航電產(chǎn)品試驗數(shù)據(jù)集成管理機制

周虎霖

（西南電子技術(shù)研究所 四川省成都市 610036）

1 引言

在飛機研制全生命周期的各個階段，需要涉及大量的試驗驗證及售后服務(wù)保障工作。在產(chǎn)品定型前的試驗驗證階段，涉及到產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性試驗，系統(tǒng)各項功能鑒定試驗等。這些試驗具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流程復(fù)雜、數(shù)據(jù)量大且格式多樣、試驗數(shù)據(jù)共享困難等特點[1]。在產(chǎn)品售后服務(wù)保障階段，外場的服務(wù)保障工作缺乏統(tǒng)一標準化的管理，故障數(shù)據(jù)的采集、傳輸和使用也缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，針對故障現(xiàn)象大多是“一事一議”，缺乏系統(tǒng)性的歸納總結(jié)和舉一反三，無法對后續(xù)的產(chǎn)品設(shè)計提供有力的支撐。

因此，原有的分散的、粗狂的試驗數(shù)據(jù)管理機制已經(jīng)不能滿足當前的業(yè)務(wù)需求，通過建立成熟的、專業(yè)的管理平臺，實現(xiàn)對航電產(chǎn)品全生命周期各階段的試驗數(shù)據(jù)集中管理。確保試驗數(shù)據(jù)的準確性、完整性、共享性、有效性，提高數(shù)據(jù)的使用價值和利用率，降低試驗成本和縮短整體研制周期。

2 總體設(shè)計

2.1 試驗數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)模型

通過對試驗數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀和存在問題的分析，從技術(shù)和管理角度梳理一個試驗數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)模型詳見圖1，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)管理的業(yè)務(wù)指導(dǎo)化、管理標準化及信息流程化。

2.1.1 業(yè)務(wù)指導(dǎo)化

通過編寫《服務(wù)保障業(yè)務(wù)指導(dǎo)書》、《外場軟硬件升級作業(yè)指導(dǎo)書》對日常的試驗活動規(guī)范進行明確，確保外場一切試驗活動有章可循，提高作業(yè)活動的效率和準確性，并針對售后服務(wù)保障過程中涉及到的軟件、硬件升級工作要求進行明確，以提高業(yè)務(wù)整體水平。

2.1.2 管理標準化

建立管理標準，對試驗人員的服務(wù)標準、能力標準以及保密、安全和6S 等要求進行明確，確保上崗人員符合要求。

2.1.3 信息流程化

建立一個統(tǒng)一的試驗數(shù)據(jù)管理平臺，配合流程化的管理實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、各類服務(wù)保障需求和試驗知識的統(tǒng)一管理。并利用大數(shù)據(jù)的分析手段，完成產(chǎn)品性能和質(zhì)量的趨勢性分析工作。

2.2 試驗管理業(yè)務(wù)流程

圖1：試驗數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)模型

航電產(chǎn)品試驗數(shù)據(jù)的產(chǎn)生貫穿于整個產(chǎn)品的論證階段、方案階段、研制階段、驗證階段和運維階段。在論證階段主要進行產(chǎn)品的需求映射、需求分解分配等工作并形成多方案選擇報告共后續(xù)項目立項決策使用；方案階段主要根據(jù)論證階段決策評審后的具體方案開展系統(tǒng)/分系統(tǒng)、整機和單元模塊的方案設(shè)計，并同步形成試驗方案和計劃；研制階段根據(jù)方案階段形成的設(shè)計方案開展產(chǎn)品實現(xiàn)、調(diào)試及試驗驗證工作；驗證階段主要開展用戶的驗收、產(chǎn)品的外場安裝聯(lián)試和評估等工作并轉(zhuǎn)入運維階段。在產(chǎn)品的生命周期中，會產(chǎn)生大量的設(shè)計文件和試驗數(shù)據(jù)，其中設(shè)計文件可采用PDM 系統(tǒng)進行管理，而試驗數(shù)據(jù)可采用試驗數(shù)據(jù)管理平臺進行管控[2]。

航電產(chǎn)品的試驗數(shù)據(jù)主要產(chǎn)生于研制、驗證和運維階段。涉及到了具體的試驗任務(wù)的輸入、試驗計劃的制定、試驗過程中數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的存儲、試驗結(jié)果分析等環(huán)節(jié)，并在試驗完成后開展知識庫的建設(shè)工作，試驗管理的業(yè)務(wù)流程詳見圖2。

2.3 數(shù)據(jù)管理平臺建設(shè)

結(jié)合航電產(chǎn)品試驗現(xiàn)狀，數(shù)據(jù)管理平臺應(yīng)具備產(chǎn)品PBS 數(shù)據(jù)管理、海量數(shù)據(jù)存儲、試驗規(guī)劃管理、流程管理等功能，并可以在運行過程中與現(xiàn)有的多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)業(yè)務(wù)板塊接口的集成以及工具軟件的集成[3]。

