航電產品試驗數據集成管理機制

周虎霖

（西南電子技術研究所 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保障工作。在產品定型前的試驗驗證階段，涉及到產品環境適應性試驗，系統各項功能鑒定試驗等。這些試驗具有結構復雜、流程復雜、數據量大且格式多樣、試驗數據共享困難等特點[1]。在產品售后服務保障階段，外場的服務保障工作缺乏統一標準化的管理，故障數據的采集、傳輸和使用也缺乏統一的規劃，針對故障現象大多是“一事一議”，缺乏系統性的歸納總結和舉一反三，無法對后續的產品設計提供有力的支撐。

因此，原有的分散的、粗狂的試驗數據管理機制已經不能滿足當前的業務需求，通過建立成熟的、專業的管理平臺，實現對航電產品全生命周期各階段的試驗數據集中管理。確保試驗數據的準確性、完整性、共享性、有效性，提高數據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 總體設計

2.1 試驗數據管理業務模型

通過對試驗數據管理現狀和存在問題的分析，從技術和管理角度梳理一個試驗數據管理業務模型詳見圖1，實現試驗數據管理的業務指導化、管理標準化及信息流程化。

2.1.1 業務指導化

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

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

建立一個統一的試驗數據管理平臺，配合流程化的管理實現試驗數據、故障數據、各類服務保障需求和試驗知識的統一管理。并利用大數據的分析手段，完成產品性能和質量的趨勢性分析工作。

2.2 試驗管理業務流程

圖1：試驗數據管理業務模型

航電產品試驗數據的產生貫穿于整個產品的論證階段、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項目立項決策使用；方案階段主要根據論證階段決策評審后的具體方案開展系統/分系統、整機和單元模塊的方案設計，并同步形成試驗方案和計劃；研制階段根據方案階段形成的設計方案開展產品實現、調試及試驗驗證工作；驗證階段主要開展用戶的驗收、產品的外場安裝聯試和評估等工作并轉入運維階段。在產品的生命周期中，會產生大量的設計文件和試驗數據，其中設計文件可采用PDM 系統進行管理，而試驗數據可采用試驗數據管理平臺進行管控[2]。

航電產品的試驗數據主要產生于研制、驗證和運維階段。涉及到了具體的試驗任務的輸入、試驗計劃的制定、試驗過程中數據的采集、數據的存儲、試驗結果分析等環節，并在試驗完成后開展知識庫的建設工作，試驗管理的業務流程詳見圖2。

2.3 數據管理平臺建設

結合航電產品試驗現狀，數據管理平臺應具備產品PBS 數據管理、海量數據存儲、試驗規劃管理、流程管理等功能，并可以在運行過程中與現有的多個業務系統進行數據交互，實現業務板塊接口的集成以及工具軟件的集成[3]。

數據管理平臺的系統架構如圖3 所示，包含三個層次，分別為：服務層、業務層和應用層。

2.3.1 服務層

包含了基礎平臺提供的供系統內部和外部系統調用的基礎服務，包括表單服務、流程服務及其他服務。

2.3.2 業務層

針對試驗的特點及業務需求，通過試驗基礎平臺分別建立相應的業務功能模塊，管理項目信息、計劃信息、試驗數據、試驗資源等信息。

2.3.3 應用層

針對試驗數據庫管理系統涉及的相關領導、各部門、試驗人員等之間協作流程，使得試驗數據可以為各部門協同使用，減少手工操作。

根據試驗的業務流程，在數據管理平臺的業務層中，包含了試驗數據的采集、數據處理應用、試驗流程管理、試驗數據管理、試驗任務管理、TBOM 管理、試驗知識管理和試驗資源管理等8 個板塊。各個業務流程的內容，需要和產品PBS 進行緊密關聯，產品的信息中還應該包括產品編號等唯一性內容，以便通過PDM 系統、MES 系統等對產品全生命周期的各項數據進行追溯。

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

2.4 規范及作業指導書建設

為促進數據管理平臺的建設和使用，達到預期的效果，還需要配套制度及規范的建設工作。主要從績效考核制度、作業指導書、數據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管理規定、考評制度和獎懲制度強化作業指導書、數據記錄模板以及數據管理平臺的使用，樹立規范意識。

2.4.2 作業指導書及數據記錄模板

為保障試驗活動的順利執行，需由有經驗的人員開展作業指導書的編制工作，作業指導書需涵蓋各項試驗的具體工作流程、相關的管理規定、典型儀器的使用方法、數據記錄的模板、異常數據的記錄模板等。其中，為降低整個試驗活動對操作人員技術能力的要求，流程需要以流程框圖的形式體現，相關數據和信息的記錄模板要以填空題的形式出現，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務的標準模型和人員能力的標準模型。業務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容。人員能力模型主要包含各項業務的具體模式以及相應的人員需具備的能力，包括能力標準、任務協調能力、問題排查能力等。

3 結論

圖2：試驗管理業務流程

圖3：系統的技術架構

通過開展航電產品數據集成管理機制研究，實現了對型號研制全生命周期的數據管理，通過制度建設和信息化建設兩個抓手共同推進，提升了試驗效率和數據利用率，給技術人員帶來了快速的回報。從而使試驗流程規范化，促進試驗知識的最大化重用，提高型號研制的質量和研發速度。