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文档简介

1 面向创新的知识管理体系 基于AMES的InventiveKMS 企业核心生产力的收集 传承与再利用 2 面向创新的知识管理体系涉及的内容 企业知识体系现状以及现有系统的不足面向创新的设计与创新知识管理模型基于AMES的创新知识管理实现 3 中国腾飞 企业面临巨大的变革压力 随着中国的崛起 各种高精尖系统不断涌现 各行业产品更新换代速度明显提升 高铁 每年以30 速度增长 相对于过去是不可想象的 南车 北车的竞争格局正在形成 战机 歼10 歼11B 歼14 歼20 仅最近两年亮相并列装的战机 就超过过去几十年的总合 沈飞 成飞 西飞的竞争日益激烈 航空航天 神州系列 我们面临的是剧变的社会 我们面对的是激烈的竞争 我们面临的是知识决定成败的社会 4 企业的知识体系现状 大多数企业都已经投入巨资 以及巨大的人力资源 建设了大量的业务系统 PDMPLMTDM其它周边系统大多数企业都已经建设了情报系统 文献情报设计情报其它情报这些系统为企业的发展起到了很大贡献 这些贡献是有目共睹的 5 企业的知识体系足够吗 现有企业信息架构偏向于数据管理 PLM 项目生命周期以及项目资源管理 PDM 产品规格规范 产品零组件规范 生产工艺 生产方式的规范化 情报管理 基础知识 研究知识 规范知识管理 现有企业信息架构缺乏创新管理 零散的知识 创新点 甚至失败点 存在于企业内部设计师的脑海中 往往随人才而来而来 随人才而去 PDM是设计优化的结果 生产工艺规范是生产优化结果 十二五提出了新知识管理深化的要求 创新知识管理自然地给出了新的探索点 6 问题1 信息系统建设主要以数据管理为主 中国工业在信息系统建设方面花费了很大力气 但是存在以下问题 往往是以建设信息系统为目标来建设信息系统 是出于跟随时代发展为驱动 而不是内部数据管理需要为驱动 对于相对规范的企业生产部门 规范的信息管理系统可以起到良好的作用 但是对于设计部门而言 效果往往不佳 由于对企业内部的设计知识 生产知识的收集不足 只能依赖外部的信息系统建设知识的输入 导致花钱建设出来的系统不能完全符合企业内部需要 很多时候不是加快了企业设计部门的工作进程 而是拖后了设计部门的工作进程 7 问题2 仿制企业知识体系的具体问题 中国工业在生产领域有很强的仿制能力 无论是具体产品 还是信息化系统 存在的具体问题 虽然可以很好实现生产 但是很难对其进行改进 核心部件知其然 不知其所以然 无法完全生产 产品存在严重的断代问题 企业自身无法控制产品的升级换代 永远处于落后挨打的位置 企业要从低端逆向设计 到高端自主设计 就必须要摆脱仿制 实现自主设计 自主设计的关键是创新设计 是设计体系中价值最大的部分 8 问题3 情报系统与生产系统无法对接 目前各大厂矿 科研院所都建立情报系统 现有的情报系统以行业文献 企业文献为核心 实现了对 知识 的管理 但是这些 知识 无法直接供企业设计使用 而是必须通过设计师的来使用 具体如何使用和使用方式只有设计师才知道 情报系统 知识 情报检索 系统设计 设计成果 X 9 问题4 人才的断层问题 年龄人才断层 国内企业在许多学科领域中 人才断层问题非常严重 新进人员过于年轻 有经验的人员过于年长 老经验退休 年轻技术人员经验跨度大 技术人才断层 人才断层不仅仅会出现在年龄层面 而且可能会出现在技术层面 当核心技术更新换代时 情报系统中的信息无法被企业内的研究人员所掌握 仍然存在无法直接引入的问题 技术人才断层也经常出现在仿制中 技术人才断层往往体现为无法掌握核心技术 例如航空发动机 人才断层会对整个研发过程造成严重影响 存在技术后退的可能性 这是不可不解决的问题 10 面向创新的知识管理体系涉及的内容 企业知识体系现状以及现有系统的不足面向创新的设计与创新知识管理模型基于AMES的创新知识管理实现 11 什么是面向创新的企业知识体系 面向创新的知识体系解决的目标是创新如何发生 如何收集以及如何强化 是对最有价值的知识进行管理的管理体系 面向创新的知识体系的特点 知识不仅仅包括数据 