对前端对应,编目系统后端也整合了大量过程性、作业性与接口类信息资源。北约要求到2015年,实现将STEP设计文件和eOTD目录数据完全集成到工业界和政府供应链中。使用者可随时获取每种零部件、组件到产品装备数据,各地供应商也可通过eOTD系统,在标准产品特征库系统支持下,与政府、军方与其他企业在互动环境中开展灵敏设计与制造。
1)STEP PDM Schema
为支持零部件及产品数据自动交换,系统建立了STEP环境的PDM交换Schema,以支持以下功能:①零部件标识和属性数据交换。②相关技术文件和应用系统(包括CAx)文件。③产品结构描述。④产品和文件在线设计审批作业,等等。这些要求已在北约各国生产中陆续实现。
2)生产管理
G2B及M2B中,生产能力是重要的交易限制条件,企业需要规划产品产能,设备要求和配置,包括在多种产品结构部件、组件和成品的设计、制造与维护之间的进程安排。这些也可由企业通过编目系统的服务来实现。
3)作业管理
生产中需要定义、验证、安排制造作业和相关的资源,及时捕获反馈数据,并及时对相关资产、客户个性要求、产能均衡等进行精确控制与均衡。支持相关解决方案和环境能力,为给定的产品的必要物料、产能、运输等方面提供支持。在作业过程中,通过在各种工位和生产辅助装置上的RFID,实现生产精确管理。这些需要标识的对象装配托盘、零件、简单廉价的固定标签、可添加程序及数据的大容量标签、相应的识读装置,等等。
4)产品生命周期(PLC)管理
该需求相关的数据资源种类繁多,主要以采用UID标识或智能标签记录的内容:①制造商代码,产品序列号、零部件号等。②外购物品的北约物资号,商业与政府实体号等。③ISO22745中规定的物品特征属性数据。④其他外部引用类的定义和属性数据。⑤材料特性数据。⑥位置标识,匹配候选件标识、解决方案标记等。⑦维修记录数据。⑧记录每件传感器和联网对象的统一资源标识(URI),等等。
5)构建底层资源链
当工业与社会领域大规模采用物体间自动感知与识别技术时,大量基础数据就不可避免地需要构成底层标识链。在物联网环境中,这些原本在远程后台的数据,可能会因使用现场自动感知与处理之需,而大量前移到各类物体的标识标签载体上,越来越成为其不可分离的“数据标贴”。
根据北约eOTD资源架构最基本的物体数据标贴的主要内容有:①类目。②属性。③形状。④基本描述。⑤计量单位。⑥计量标识符。⑦货币等常规数据。这些数据均以精减代码或检索号形式加载在物体RFID或其他形式的电子标签上。
进一步的要求,则在标贴中添加几类重要的数据,主要为描述性、派生性、商务性、管理类数据等,对标贴中的数据资源作进一步的解释与限定,具体如表15-1所示。
表15-1 对象电子标签资源链中的数据示例
在描述数据段中,前8项为起源类数据。后3项(9~11)为继承类数据,也用于物体识别。其后的派生类UII和合同信息及其下的8项数据均为起源类数据。管理类8项数据用于传感网节点资源管理与检索。标记类7项为继承类数据,也用于物品识别。
在这些需求下,基于物品性能数据管理的后勤作业和承包商物流将在大数据环境中重点发展,使各类服务商在接收对象时,不仅是一批实体对象,同时还可随时接收或感知到对象的各类相关数据。用户也将在对象生命周期中,通过实体中包含的所有代码来获得信息。商业和政府合作方的数据通过网络集成到一个基于共同标准的互操作环境中。融入各机构的数据系统中,对使用现场提供支持,直至能使一线战士动态接收来自后方大本营准确、及时和一致的指令。
[建议与思考]
我国工业信息资源建设与发展趋势及研究方向(www.daowen.com)
1)我国工业信息资源建设发展趋势
近年,我国信息化基础设施发展迅速。特别在物联网领域,我国的起步并不比发达国家晚。所以,美国提出“网络中心后勤”和我国提出“感知中国”的物联网架构,在时间上相差无几,且技术内涵上基本一致。但前者在强大的国家工业信息资源体系支持下,强调了天地一网的前后台支持;后者则突出前端的互相识别、感知与互操作,在无线传感网中的应用。联邦/北约编目系统,作为全球最大的工业信息资源体系,正在美国“信息战”、“网络中心战”、“数字战”等概念下,提出以工业信息资源为基础的“网络中心后勤”概念,是在集工业信息、信息技术与信息基础设施三位一体的基础上,对编目系统进行资源架构的改进。
