信息技術加快了全球網(wǎng)絡化和信息社會的發(fā)展進程，市場格局也發(fā)生了快速變化，產品的生命周期不斷縮短，產品之間的對抗態(tài)勢愈演愈烈，市場競爭格局由勞動密集型向技術密集型升級，能力提升成為現(xiàn)在制造業(yè)的關鍵詞，毋庸置疑，試驗能力是產品研發(fā)能力的重要組成部分。
航空產品試驗十分復雜，要完成一項試驗任務，除試驗手段外，還要進行相關的資源配置、試驗過程控制和試驗數(shù)據(jù)管理。以往試驗場所的建設在試驗能力方面考慮較多，試驗環(huán)境準備和試驗過程管理主要還是人工的方式，缺乏信息化管控系統(tǒng)的支持，與現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展不相適應，導致相關試驗資源配置、試驗過程控制和試驗數(shù)據(jù)管理相對薄弱。進入21世紀以來，這種現(xiàn)象逐步被人們所認識，利用信息技術構建試驗過程應用環(huán)境也被市場所認同。
航空產品試驗的問題分析
1 航空產品試驗工作復雜
由于航空產品試驗的復雜性，造成試驗結果的不確定性，為使試驗得到較好的結果，需要相關的條件保障、環(huán)境保障、人員保障和過程保障等多方面支撐。
條件保障是指試驗場所、試驗設備等的保障條件，航空產品試驗的基礎環(huán)境建設的投入往往比產品設計的基礎環(huán)境建設的投入還要大，大型試驗場所（如風洞、試飛基地等）的建設，往往能夠帶來試驗專業(yè)能力的躍升，從而對提高型號研制水平提供有力的支持。
環(huán)境保障是指試驗過程中的試驗場所、試驗設備、試驗件等的狀態(tài)滿足試驗所需的性能和功能指標，以及試驗能源、信息采集器和損耗物資等的持續(xù)保障。要使試驗得到較好的結果，在試驗過程中要保持試驗環(huán)境所有細節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定，尤其是保持設備儀表等可靠運轉并始終滿足精度要求。
人員保障是指試驗過程中涉及的產品研發(fā)人員、試驗人員、材料和成品等供應商以及用戶等相關人員，在試驗過程中要及時地判斷試驗狀態(tài)，解釋試驗中產生的各種現(xiàn)象，以及快速應對突發(fā)事件等，以確保試驗過程的正常進行。
過程保障是指試驗過程的管理和控制。航空產品試驗復雜昂貴，任何一個環(huán)節(jié)的疏忽都會導致難以預料的后果，甚至給型號研制帶來難以彌補的傷害。因此試驗過程管控十分重要，包括試驗計劃、試驗程序、監(jiān)控機制、協(xié)調機制、保障機制和應急機制等一系列管理措施。
事實上工程試驗作為新產品研制和改進中重要的求證和鑒定環(huán)節(jié)，無論從花費的時間還是耗費的成本來計算，都超過型號研制費用的1/3。盡管耗費巨大，然而迄今為止，依據(jù)其結果對產品的性能指標和可靠性進行客觀科學的評定，仍然是不可替代的終極手段。因此試驗技術仍然是制造業(yè)能力的重要標志之一。
2 航空產品試驗工作難度大
在航空產品研制過程中，始終伴隨著試驗活動。從產品的方案設計階段開始，就要對產品模型進行吹風試驗，以確認產品的性能能夠滿足使用要求；在工程設計階段，要進行材料、零部件以及成品件的試驗，以使各工程設計單元滿足設計要求；在生產制造階段，要進行大量的分系統(tǒng)、系統(tǒng)和全機的各種專業(yè)驗證試驗，以確保產品的性能和功能指標；形成的產品還要經(jīng)過各種科目的試飛，以最終確認產品的性能和品質；在產品的交付階段，要跟蹤產品的使用狀態(tài)，開展相關試驗以排除可能的故障，不斷改進升級產品。
航空產品試驗活動復雜，試驗工作難度大。從試驗涉及的專業(yè)領域、產品研制過程、試驗包含內容和試驗過程協(xié)調等方面可以窺見一斑：
1)涉及專業(yè)領域廣，包括氣動、結構、強度、疲勞、傳動、材料、液壓、燃油、環(huán)控、飛控、電氣、航電、試飛等幾十個領域的試驗活動；
2)涉及產品生命周期全過程，包括產品研制、生產制造和維護使用等各階段的性能和功能試驗要求；
3)涉及試驗內容多，包括材料、零組件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)、成品、系統(tǒng)、整機和試飛等的產品驗證活動；
4)涉及協(xié)調界面復雜，包括設計制造等研制單位、材料和成品等供應商、測試設備和信息采集器等的測控技術提供商、專業(yè)試驗場所等試驗保障單位，以及產品使用的用戶等相關單位。
3 航空產品試驗的數(shù)據(jù)管理要求迫切
試驗的目的就是確認研發(fā)產品的品質，在產品的方案和工程設計階段確認設計的正確性，在產品生產階段確認產品對性能和功能要求的符合性，即使在產品的使用階段，也要不斷地確認產品使用的可靠性、安全性和維護性等。
試驗的結果就是獲取正確的數(shù)據(jù)。隨著試驗技術、計算機技術和現(xiàn)代測控技術的發(fā)展，現(xiàn)代工程試驗正朝數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)類型豐富的方向發(fā)展。航空產品研制過程的試驗存在數(shù)據(jù)量大、技術參數(shù)多、數(shù)據(jù)類型雜等特點。