虽然数据体系 管理方法也是知识 但是并不是所有数据都是知识 知识不仅仅包括管理过程 正确的过程是知识 不正确的过程也是知识 成功的设计是知识 不成功的设计也是知识 众所周知 21世纪是人才的社会 是知识的社会 是创新的社会 知识不仅仅是数据 而且还包括在生成数据的过程中发生了什么 以及如何更好的引导数据朝向企业需要的方向发展的能力 12 面向创新的企业知识体系的实现方式 面向创新的知识体系不是重新建设 也不是重复建设 而是在现有信息框架上 利用动态知识收集架构 收集现有知识环境 并且重新影响设计过程的知识架构 以AMES设计过程管理平台为依托 通过知识体系的引入 重塑基于知识的设计流程以及流程知识管理 以AMES设计数据管理平台为支撑 在面向创新的设计过程管理基础上 实现了从数据到知识的过渡 2 Identify 3 EvaluateandPlan 4部署 3评估 1抽取 2过滤 1 知识抽取 2 知识过滤 3 知识评估 设计系统类流程系统企业门户 4 知识部署 什么是 有效 的知识设么是 无效 的知识 PLMPDM设计管理系统类流程 仿真 生产辅助系统情报系统 设计过程的 成功 与 失败 设计结果与PDM的衔接方式 产品系列的 生长 过程产品设计与周边系统的对接 面向创新的企业知识体系从设计流程出发 通过强化流程和数据 以及流程数据之间的耦合关系来实现知识抽取 过滤 分析与重用 13 面向创新的企业知识体系可以覆盖各个范围 面向创新的知识体系不是一个封闭的系统 设计的各个环境都可以为面向创新的企业知识体系所覆盖 思路 解决某一问题的概要性方法 模型 与特定软件对应的输入条件 输入条件各参数之间存在约束 通过计算软件可以产生需要的结果 设计方法 针对某个特定技术的解决途径 可以形成自动或半自动的执行 设计经验 完成某一类技术问题总结的知识 主要靠人理解和运用 设计流程 完成某个特定任务的规范化过程与方式 规范与标准 设计过程必须遵循的国标 军标 航标 企标 14 面向创新的企业知识体系的基本能力 能够对不同的知识的表达和应用建立完善的规范 按照一定的知识表示方法 能够定义各种知识属性 分类分层次存放相关设计专业领域的知识 建立知识搜索引擎 能够定时或实时地对PDM 流程与数据管理等系统进行知识搜索 并对搜索结果进行管理 PDM 流程与数据管理等各系统需要分别建立模型 方法 经验 流程等知识 标准化系统管理规范与标准 能够支持设计门户等系统的知识应用 基于关键知识属性和知识搜索引擎 建立统一的知识目录和文档资料的引用关系 支持快速检索 能够支持流程和数据管理系统等在设计过程中 通过设计知识管理系统提供在线或离线的设计知识支持 15 面向创新基于设计流程 什么是设计流程 就是设计工作的步骤和方式 或者说是将输入转化成输出的一系列企业活动称为流程 ISO9000 业务流程是一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动 流程的主要要素 输入资源 活动 活动的相互作用 即结构 输出结果 16 设计流程的特点 目标性 有明确的输出 目标或任务 符合设计过程 内在性 包含于任何事物或行为中 所有事物与行为 我们都可以用这样的语式来描述 输入的是什么资源 输出了什么结果 中间的一系列活动是怎样的 输出为谁创造了怎样的价值 整体性 至少两个活动组成 流程 顾名思义 有一个 流转 的意思隐含在里面 至少有两个活动 才能建立结构或者关系 才能进行流转 动态性 由一个活动到另一个活动 流程不是一个静态的概念 它按照一定的时序关系徐徐展开 层次性 组成流程的活动本身也可以是一个流程 流程是一个嵌套的概念 流程中的若干活动也可以看作是 子流程 可以继续分解若干活动 结构性 流程的结构可以有多种表现形式 如串联 并联 反馈等 往往 这些表现形式的不同 给流程的输出效果带来很大的影响 17 企业研发过程中的基本流程 计划流程从管理层面出发 对产品 型号 设计的阶段与里程碑节点 各种资源 成本与风险进行多维控制的流程模型 从项目管理来说 计划流程基于阶段与关键点模型 反映的是实际的实施过程以及人力 资源消耗情况 