試驗對于武器裝備的性能、壽命、質(zhì)量及成本方面都起著至關(guān)重要的作用。由于歷史上國防三線建設(shè)原因，我國很多軍工、國防單位整體布局存在差異，如試驗理論設(shè)計與試驗實施往往不在同一個單位，即使位于同一城市，也是有相當距離的獨立部門，而且大部分試驗是在外場不同地點完成，存在大量跨部門、跨單位、跨地域異地協(xié)同工作問題。

    美國波音公司采用信息技術(shù)建立了全球30個國家50家公司參與的設(shè)計、制造、試驗數(shù)字化協(xié)同平臺，實現(xiàn)了飛機試驗異地化、全球化，可縮短研制周期50%，降低成本50%。與國外相比，我國在試驗信息管理、運用等方面仍有較大差距，集中體現(xiàn)在：缺乏完備的試驗管理系統(tǒng)；試驗數(shù)據(jù)未形成統(tǒng)一的規(guī)范，試驗信息標準不一致；在試驗信息及數(shù)據(jù)的處理方面缺乏有效、安全的管控，缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲、管理平臺和環(huán)境，數(shù)據(jù)分散，共享率、利用率低，尤其是海量試驗數(shù)據(jù)的互換性以及試驗數(shù)據(jù)的可追溯性較差。

    在面向異地試驗工作過程中，需要協(xié)同開展的工作（如試驗指標確定、試驗設(shè)計、試驗現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析處理、試驗總結(jié)等）仍依賴人員出差、參加各種碰頭及協(xié)調(diào)會議進行面對面的交流、溝通與討論，這種方式極不方便，不僅工作效率低，而且時間和經(jīng)濟成本極高。因此，搭建一個面向試驗任務(wù)的異地協(xié)同工作平臺，將在聲音、圖像、數(shù)據(jù)等信息的傳遞，文件交流，召開電子會議等方面發(fā)揮重要作用，從而方便溝通與交流，提高試驗效率，節(jié)省試驗成本，保證試驗工作的高效進行，提高試驗診斷、決策水平和能力。

    本文利用信息、網(wǎng)絡(luò)、計算機等技術(shù)和現(xiàn)代管理思想，初步構(gòu)建一個面向試驗任務(wù)異地協(xié)同工作的試驗管理平臺，并對平臺設(shè)計及實現(xiàn)過程中涉及到的總體設(shè)計、體系結(jié)構(gòu)、平臺構(gòu)成等幾個關(guān)鍵技術(shù)進行詳細闡述。該平臺將充分利用分布式硬件資源，支持試驗業(yè)務(wù)的協(xié)同開展與協(xié)同工作，提高跨地域異地協(xié)作的工作效率。

1 面向異地試驗業(yè)務(wù)協(xié)同工作機制

    由于各種外部、內(nèi)部的試驗環(huán)境和試驗條件是動態(tài)變化的，既有各部門之間的橫向協(xié)作，又有試驗項目自始至終的縱向管理，因此要求整個組織體系必須具有一定的彈性。這就要求根據(jù)項目多模式管理和多項目統(tǒng)籌的需要，建立高效精干的扁平化組織結(jié)構(gòu)，形成矩陣式柔性項目組織機構(gòu)。

    一些大型試驗業(yè)務(wù)主要涉及上級機關(guān)部門，科研所（試驗理論設(shè)計單位、試驗承擔單位、試驗協(xié)作單位）、處（科技處、質(zhì)量處等）、室（科研室）4級組織結(jié)構(gòu)協(xié)同工作。其中主要包括上級機關(guān)與所級協(xié)同、所與所級協(xié)同、所內(nèi)各部門協(xié)同、人員與人員、人員與業(yè)務(wù)、理論與試驗等幾種縱向、橫向協(xié)同模式。異地試驗協(xié)同工作形式主要分為及時通信、遠程音頻視頻傳輸、數(shù)據(jù)反饋、留言系統(tǒng)、討論溝通、電子郵件、試驗發(fā)布、文檔傳遞與共享、網(wǎng)絡(luò)會議、桌面會議等。