以試飛試驗為例，一個試飛起落采集的數(shù)據(jù)量多達幾十G。新型號的試飛科目繁多，一個新型號存貯的數(shù)據(jù)總量達幾百G甚至到T級。試驗測量的技術參數(shù)多，一個新型號研制需要測量參數(shù)高達幾千甚至上萬個；而且參數(shù)類型多樣化，工程試驗數(shù)據(jù)中靜態(tài)（如試驗環(huán)境數(shù)據(jù)等）和動態(tài)（如整個試驗過程中隨時間歷程變化的結果數(shù)據(jù)等）數(shù)據(jù)并存；復雜信息的捕獲需要多通道數(shù)據(jù)的同步。
目前大多情況下試驗數(shù)據(jù)仍零散保存在硬盤、光盤、磁帶等介質上，導致數(shù)據(jù)的檢索、利用困難，試驗數(shù)據(jù)的整理和處理效率低，試驗知識難以抽取，試驗數(shù)據(jù)管理和集成應用的要求日益迫切。
試驗過程分析
一般工程試驗是在相關型號項目的統(tǒng)一安排下多部門協(xié)同配合聯(lián)合工作的過程，其過程如圖1所示。
圖1 試驗管理過程
由型號項目管理部門下達試驗任務計劃；試驗委托單位（通常是設計分析部門）編制試驗任務書，并提供試驗對象，或設計試驗對象提交給制造部門生產；試驗部門依據(jù)任務書編制試驗大綱，并根據(jù)試驗對象設計試驗對象的工裝夾具提交給制造部門生產；相關資源的職能管理部門根據(jù)試驗大綱的要求配置試驗相關的資源；所有的儀器設備須經(jīng)授權的第三方計量部門檢測標定合格后，方可進入試驗環(huán)境提供試驗過程使用；制造部門生產試驗對象、工裝夾具進入試驗環(huán)境供試驗過程使用；試驗部門依據(jù)試驗大綱搭建試驗環(huán)境，按照相關試驗程序執(zhí)行試驗活動，獲取試驗數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進程分析處理，出具試驗測試報告提交給試驗委托單位；試驗委托單位在相關的分析環(huán)境中對試驗數(shù)據(jù)進行專業(yè)對比分析，最終提交試驗分析報告，向項目管理部門注銷任務。
試驗過程的各個環(huán)節(jié)，均在項目管理部門監(jiān)控和協(xié)調下進行。試驗過程中，在試驗任務書、試驗大綱、試驗對象、試驗環(huán)境、試驗數(shù)據(jù)、試驗測試報告和試驗分析報告等方面，根據(jù)需要組織相關的第三方評審。
試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的信息關聯(lián)分析
在企業(yè)信息化體系中，支持圖1的試驗過程的是試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
項目管理部門通過項目管理系統(tǒng)下達試驗計劃，下達資源配置指令，監(jiān)控試驗及其相關的工作活動并在試驗過程中協(xié)調各方面工作。產品設計分析部門通過產品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)提供產品試驗任務書、試驗產品數(shù)模：通過分析仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)接受試驗數(shù)據(jù)并利用專業(yè)知識和工具開展試驗分析。相關職能部門通過相應的資源管理系統(tǒng)為試驗配置資源。計量檢測部門通過計量檢測系統(tǒng)對試驗設備和儀表等進行檢測以保障試驗過程資源的符合性。生產部門通過制造管理系統(tǒng)接受試驗產品和工夾具數(shù)模；在制造過程管理的控制下生產實物試驗產品和工夾具。試驗部門通過試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)接收產品試驗任務書和產品數(shù)模，規(guī)劃部署試驗，開展工夾具設計；接受相關資源并進行符合性確認；接收試驗件和工夾具，搭建試驗工作環(huán)境，并執(zhí)行試驗環(huán)境管理；執(zhí)行試驗過程管理；執(zhí)行試驗數(shù)據(jù)測試、處理并提供測試數(shù)據(jù)和測試報告。
試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設計
1 試驗數(shù)據(jù)管理的業(yè)務要求
試驗數(shù)據(jù)管理的目標就是管好靜態(tài)的試驗數(shù)據(jù)和動態(tài)的試驗過程。圍繞著試驗數(shù)據(jù)管理，開展試驗數(shù)據(jù)采集、存貯、處理和利用行動。
在試驗數(shù)據(jù)業(yè)務邏輯的基礎上，根據(jù)試驗過程（圖1）要求，建立試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，并與其他相關系統(tǒng)之間建立信息關聯(lián)關系，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理和試驗過程控制。
2 試驗數(shù)據(jù)管理的系統(tǒng)方案
根據(jù)試驗數(shù)據(jù)管理的業(yè)務要求，利用信息技術建立功能系統(tǒng)，集成企業(yè)相關應用系統(tǒng)，形成企業(yè)試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的技術方案，如圖2所示。
圖2 試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)技術方案
(1)試驗數(shù)據(jù)采集與原始數(shù)據(jù)的存貯。