设计流程从设计层面出发 对具体设计任务的完成过程和方法进行规范和控制的流程模型 每一个节点内部是体现设计流程和设计工作的任务 其中包含有细节的设计 仿真和优化流程 任务流程为完成某项特定任务所需经历的过程的总结 它可以是某项具体的设计任务 分析任务 试验任务在完成某项特定任务时 可能牵涉到不止一个工具 因此工具的集成是这个阶段的主要环节 18 计划 设计 任务流程的关系 计划流程 设计流程 任务流程 19 第四个流程 创新流程 创新流程的定位 创新流程是一个思考过程的记录 创新流程负责解决前三个流程所不能解决的所有问题 创新流程可以实现以下能力 新技术 新思路 新方法 新工艺探索 失败探索的记录 失败探索在整个设计过程中是非常关键的 当前的失败可能是未来的成功 不一定规范 但是应该有思路说明 可以一边定制 一边执行 即可以一边思考 一边执行 可以支持流程定义版本 动态迭代 20 为什么会有第四个流程 创新的四个阶段 第一阶段 企业对现状的不满面向数据的信息管理框架的局限性 逆向工程的局限性 人才断层 第二阶段 它山之石 可以攻玉新思路 新技术 新办法 第三阶段 在现有基础上的创新AMES设计管理系统已经利用数据总线实现了设计流程 设计数据的收集和统一管理 面向创新的知识管理体系本身也是创新 第四阶段 争取内部和外部的认可 21 创新知识管理体系的总体架构 AMES设计流程管理 设计数据管理 创新知识管理平台 综合数据总线 知识动态触发引擎 知识验证 类流程设计环境仿真环境虚拟产品设计环境 知识部署 原始数据 数据抽取 知识库 数据分析 模型构建 单点登录 PDM 企业门户 PLM 22 创新流程及创新知识与现有数据环境的架构关系 创新流程是规范设计过程的面向创新流程知识体系的一个重要扩展 创新流程可以从现有设计流程 或其它流程 转化而来 也可以转化成为一个设计流程 或其它流程 创新不仅仅发生在设计层面 也可以用于解决新的WBS分解模型 以及新的工艺 构成模型等 创新流程可以基于既有项目的数据 通过调整参数来进行创新 创新流程的结果数据可以作为下一次迭代的输入 即作为转化之后的设计流程的输入 23 流程管理技术在面向创新的知识体系可以重用 在组织中推行一套以流程为管理对象的管理模式 使得组织在战略的指引下为实现客户需求而最大限度的协同起来 企业流程管理的最高目标是 基于先进信息技术和其它相关技术 组织的所有活动 流程 都是无缝衔接 没有任何不增值的活动 运作决策基于数学模型 最少的人工干预和协调 系统 非专指信息系统 能够实现有限自适应 流程管理的范畴捕捉流程知识 CaptureProcess 企业现有的流程及流程中使用的工具 规范 标准管理流程知识 ManageProcess 流程的规范化 有序化跟踪流程知识 TrackProcess 了解项目进展 进度改进流程知识 ImproveProcess 流程重用 流程改进相同的流程管理体系可以在面向创新的知识体系统重用 面向创新的知识体系尊重并集成既有的流程管理体系 充分利用现有工作成果创新流程可以在流程体系中起到从无到有 承前启后的作用 24 面向创新的管理体系的知识架构 WBS任务与人力资源知识人力资源经验 人力能力评估 知识的重用 项目任务网格划分经验设计流程知识任务流程 设计流程 类流程 以及三者之间的层次关系创新流程 以及创新流程和其它流程类型之间的转换关系各种流程的数据类流程 仿真 试验知识各种模型 数据各种模型迭代 迭代收敛情报知识利用面向创新的管理体系 将设计过程中遇到的问题 以扩展上下文的方式 在情报系统中进行检索 并将所获得的结果进行知识校验 并以联机知识的形式提供给用户 人工引用的情报可以以知识的形式联机提供 综合知识 即所谓的知识模型 建立在现有的知识体系之上语义数据关联数据元数据 25 企业门户 创新知识环境的知识结构 联机知识 创新知识环境 知识引擎 语义联立 情报系统 全文数据 语义引擎 全文搜索引擎 PDM PLM 生产 任务数据 流程引擎 数据引擎 数据总线 其它系统 26 创新知识的影响力 任务数据设计数据 流程数据 生产规范数据 知识 创新知识能够影响整个产品 型号的设计 