相比而言,我国的“感知中国”则缺乏上规模、成体系、门类齐且规范化的基础工业信息资源的后援,多数是在信息技术与信息设施层面上的建设。同时,我国国家工业信息资源、信息技术与信息基础设施三者发展长期不平衡,这一格局必然给我国工业信息资源的发展带来不利。与美欧诸国相比,我国以电子政务和电子商务结合的G2B+ G2B+ B2B+ B2C业务之所以至今未能大规模发展起来,并不在于我国信息技术与发达国家存在多大差距,相反,我国在物联网技术的起步基本与国外同步;同样,差距也不在我国信息基础设施方面;主要差距就在我国国家工业基础信息资源设施的缺失上。因此,我国在物联网和大数据环境下开发国家工业信息资源的关键,依然在大量基础工业物品、工业过程和管理对象等的信息资源开发上。
2)本领域继续研究的主要方向
本书在参比和梳理我国与美国等发达国家百年建设与积累的差距基础上,只提出我国在国家战略领域中缺失的部分,由此构建出工业信息资源发展的国家战略总体框架。但因该领域研究涉及的各项技术内容、质量管理内容、法律法规内容与制度建设等内容极其庞大,且时间跨度长达百年,无法在如此规模与时间跨度内详细展开作进一步的研究。
虽然在本书成型的过程中,我们不断探索新的国外资料,汲取新的研究思路,借鉴新的研究成果,但因随物联网和大数据时代的到来,以及“信息战”时代美国提出的新军事理论构想等,使得工业信息资源发展的迅速加快,领域日益拓宽,体系架构日趋复杂,以G2B+ M2B+ B2B混合的电子政务与商务一体化形态的运行模式也赋予了工业信息资源发展与运行的全新内容。这些进展均难于囊括进本书,同时,书中有此些重要的理论、方法、技术、管理与法律问题等还需要继续研究下去,主要有以下几个方面:
(1)国家工业信息资源开发与利用的法制环境建设研究 本书第6章提出的工业信息资源建设的法律建设,是我们今后需要进一步研究的重要问题。虽然美国和欧洲诸国在此领域均有详细而缜密的总统指令、国家法案、主管行政机构的行政规章等作为保障。但我国在工业信息资源开发领域的法制建设基本处于空白,特别在国家投入建设的信息资源的国家资产属性,国家、企业与个人对信息资源开发的投入与所有权及相关利益的明确等方面,均需结合我国实际需求进行研究。
(2)国家工业信息资源开发与利用的管理制度建设研究 就目前而言,我国工业信息资源的开发与利用,尚处于战略层缺失、归口主管机构缺失、国家责任人缺失、管理与协调机制缺失的状态。下一步的研究,则要结合国情,对国家工业信息资源开发利用的制度建设进行深入研究。
(3)国家工业信息资源开发与利用的新技术研究 我国现代工业信息资源开发,将在先进信息技术与发达的通信基础设施支持下进行,这与欧美国家上世纪初启动建设的情况已有本质的不同。故需要探讨如何充分利用现代信息技术与网络环境,以尽可能短的时间,完成西方国家花费半个多世纪才建成的国家工业信息资源体系。同时,特别要考虑到在物联网时代,信息资源的加工与利用将最终落实到天文数量级的对象中,才能实现基于全新的人-机与机-机交互环境中的各种应用。因此,我国应抓住机遇,直接研究支持物-物互联、移动交互、全球一体化环境下的多语种、多形态、多模型、多数据源、多点分布加工与云计算环境下的工业信息资源表达。
(4)国家工业信息资源开发与利用的平台研究 国家工业信息资源由国家投入建设,是一种国家资产,需要一个统一平台来集中汇聚、统一加工、统一管理与维护,在保证国有资产的安全的前提下,有序地开放服务,实现国家资源的公共服务价值,并在与各类企业、社会机构、行业应用系统等的资源交互过程中,实现国有信息资产的增值。
[本章小结]
本章对发达国家工业信息资源在高科技和全球经济一体化环境下的最新进展进行了探讨。归纳出三方面需求在驱动该领域进入新一轮的革命。
(1)物联网时代出现了采用UID体系标识到每种对象下的每个单件对象,大规模普及RFID为载体的UII技术,将信息资源从工业品扩展到人员、资产(包括各类装备、不动产,以及虚拟对象等)和位置,使原来彼此独立的这四大信息资源实现一体化整合,动态感知和精确管控。
(2)美国暨北约集团提出“数据DNA”理念,实现“网络中心后勤”,以云计算支持“天地海一网的实时后勤保障体系”,支持人员与装备的快速响应与分布、随需而变的物资配运体系、战斗全过程的信息融合与对象可视化以及聚集式后勤和全维保护等。
(3)以国家电子商务平台为基础,实现“G2B+ M2B+ B2B”。这些新进展,将改变工业生产形态、战争形态和国家竞争力的构成等,都需要我国给予极大的关注。
[1]朱小冬,等.信息化作战装备保障.北京:国防工业出版社,2007.
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