通過測試系統(tǒng)執(zhí)行試驗數(shù)據(jù)的采集。測試系統(tǒng)由測試臺架、儀器設備、測試件及其相關裝置構成。測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集器將采集的數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與存貯。
測試系統(tǒng)的測試臺架、儀器設備、測試件及其相關裝置等，由環(huán)境管理系統(tǒng)進行管理，環(huán)境管理系統(tǒng)保障試驗前的資源、各測試（含被測）單元的指標符合程度及其在測試過程中的指標穩(wěn)定性，以保證測試獲得的數(shù)據(jù)滿足要求，試驗環(huán)境及其指標數(shù)據(jù)與試驗項目相關聯(lián)，通過數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)保存到數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)一管理。
(2)試驗數(shù)據(jù)處理與結果數(shù)據(jù)的存貯。
通過工具集管理系統(tǒng)調用相關的軟件工具執(zhí)行數(shù)據(jù)處理活動。工具集管理系統(tǒng)注冊并管理企業(yè)試驗數(shù)據(jù)處理的相關工具（包括自研和商業(yè)軟件系統(tǒng)），對數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中保存的數(shù)據(jù)進行處理，并將處理后的結果通過數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)保存到數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理與結果的存貯。
試驗數(shù)據(jù)庫與企業(yè)其他應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)形成統(tǒng)一的企業(yè)數(shù)據(jù)中心，統(tǒng)一管理、維護和共享。
(3)試驗數(shù)據(jù)利用。
通過企業(yè)服務總線(ESB)將相關的數(shù)據(jù)通過接口傳遞到PDM、SDM等應用系統(tǒng)中，提供給專用應用系統(tǒng)進行加工和利用；同樣，試驗過程中所需的相關資源、試驗對象等數(shù)據(jù)，可通過接口獲取其他應用系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，以支持試驗過程中的使用。
(4)試驗流程管理。
數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、環(huán)境管理系統(tǒng)、測試系統(tǒng)、工具集管理系統(tǒng)等形成試驗的業(yè)務功能系統(tǒng)。要實現(xiàn)對試驗業(yè)務的應用，需要針對具體試驗業(yè)務利用流程管理工具建立試驗業(yè)務的過程邏輯，通過流程來組織、管理試驗過程。
流程管理是一套組織管理方法工具，按照業(yè)務邏輯編排業(yè)務工作順序（定義流程），定義相關業(yè)務工作所需的業(yè)務活動（調用功能模塊），關聯(lián)活動所影響的數(shù)據(jù)（加載數(shù)據(jù)），并按流程執(zhí)行路線變更數(shù)據(jù)狀態(tài)。
結束語
在企業(yè)信息化體系中，各應用系統(tǒng)的建設是統(tǒng)一的整體。即在信息網(wǎng)絡、服務器、數(shù)據(jù)庫等基礎環(huán)境的支撐下，建立各專門應用系統(tǒng)；各應用系統(tǒng)之間的信息流動通過企業(yè)服務總線(ESB)傳遞；項目管理系統(tǒng)對各應用系統(tǒng)進行監(jiān)控，并通過企業(yè)架構中的流程集成實現(xiàn)流程的銜接和活動狀態(tài)的抽�。凰械膽枚纪ㄟ^企業(yè)門戶實現(xiàn)單點登錄和應用信息的展現(xiàn)。在企業(yè)統(tǒng)一信息架構下實現(xiàn)企業(yè)中的所有應用系統(tǒng)的信息集成和過程集成，試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與相關聯(lián)系統(tǒng)之間的信息交流也通過企業(yè)信息架構實現(xiàn)。
從中可以看出，試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是型號協(xié)同研制的重要組成部分。長期以來，試驗基礎環(huán)境的建設側重于試驗測試能力的提升，盡管試驗測試設備的信息技術應用已經(jīng)非常普遍，但相對于項目管理、產品數(shù)據(jù)管理和分析仿真數(shù)據(jù)管理、試驗數(shù)據(jù)綜合管理的系統(tǒng)應用要差得多。目前試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建設被大家所重視，在建設過程中應充分重視企業(yè)信息他的整體建設，避免形成“煙囪”式信息系統(tǒng)應用。
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