生产过程 知识是数据管理的迭代结果 知识具有最大的覆盖范围 知识会对整个数据产生最大的影响力 27 面向创新的管理体系的具体实现 面向创新的管理体系实现为一套独立的管理系统 InventiveKMS 可以独立运行 也可以与企业内现有各系统联合运行 InventiveKMS符合现代软件架构规范 是一套开放式平台 具有与多种系统进行交互的能力 InventiveKMS可以与AMES协同运行 并深入影响AMES的运作机制 InventiveKMS本身只管理知识 不管理数据 不是一个重复建设的过程 InventiveKMS基于下一代Versant对象数据库技术来管理知识 能够解决复杂的 分布式的 大规模的数据的高效查询和联立能力 具有良好的先天技术特性 28 面向创新的知识管理体系涉及的内容 企业知识体系现状以及现有系统的不足面向创新的设计与创新知识管理模型基于AMES的创新知识管理实现 29 设计过程管理 DPM 设计过程管理 DesignProcessManagement 采用统一化技术手段 在流程引擎与设计库的支持下 创建规范化设计流程以及对现有分散设计过程进行全面管理和再利用的管理方法 功能流程管理人员管理过程数据管理 30 设计过程管理系统管什么 产品的整个设计过程设计过程中的任务知识积累流程重用流程再造 人员的管理组织管理安全管理人员调度流程管理设计流程定义设计流程执行设计流程监控数据管理过程数据交付物数据安全性 31 设计过程管理系统谁来管 项目管理软件 PM 计划管理 关注时间节点产品数据管理软件 PDM 产品设计结果即关联的文档仿真数据管理软件 SDM 工具集成 流程自动化 32 设计过程管理系统怎么管 设计过程管理系统的目标与现有的设计规范相兼容 能够实现设计过程的可维护性与长期一致性 将设计过程与设计技术和方法有机的集成起来 保证各种需求 技术与方法都能够在受控制 可管理的条件下得到实现 通过对用户现有系统的分析 采用集成的方式充分利用现有系统的资源 从而实现对用户现有投资的保护 通过对流程的标准化和优化 采用分层方式以及计划流程和设计流程相结合的方式 实现用户设计流程的 33 AMES是什么 AMES是一个专业的设计过程管理系统 DesignProcessManagementSystem 软件 是符合并强化企业产品设计生命周期管理战略的 基于设计与分析流程的跨学科综合研究与开发支撑平台 在规范化流程引擎和设计库的基础上 通过构建基于设计流程和多学科综合模型的规范化综合设计平台 实现设计知识的积累和再利用 提高设计水平和效率 34 AMES所能解决的问题 AMES建立的面向创新的知识体系不是孤立的系统 而将流程作为知识统一保存 统一使用 并作为项目知识的一部分在今后的项目中进行重用 将计划流程和设计流程结合起来 分别用不同的软件系统 组件 进行支持 从而形成对不同类型任务的专有支持能力 通过新引入的创新流程 解决原有 零散 和探索知识的集成问题 通过一些知识工具 例如知识集成 知识查询 知识联机主动作用 联机交流区等 形成知识综合收集 综合作用的知识环境 通过将异构的设计工具环境进行集成和整合 形成多学科综合设计能力 通过减少设计环境的工具差异来强化现有的设计能力 加快设计进度 利用知识表述与规则引擎 实现对广义模型的统一管理 解决现有设计知识分散在个人头脑 各种工具环境和系统中 无法进行统一管理和重用的问题 35 AMES的体系架构 36 AMES功能组成 设计门户系统登录组织管理角色管理用户管理权限管理门户看板设计流程管理设计流程定义设计流程任务发起设计流程实例化设计流程执行设计流程监控设计流程调度 设计流程数据管理设计流程模板管理流程数据管理设计知识管理数据可视化数据检索其它协作交流区外部系统集成工具集成 37 面向创新的知识管理体系 InventiveKMS 任务流程 类流程 设计流程 工具环境 AMES设计过程管理平台 设计数据管理 设计门户 情报系统 关联知识平台 PDM PLM 统一认证平台 动态数据监控模块 创新流程管理 数据迭代 谱系管理模块 模型管理模块 知识 数据映射管理模块 规则引擎 知识库 知识与数据映射库 