數(shù)據(jù)管理平臺的系統(tǒng)架構(gòu)如圖3 所示，包含三個層次，分別為：服務(wù)層、業(yè)務(wù)層和應(yīng)用層。

2.3.1 服務(wù)層

包含了基礎(chǔ)平臺提供的供系統(tǒng)內(nèi)部和外部系統(tǒng)調(diào)用的基礎(chǔ)服務(wù)，包括表單服務(wù)、流程服務(wù)及其他服務(wù)。

2.3.2 業(yè)務(wù)層

針對試驗的特點及業(yè)務(wù)需求，通過試驗基礎(chǔ)平臺分別建立相應(yīng)的業(yè)務(wù)功能模塊，管理項目信息、計劃信息、試驗數(shù)據(jù)、試驗資源等信息。

2.3.3 應(yīng)用層

針對試驗數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)涉及的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、各部門、試驗人員等之間協(xié)作流程，使得試驗數(shù)據(jù)可以為各部門協(xié)同使用，減少手工操作。

根據(jù)試驗的業(yè)務(wù)流程，在數(shù)據(jù)管理平臺的業(yè)務(wù)層中，包含了試驗數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)處理應(yīng)用、試驗流程管理、試驗數(shù)據(jù)管理、試驗任務(wù)管理、TBOM 管理、試驗知識管理和試驗資源管理等8 個板塊。各個業(yè)務(wù)流程的內(nèi)容，需要和產(chǎn)品PBS 進行緊密關(guān)聯(lián)，產(chǎn)品的信息中還應(yīng)該包括產(chǎn)品編號等唯一性內(nèi)容，以便通過PDM 系統(tǒng)、MES 系統(tǒng)等對產(chǎn)品全生命周期的各項數(shù)據(jù)進行追溯。

在試驗數(shù)據(jù)的使用方面，主要從試驗知識管理和試驗數(shù)據(jù)分析兩個方面開展。知識管理主要包含相關(guān)試驗的作業(yè)指導(dǎo)書、培訓(xùn)的相關(guān)教材、產(chǎn)品故障解決方案等知識性文件，系統(tǒng)可提供信息檢索功能以提高使用效率。在試驗數(shù)據(jù)分析方面，主要對試驗過程中的數(shù)據(jù)進行解析、做圖并按需要生成報表，為單次產(chǎn)品的試驗提供有力的分析支撐。此外，針對同類產(chǎn)品，可以提供試驗數(shù)據(jù)的對比分析功能，針對多次試驗提供趨勢性分析功能。

2.4 規(guī)范及作業(yè)指導(dǎo)書建設(shè)

為促進數(shù)據(jù)管理平臺的建設(shè)和使用，達到預(yù)期的效果，還需要配套制度及規(guī)范的建設(shè)工作。主要從績效考核制度、作業(yè)指導(dǎo)書、數(shù)據(jù)記錄模板和能力標準模型幾個方面開展。

2.4.1 配套制度

需要建立配套的試驗作業(yè)管理規(guī)定、考評制度和獎懲制度強化作業(yè)指導(dǎo)書、數(shù)據(jù)記錄模板以及數(shù)據(jù)管理平臺的使用，樹立規(guī)范意識。

2.4.2 作業(yè)指導(dǎo)書及數(shù)據(jù)記錄模板

為保障試驗活動的順利執(zhí)行，需由有經(jīng)驗的人員開展作業(yè)指導(dǎo)書的編制工作，作業(yè)指導(dǎo)書需涵蓋各項試驗的具體工作流程、相關(guān)的管理規(guī)定、典型儀器的使用方法、數(shù)據(jù)記錄的模板、異常數(shù)據(jù)的記錄模板等。其中，為降低整個試驗活動對操作人員技術(shù)能力的要求，流程需要以流程框圖的形式體現(xiàn)，相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的記錄模板要以填空題的形式出現(xiàn)，以保證記錄的客觀和準確。

2.4.3 標準模型

標準模型主要包含業(yè)務(wù)的標準模型和人員能力的標準模型。業(yè)務(wù)的標準模型主要是各類試驗典型流程以及人員、儀器等資源的需求等內(nèi)容。人員能力模型主要包含各項業(yè)務(wù)的具體模式以及相應(yīng)的人員需具備的能力，包括能力標準、任務(wù)協(xié)調(diào)能力、問題排查能力等。

3 結(jié)論

圖2：試驗管理業(yè)務(wù)流程

圖3：系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)

通過開展航電產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成管理機制研究，實現(xiàn)了對型號研制全生命周期的數(shù)據(jù)管理，通過制度建設(shè)和信息化建設(shè)兩個抓手共同推進，提升了試驗效率和數(shù)據(jù)利用率，給技術(shù)人員帶來了快速的回報。從而使試驗流程規(guī)范化，促進試驗知識的最大化重用，提高型號研制的質(zhì)量和研發(fā)速度。