2 異地試驗協(xié)同工作平臺總體設(shè)計技術(shù)方案

    2.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體設(shè)計

    網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是異地試驗協(xié)同工作平臺的物質(zhì)基礎(chǔ)與信息高效暢通的物理通道，是各種試驗信息傳輸與共享的紐帶，只有穩(wěn)定，安全的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)才能滿足用戶對試驗的需要。在網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)設(shè)計過程中，充分考慮并兼顧到試驗利益相關(guān)方各自不同的個性需求與共性需求，同時要求能提供高效優(yōu)質(zhì)服務(wù)，具有良好的可擴展性，能搭接各種常見的應(yīng)用服務(wù)程序等功能，需綜合考慮其拓撲結(jié)構(gòu)形式、協(xié)議標準、建設(shè)規(guī)模、傳輸距離等具體內(nèi)容�；�于以上需求，最終設(shè)計的異地試驗協(xié)同工作平臺的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。值得注意的是：隨著試驗管理信息化程度的逐步提高，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、安全性、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)管理顯得愈發(fā)重要。另外，還需要專業(yè)的管理維護人員與網(wǎng)管工具對整個網(wǎng)絡(luò)進行統(tǒng)一管控。

圖1  網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

    2.2 試驗信息交換系統(tǒng)總體設(shè)計

    試驗信息交換系統(tǒng)的主要目的是在試驗數(shù)據(jù)管理(TDM)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對試驗任務(wù)建立異地協(xié)同工作平臺。TDM是試驗管理平臺實現(xiàn)異地協(xié)同的關(guān)鍵。由于一個試驗任務(wù)往往由多人在不同地理位置完成，各種試驗數(shù)據(jù)分散存儲在不同的地方，為了有效管理、共享這些數(shù)據(jù)，需要建立一個基于網(wǎng)絡(luò)的分布式的TDM系統(tǒng)。

    在TDM的基礎(chǔ)上，搭建面向試驗任務(wù)的異地協(xié)同工作平臺。通過建立試驗業(yè)務(wù)管理平臺，從試驗論證、準備到試驗實施及分析再到試驗總結(jié)、評估與決策，覆蓋了試驗業(yè)務(wù)的全生命周期。通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)跨地域、跨組織、跨系統(tǒng)、跨單位、跨部門的試驗過程、數(shù)據(jù)協(xié)同，同時通過基于異地協(xié)同工作平臺的分布式項目管理，提供對試驗任務(wù)全生命周期支持，以提高試驗過程協(xié)作效率。

    異地實驗協(xié)同工作平臺將以試驗任務(wù)及業(yè)務(wù)流程驅(qū)動，其核心是構(gòu)建一套試驗數(shù)據(jù)管理TDM系統(tǒng)。系統(tǒng)的試驗任務(wù)及業(yè)務(wù)流程驅(qū)動模型見圖2。該系統(tǒng)主要由流程、協(xié)作與管理三大功能模塊構(gòu)成。流程主要是根據(jù)試驗任務(wù)及業(yè)務(wù)活動，按照日常習慣完成常規(guī)的工作；協(xié)作是解決試驗過程中的信息交流、共享與合作等問題；管理是幫助相關(guān)人員及時了解和掌握試驗過程中的詳細情況。

圖2 以TDM為核心的試驗任務(wù)及業(yè)務(wù)流程驅(qū)動模型

    2.3 試驗信息安全體系設(shè)計

    信息安全及保密問題在國防軍工單位是一個非常重要的問題，既是高壓線，又是生命線。為了保證試驗數(shù)據(jù)、信息、文檔的安全，必須采取加密傳輸，以防止泄密事件的發(fā)生。要建立完善的管理安全機制與規(guī)章制度，保障各種試驗數(shù)據(jù)、文檔、信息的安全、可靠。針對不同的人員必須設(shè)置不同的訪問權(quán)限，保證各種信息的安全、可靠。

    通過對試驗信息安全系統(tǒng)物理安全、運行安全、保密風險性分析，提出了建立“一級監(jiān)督、二級管理、三級維護”的信息安全體系。技術(shù)體系必須與安全需求完全結(jié)合，安全項目需要以試驗流程為核心的思想，以強化信息安全的可靠性，提升信息安全的可信性�；�于此，構(gòu)建了如圖3所示的試驗信息安全保障體系模型。

圖3 異地試驗協(xié)同工作平臺信息安全模型

3 異地試驗協(xié)同工作平臺體系架構(gòu)