Versant对象数据库 数据总线 知识结构总线 ClassModeling 知识浏览器 协作知识管理i模块 联机知识管理模块 ApplicationModeling LogicalInfra Modeling DeploymentModeling 创新数据管理 创新知识管理 动态流程管理模块 流程引擎监控模块 流程引擎主动控制模块 元数据管理模块 38 InventiveKMS的技术架构 InventiveKMS基于AMES的技术架构 而AMES已经建立了成熟的技术体系架构 B S架构 适合大量用户数据的并发访问 后台采用多线程结构 共享关键资源 数据库联接 磁盘文件访问能力 等 针对大量的数据访问有优化策略 例如设计笔记等联机数据的并发访问 提供了可定制的数据访问控制机制 39 基于InventiveKMS的设计流程执行 当设计流程实例启动后 由流程引擎驱动流程的执行 它负责 根据流程定义 按照控制流引导流程自动执行 根据流程定义 按照数据流引导数据自动传输 根据流程定义 如果节点定义了工具则调用该节点上定义的工具 流程的完成标志控制 如果该流程不需要审核 则流程运行到结束节点表示任务已完成 而如果该流程需要审核 则只有在审核通过后才能继续 根据流程模板定义 流程节点可分为 人工活动类型 外部工具类型 判断类型 按照节点定义的不同 在执行流程节点时的操作也不同 前一次迭代或者前一次项目的流程执行结果 可以作为本次流程执行的依托知识 并对本次流程的设计执行主动给出建议 40 基于InventiveKMS的设计流程监控 流程监控功能完成对执行中的流程提供查看和控制 需要流程定制器插件提供图形化支持 在面向创新的知识体系中 原有的流程执行过程知识可以被重用 并主动对当前流程的状态给出必要的警告和建议 41 基于InventiveKMS的设计流程调度 现有设计流程调度功能 流程的状态包括 就绪状态 活动状态 挂起状态 中止状态 包括异常中止 结束状态 面向创新的知识体系为设计流程调度带来的新功能 调度的合理性校验 调度方向 深度和广度的建议 42 基于InventiveKMS的设计流程数据管理 现有功能 支持数据的检入 检出 删除 支持大并发 300人 大数据量 T级 的数据并发访问支持对大量用户的数据进行管理具有高可靠性和高安全性工作版本数据可选择存放在本地还是服务器中 提交的数据应存在服务器中 面向创新的知识体系为设计流程数据管理带来的新功能 数据关联性定义 数据一致性 交互验证 定义 数据的集中管理 43 基于InventiveKMS的设计流程模板管理 流程模板库流程库在系统初始化的时候 系统默认创建 标准 专业 共享 我的流程库 根据实际需要 可以自定义子目录 同时支持移动与复制目录 流程必须经入库 发布后使用 面向创新的知识体系可以管理模板之间的依赖关系 并在设计流程模板的引用时 对引用是否合理给出建议 44 基于InventiveKMS的设计流程数据管理 流程数据是指流程执行过程中产生的数据 存放在流程实例库中 流程实例库树视图 以型号 项目为根节点 支持自定义子节点 目录 在流程实例化时需要指定该流程实例数据存储的位置 流程实例化完成后按照流程模板定义在指定的节点 目录 位置创建 流程实例 流程节点实例 流程节点参数 流程节点参数值关系的子目录结构 系统创建的逻辑结构不可修改 这种目录组织方式构成了流程实例库的基础视图 45 新一代InventiveKMS的流程数据管理底层支撑技术 利用下一代Versant数据库实现复杂知识数据的管理 46 什么是Versant数据库 Versant数据库是大规模的分布式数据库Versant数据库是专门为复杂数据提供服务的数据库 设计目标是优化对象的存储与操作 有能力管理任何类型的复杂模型 简单类型 整型 字符串数据类型与程序语言定义完全一致 非自建数据结构多值类型 Multi valued 动态类型数组可以有效支持复杂程序数据结构 无需拆分有能力管理对象间的任何关系 对象间引用 链接 集合 唯一性 列表 排序 图 关联性查找 一次性存储 透明装载 能极大提高系统效率Versant数据库能够实现数据与程序语言的无缝集成 