改的有效性控制；数据网络过程的可靠性保障；数据库系统的可靠性维护；建立企业CIINS分布数据库系统监督管理平台，实现数据库管理员的集中式监控管理，提高数据库管理维护的可靠性和有效性；建立数据传输环境的网络管理系统，动态监控通讯网络或上网计算机的状态和性能指标，分离网络的硬件故障和软件故障，提高网络故障的查找时间，保障网上传输数据安全、可靠。
系统总体结构设计
　　按照航空企业CIINS工程的功能目标，将其分为工程设计分系统(CAD)、车间制造分系统(CAM)、质量管理分系统(CAQ)、管理信息系统(MIS)等4个应用分系统和网络(NET)、数据库(DB)2个环境支撑分系统。
　　1.系统逻辑结构及层次
　　(1)功能逻辑
　　总体逻辑结构描述了企业CIINS的工程设计、车间制造与管理、生产经营管理信息等企业基本生产、工程活动的逻辑关系。CAD分系统由产品、工装、模具数据管理子系统、工艺分工计划与管理子系统、CAPP计划与管理子系统、标准件库管理子系统和NC编程子系统构成；CAM分系统由部装车间管理控制子系统和数控机加车间生产管理与控制子系统构成；MIS分系统分别由订单管理子系统、试制管理子系统、工装与模具制造/使用过程管理子系统、PDM(或MRPⅡ)子系统构成；CAQ分系统由单机质量控制子系统、质量指标考核与质量成本管理子系统和体系文件与纠正措施管理子系统构成。
　　(2)信息逻辑
　　根据总体功能逻辑结构和系统对各功能模块之间的信息集成需求，构成企业CIINS总体信息流逻辑结构。在信息集成方面，主要有产品与工艺数据中心、制造数据中心、装配指令(AO)与制造指令(FO)控制过程数据中心等3个共享数据中心，它们以产品、工艺数据中心为源头，形成产品设计、生产信息逻辑整体，共同构成了信息集成的核心内容。
　　2.总体集成框架
　　航空企业CIINS在信息方式上选择客户/服务器(C/S)计算模型，系统的软件支撑平台也选择基于此模型的产品类型。在C/S模型的软件平台(如数据库管理系统)上，系统的客户应用程序和服务器部件通常运行在通过网络连接的、分离的计算机上。系统由数据库服务器、客户应用程序和网络组成。
　　企业CIINS的数据库管理平台采用C/S模型的数据库管理软件，在总体上通过基于C/S模型的ORACLE RDBMS平台，将PDM(或MRPⅡ)、DB2、DBMS和系统数据管理平台集成于企业CIINS的整体框架中，实现MIS、CAD、CAM、CAQ等应用管理功能，为应用层的数据集成和功能集成提供基础支撑环境。
　　3.系统功能模型
　　在初步设计的基础上，根据企业CIINS的目标，构造企业CIINS系统中各应用分系统功能信息模型IDEF0图，如图1所示，图中的边界条件说明见表1。

图1企业CIINS各应用分系统的信息关系
表1CIINS功能模型IDEFO图中边界条件说明
输入I1：资金、能源I2：原材料、器材I3：订单I4：产品设计数据I5：产品技术信息I6：外部营销信息I7：供货信息
输出O1：用户技术使用文件O2：技术协调信息O3：生产经营状况信息O4：原材料、器材订货
控制C1：市场需求C2：指令计划C3：远景规划C4：政策法规C5：标准规范
支撑M1：组织机构M2：加工设备M3：计算机集成系统

　　4.系统网络结构设计
　　网络系统是保证整个CIINS系统信息集成与共享的基础条件，建立网络系统的最终目标是建成满足企业全部生产、管理所需的计算机网络通讯环境，确保信息快速共享。
　　在建设企业计算机网络综合信息系统时，不仅要考虑当前对网络的需求，还应该适当考虑今后网络的发展，既要采用先进成熟的网络技术，又要符合企业的实际需求。不仅要满足和实现本企业内部各部门的各种数据的通讯、业务处理及办公自动化的要求，还要与其他单位互联，达到信息快速共享的目的。因此，在CIINS网络系统建设中应遵循如下原则：
　　.详细分析本企业的各种业务总量、通讯条件、技术力量、投资等可用资源；
　　.立足于安全、可靠、可行的原则，充分利用现有各种计算机软件、硬件资源；
　　.坚持先进性、开放性、标准化和实事求是，尽量采用先进的成熟技术；
　　.网络在通讯、资源和管理方面应具有良好的分层结构设计；
　　.充分考虑网络的可扩充性，便于实现与其同类型企业级网络的互联；
　　.统一规划、分步实施，制定明确近期目标。
　　依据上述设计目标和原则，构造企业CIINS网络拓扑结构，如图2所示。

图2 企业CIINS网络拓扑结构
　　以上内容是在完成一个典型航空企业计算机网络综合信息系统总体设计的基础上，抽象和概括出适合于大多数航空企业计算机网络综合信息系统设计与建设的一般模式，期望对加速我国航空企业CIINS的建设起到一定的促进作用。
作者单位：郑州航空工业管理学院