    異地試驗協(xié)同工作平臺提供的服務(wù)和業(yè)務(wù)功能種類較多，所構(gòu)建的平臺是一個以TDM系統(tǒng)為核心的統(tǒng)一協(xié)同工作環(huán)境，并將各個應(yīng)用系統(tǒng)封裝、集成到平臺之中，通過客戶端為用戶提供統(tǒng)一、友好的人機交互界面與接口。該平臺實質(zhì)是一個虛擬空間，試驗項目的所有相關(guān)方（在時間和空間上分布）基于此空間一起協(xié)商、討論、反饋、共享知識、信息、數(shù)據(jù)、文檔等，目的是為了高效率協(xié)作完成試驗任務(wù)。異地試驗協(xié)同工作平臺的技術(shù)架構(gòu)如圖4所示，由下而上可分為7個層次模型：基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層、協(xié)同層、展示層、用戶端。

圖4 異地試驗協(xié)同工作平臺技術(shù)架構(gòu)

    1)基礎(chǔ)層。該層主要提供支撐整個協(xié)同工作平臺運行的軟、硬件環(huán)境，包括信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，如協(xié)議標準、防火墻、路由器、加密機、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)帶寬等，以及平臺采用的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。同時需要保證相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施同步兼容，才能提高整個體系的效率。在此基礎(chǔ)上，利用J2EE框架的優(yōu)越性能構(gòu)建一個異地試驗協(xié)同工作平臺。

    2)數(shù)據(jù)層。該層包含了開發(fā)平臺涉及到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與文檔等，主要包括試驗技術(shù)指標、試驗理論計算數(shù)據(jù)、數(shù)值分析數(shù)據(jù)、試驗原始采集數(shù)據(jù)等在試驗活動中產(chǎn)生的過程數(shù)據(jù)及各類電子文檔或報告等。另外，還包括各單位或部門技術(shù)人員對一些數(shù)據(jù)進行歸納整理和標準化后所產(chǎn)生的各類標準庫、模型庫、資源庫中的數(shù)據(jù)。

    3)服務(wù)層。該層主要為共性、個性服務(wù)提供支持，如提供一個開放的中間框架，各單位、各部門可以根據(jù)各自具體的、不同的需求在該平臺上進行二次開發(fā)及功能擴展。該層還封裝了一些與支撐平臺運行相關(guān)的服務(wù)，如文件傳輸、用戶管理、留言系統(tǒng)、多媒體電子郵件、信息服務(wù)、安全管理、任務(wù)查詢、討論區(qū)等。

    4)應(yīng)用層。該層主要包括平臺中面向不同用戶的應(yīng)用模塊。各應(yīng)用模塊提供具有各自特色的應(yīng)用服務(wù)，適用于從試驗論證、準備到試驗實施及分析再到試驗總結(jié)、評估與決策的試驗全生命周期各個環(huán)節(jié)。主要包括各種文檔管理、試驗質(zhì)量審核與控制、試驗方案設(shè)計、試驗計劃審核與執(zhí)行、試驗發(fā)布、試驗過程管理、仿真分析、試驗狀態(tài)管理、試驗流程管理等。

    5)協(xié)同層。該層將實現(xiàn)試驗協(xié)同工作過程的動態(tài)、實時跟蹤和管理，以提高試驗過程規(guī)范性、項目管控力。主要包括WBS管理、試驗方案評審、試驗規(guī)劃、試驗質(zhì)量大綱、試驗進度、試驗資源管理、試驗分析等。

    6)展示層。展示層及協(xié)同層直接面向用戶，提供各類試驗數(shù)據(jù)的展示及可視化功能。在用戶端可以通過HTTP、XML、HTML等各種協(xié)議與服務(wù)層建立連接關(guān)系，發(fā)送請求，接收后者提供的一些服務(wù)。展示層可有效將平臺的各種應(yīng)用模塊與分析、處理結(jié)果展現(xiàn)給各類管理、技術(shù)、質(zhì)量人員。

    7)用戶端。人在任何科研活動中都是主要和決定因素。在試驗任務(wù)及業(yè)務(wù)流程中，所有參與的工作人員按照各自承擔的職責、角色協(xié)同工作。協(xié)同工作的人員主要有以下4類：各級管理人員、試驗理論設(shè)計人員、試驗實施人員、質(zhì)量管理人員。

4 異地試驗協(xié)同工作平臺構(gòu)成

    該平臺包括多個子系統(tǒng)：試驗過程管理系統(tǒng)、試驗協(xié)同管理系統(tǒng)、試驗理論設(shè)計管理系統(tǒng)、試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等。最終構(gòu)建的針對試驗任務(wù)的異地協(xié)同工作平臺主要由6部分構(gòu)成，如圖5所示。