47 基于InventiveKMS的设计创新知识管理 设计知识库对设计过程中的知识进行管理分静态知识和动态知识静态知识是已有的设计经验动态知识是设计人员在使用过程中积累的新知识提供知识获取方法联机帮助设计笔记 48 基于InventiveKMS的创新数据可视化 通用数据的可视化标准插件专业数据的可视化商业插件自主开发插件支持通过读取创新流程中的数据 并进行可视化 形成可视化模型演化能力 49 基于InventiveKMS的创新知识检索 支持 设计流程模板 流程节点定义 流程执行中数据文件 规范文件 标准文件进行全局检索 支持多种条件组合查询 支持使用模糊查询 基于创新知识的数据检索所提供的新功能 基于知识的数据检索 基于知识的数据模型建立与联合使用 排除使用单个参数 而使用带场景的数据模型 50 基于InventiveKMS的协作知识管理 交流区 协作交流区为用户提供一个进行专业问题讨论的公共平台 提供一个可以实时交流的协作交流区 协作交流区可以设置权限 有权限的人才能参与交流 讨论 可以按专业建立主题讨论区 每个讨论区有一个负责人 负责问题的解答 协作交流区可以建立主题或者自由讨论 可以粘贴附件和建立链接 在协作交流区建立新主题时有通知机制 系统能够自动通知相关成员 协作交流区的讨论内容要分层次显示 协作交流区可以定向发送数据或信息 用户状态 离线 在线 忙碌 发送即时消息协作交流区的知识重用 51 基于InventiveKMS的协作知识管理 交流区 知识共享区类似于BBS论坛 52 即时信息区类似于MSN提供收件箱和发件箱 基于InventiveKMS的协作知识管理 交流区 53 基于InventiveKMS的数据集成到知识集成 功能能为设计门户系统和其它外部系统提供任务列表能为设计门户系统和其它外部系统提供库管理机制能为设计门户系统和其它外部系统提供流程和数据的访问方法能够获取PDM中的数据 并能向PDM中保存数据统一接口模块设计流程管理系统是一个开放的系统 他必须与外部系统进行数据和信息交流 为此 首先系统必须对外提供多种服务供其他系统使用 同时 系统必须从其他系统获取数据 一般来将系统之间的数据通过双方提供的接口来实现 54 InventiveKMS的工具集成环境目前采用的集成技术可分为三种类型 类似批命令的简单插件 文本插件 使用一种特殊的脚本语言来实现的插件 脚本插件 利用已有的程序开发环境来制作插件 程序插件 InventiveKMS能够重用AMES所集成的插件 尤其是程序插件可以封装为工作流任务节点 最终可以出现在自动化流程运行过程中 这种方式尤其对以迭代为主的模型设计 仿真 优化领域具有特别的针对性 针对不同软件的开放性特点 采用不同的方式来进行集成 基于InventiveKMS的工具集成到知识集成 55 InventiveKMS中设计数据管理系统运行机制 设计数据管理平台从项目管理软件中接收到项目任务 定制完成该任务的设计流程 并负责启动和执行该流程 知识系统按数据体系建立面向对象的参数模型环境 设计过程执行中根据需要通过产品数据管理软件获取数据 并将结果数据按照规定放入到产品数据管理软件中 设计过程执行中根据需要从设计环境定义中找到并启动类流程工具 向其中提交输入参数文件 类流程工具运行结束后 从运行结果中获得输出文件 重新分析形成知识 流程执行完成后把任务的结果反馈到项目管理软件中 56 实例化 人员 数据准备 实例化 流程导入 基于InventiveKMS AMES的设计过程 系统登录 发起项目 启动工具 完成任务 生成报告 项目结束 57 InventiveKMS设计库定义环境的覆盖范围 InventiveKMS的设计库能够对以下设计资源进行定义 数据结构定义 依托MetaDataManager 实现比SimManager更好的 能够图形化定制的数据结构定制方式 层次化的数据对象 层次化的数据对象与数据库表的映射 层次化的数据对象与数据文件 规则 脚本以及其它诸如此类的资源的映射 数据关联定义

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