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。

1.第一视图维：设备属性维(V1)

第一维视图主要用来描述设备的属性。启性维从不同的视角表达设备信息，划分为两大类五个子层次，分别为：基本属性、技术属性、状态属性、保养属性、维修属性。这样可以用V1={1，2，3，4，5}来表示设备的这五种属性。其中基本属性和技术属性属于静态属性类。状态属性、保养属性、维修属性属于动态属性类。具体描述如下：

 (1)静态属性

①基本属性：描述设备的名称、型号、生产单位、出厂时间、所属等基本信息。

②技术属性：描述设备的技术指标信息，如机床的加工梢度、加工硬度、最大最小可加工几何尺寸等。不同的设备类别具有相应的技术指标集。

(2)动态属性

①状态属性：描述设备本身的状态特性，包括设备完好状态、使用状态、繁忙状态。

②保养属性：描述设备的保养信息，设备在投入使用之后必须对其进行定期的保养，保养属性用于描述设备的保养信息。

③维修信息：描述设备的维修信息，设备随着使用时间增加必然存在维修问题，维修属性用于描述设备的维修信息。

3.第三视图维：设备生命周期维(T)

设备全生命周期管理将设备生命按大的节点分为设备前期和设备后期。设备前期指的是计划状态中的设备，此时的设备数据信息包括与要采购的设备相关的各种业务信息，按照任务节点将设备管理前期又划分为：“招标→选型→签约→付款→预验收→免税→到货→安调→验收→办固定资产→报账”，共11个业务节点；设备后期是指设备已经到达企业的具体单位，此时与设备相关的各种数据才是真正意义上设备管理的数据(即传统意义上的设备管理数据)。设备后期的时间节点是根据企业的维护保养计划来确定的，通常大的节点是年检，年检又分为：季检和月检，同时每年度又有设备保养计划。包括：一保(每日的班前、班中和班后对设备的日常保养)、二保(对设备的每季度保养，主要是设备的润滑)、三保(每年对设备大部分地方由专人进行保养)，设备后期是由办固定资产开始直到设备报废回收结束。

第三视图维是以生命周期为主线，将设备生命周期分为一系列周期节点，描述不同周期节点的设备的信息，以及各生命周期节点设备信息之间的关系。设备的生命周期是一个连续的过程，而在对时间维进行量化描述的时候采用离散量来表达，这时设备全生命周期的信息具有较强的阶段性，可以用离散阶段(节点)来表达时间维。这样时间维的量化表示为T=[1，m]，t=1表示设备前期计划阶段，t=m表示设备后期的报废回收阶段，时间维的离散节点数没有一个固定的数字，根据需求而定。

定义7：第三视图维