圖5 異地試驗協(xié)同工作平臺構(gòu)成

    1)動態(tài)門戶系統(tǒng)。工作人員的統(tǒng)一人口，通過門戶可以進行用戶管理、系統(tǒng)管理、應(yīng)用管理和信息管理等，包括軟件授權(quán)控制等功能，是整個平臺最基礎(chǔ)的軟件支撐架構(gòu)�；�于Web的協(xié)同管理門戶可使試驗項目參與者與所處的地理位置無關(guān)，用戶通過單一訪問人口進行協(xié)同工作。采用樹形結(jié)構(gòu)的方式可方便用戶進行文檔瀏覽、數(shù)據(jù)管理、流程監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢等。

    2)試驗過程管理系統(tǒng)。通過試驗任務(wù)分解、試驗過程定義制定工作計劃，通過過程驅(qū)動引擎執(zhí)行工作計劃，通過任務(wù)反饋實現(xiàn)試驗工作計劃的動態(tài)、實時監(jiān)控。

    3)試驗協(xié)同管理系統(tǒng)。主要解決上級與下級單位之間關(guān)于試驗項目任務(wù)、組織的協(xié)調(diào)和溝通問題，實現(xiàn)任務(wù)接口層次的協(xié)同，包括試驗項目的實施計劃、質(zhì)量大綱、數(shù)據(jù)管理等業(yè)務(wù)需求，支持及時通訊、討論交流、電子郵件、試驗數(shù)據(jù)共享交換、網(wǎng)絡(luò)會議或試驗現(xiàn)場等協(xié)同支撐環(huán)境。

    4)試驗理論設(shè)計管理系統(tǒng)。針對試驗理論設(shè)計研究特點，建立支持試驗理論設(shè)計的管理系統(tǒng)，滿足試驗項目任務(wù)、試驗物理目標分解、試驗理論設(shè)計與計算、數(shù)據(jù)分析及管理、組織協(xié)調(diào)等業(yè)務(wù)需求，解決試驗理論設(shè)計部門之間的工作協(xié)同。

    5)試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。管理所有與試驗任務(wù)相關(guān)的試驗理論設(shè)計數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)、試驗采集數(shù)據(jù)等有效性數(shù)據(jù)，保證協(xié)同工作過程的全局性數(shù)據(jù)同源和共享，為各單位間交互試驗數(shù)據(jù)、信息及報告提供基礎(chǔ)交流環(huán)境，包括數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計等功能。

    6)基礎(chǔ)支撐平臺。作為基礎(chǔ)支撐，提供整個數(shù)字化試驗綜合協(xié)同工作平臺的基礎(chǔ)框架和開發(fā)環(huán)境，支持有關(guān)試驗任務(wù)的信息化管理，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同應(yīng)用系統(tǒng)。

    基于上述基礎(chǔ)，最終建立了一個基于網(wǎng)絡(luò)及門戶的分布式異地試驗協(xié)同工作平臺，其界面如圖6所示。

圖6 異地試驗協(xié)同工作平臺界面圖

5 結(jié)束語

    異地試驗協(xié)同工作平臺提供了多種數(shù)據(jù)分析處理工具，方便用戶對試驗數(shù)據(jù)進行綜合分析、處理、對比評估、挖掘，同時確保各種試驗信息及數(shù)據(jù)的有效性、一致性、完整性、安全性、可重用性，并提高異地試驗協(xié)同工作效率。高效的協(xié)同機制可大幅減少相關(guān)的碰頭會議和協(xié)調(diào)會議，有效控制試驗項目的狀態(tài)和進度，使多個單位圍繞同一試驗任務(wù)有條不紊地開展工作，確保試驗快速、高效地完成。同時試驗數(shù)據(jù)能實現(xiàn)跨單位、部門、專業(yè)交流，使數(shù)據(jù)信息有效共享，提升數(shù)據(jù)的利用率和試驗價值。平臺具備試驗全過程的業(yè)務(wù)管理和信息采集能力，保證試驗過程信息的完整性，并且各種信息可跟蹤與追溯。平臺能高效整合試驗資源，實現(xiàn)對試驗項目、任務(wù)、試驗數(shù)據(jù)和綜合信息的集中管理、有效共享、合理使用，確保試驗數(shù)據(jù)的完整性和安全性，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制，為異地試驗提供一個統(tǒng)一、規(guī)范的協(xié)同工作環(huán)境。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標題：面向異地試驗協(xié)同工作平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

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