一、背景

    試驗是產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、直至維修保障過程中必不可少的重要技術(shù)手段，對于產(chǎn)品的性能、壽命、質(zhì)量以及成本方面都起著至關(guān)重要的作用。試驗技術(shù)和試驗管理水平的高低，是一個企業(yè)或科研單位核心競爭力的重要體現(xiàn)。經(jīng)過多年的投資建設(shè)，我國在高科技產(chǎn)品的試驗及測試設(shè)備條件上取得了明顯的改進，隨著近年來高科技產(chǎn)品在性能上的要求不斷提高，科研生產(chǎn)任務(wù)日益繁重，與之對應(yīng)的試驗任務(wù)的種類、數(shù)量和復(fù)雜程度也在不斷增加。現(xiàn)有的試驗管理手段和技術(shù)手段，已經(jīng)明顯不能滿足需求。突出表現(xiàn)為試驗測試數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)管理之間的不匹配。由于缺少先進適用的試驗數(shù)據(jù)管理手段，導(dǎo)致科研單位對試驗數(shù)據(jù)的維護和使用都非常困難，數(shù)據(jù)的完整性、一致性、安全性和可用性也難以保障，更無法進一步挖掘出埋藏在試驗數(shù)據(jù)當中的知識。試驗數(shù)據(jù)管理問題正在成為影響科研效率的新的瓶頸，嚴重制約了高科技產(chǎn)品的科研生產(chǎn)和創(chuàng)新發(fā)展。   

    在試驗數(shù)據(jù)管理方面的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

    (1)試驗數(shù)據(jù)分散獨立；

    (2)試驗信息缺乏完整性；

    (3)試驗缺乏標準化管理；

    (4)試驗信息缺乏完整的管理體系；

    (5)試驗過程及試驗數(shù)據(jù)之間缺乏集成；

    (6)試驗數(shù)據(jù)的安全性缺乏整體部署；

    (7)數(shù)據(jù)利用率低：

    (8)試驗數(shù)據(jù)很難在設(shè)計、仿真部門利用。

    在這種背景下，TDM系統(tǒng)應(yīng)運而生。TDM是Test Data Management的縮寫，其中本文含義是試驗數(shù)據(jù)管理。作為產(chǎn)品生命周期管理(PLM)的重要組成部分，TDM系統(tǒng)通過建立企業(yè)內(nèi)部權(quán)威的試驗數(shù)據(jù)資源庫，把企業(yè)所有的試驗數(shù)據(jù)和所有與試驗相關(guān)的信息和業(yè)務(wù)流程進行統(tǒng)一管理，成為企業(yè)提高科研水平、縮短科研周期、降低科研經(jīng)費的源動力。

二、試驗數(shù)據(jù)管理面臨的挑戰(zhàn)

    我們已經(jīng)認識到了試驗數(shù)據(jù)管理工作的重要性，但是真正開展試驗數(shù)據(jù)管理工作卻不是一件容易的事情，我們面臨著許多困難和挑戰(zhàn)。

    1．試驗易變性。試驗具有易變性特點，在試驗數(shù)據(jù)采集過程中，每次試驗的采集通道數(shù)目是變化的，每個通道采集的數(shù)據(jù)量也是變化的，另外，設(shè)備改造、試驗室擴展、試驗環(huán)境變化等因素會帶來試驗設(shè)備、試驗臺架、試驗儀器、數(shù)據(jù)種類等的變化。因此，傳統(tǒng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)是無法滿足這種數(shù)據(jù)的存儲需求的。

    2．試驗數(shù)據(jù)量大。隨著科技的發(fā)展和試驗重要性的提升，試驗的時間越來越長，比如：飛機發(fā)動機連接件的疲勞試驗超過1年；試驗采集的通道數(shù)越來越多，有的模態(tài)試驗通道數(shù)高達10000個；試驗設(shè)備采集速度越來越快，對于微波試驗而言更有高達1Mbps的儀器設(shè)備；試驗過程也越來越復(fù)雜。因此，試驗產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量呈幾何數(shù)量級增長，這給試驗數(shù)據(jù)管理帶來了很大的難度。

    3．試驗數(shù)據(jù)種類繁多。目前，在國際和國內(nèi)市場上試驗設(shè)備種類多樣，并且沒有國際統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式標準。在試驗單位存在大量不同的試驗設(shè)備的情況下，試驗采集的原始數(shù)據(jù)種類也是多種多樣的，試驗數(shù)據(jù)之間的格式差異很大，試驗數(shù)據(jù)管理并非易事。

三、試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)關(guān)鍵功能

    1．動態(tài)建庫。允許用戶任意定制自己所需的數(shù)據(jù)庫模型，包括數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)視圖、數(shù)據(jù)校驗規(guī)則和約束條件等內(nèi)容，滿足用戶多種需要，如：調(diào)整數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、組織和查找試驗數(shù)據(jù)、增加數(shù)據(jù)校驗的條件和規(guī)則等，適應(yīng)用戶不斷變化的試驗業(yè)務(wù)需求。

    2．海量數(shù)據(jù)導(dǎo)入。提供數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能，從各種格式的海量試驗數(shù)據(jù)文件中快速提取目標數(shù)據(jù)并且導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中。由于試驗數(shù)據(jù)量很大，導(dǎo)入性能是一個關(guān)鍵指標，一般應(yīng)該達到在3G/小時以上。

    3．Web頁面自動生成。在數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計完成后，TDM系統(tǒng)會自動生成完整的Web門戶來供試驗人員訪問，提供數(shù)據(jù)錄入、修改、刪除、查看、上傳、下載等常用操作。而且，在用戶根據(jù)業(yè)務(wù)變化而修改數(shù)據(jù)庫模型時，TDM系統(tǒng)可以自動調(diào)整Web門戶中的頁面內(nèi)容。這樣就免除了二次開發(fā)帶來的煩惱，無論試驗數(shù)據(jù)發(fā)生何種變化或者用戶產(chǎn)生何種應(yīng)用需求，都不會妨礙試驗數(shù)據(jù)管理工作的平穩(wěn)有序的進行。

    4．試驗數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)應(yīng)用。TDM系統(tǒng)可以幫助企業(yè)客戶搭建統(tǒng)一的試驗數(shù)據(jù)管理平臺，構(gòu)造完整規(guī)范的試驗業(yè)務(wù)系統(tǒng)。TDM系統(tǒng)可以實現(xiàn)的核心業(yè)務(wù)應(yīng)用包括以下幾個方面。

    (1)試驗項目管理。提供完備的試驗項目規(guī)劃管理，包括試驗設(shè)計、試驗文件簽轉(zhuǎn)、試驗任務(wù)管理、試驗相關(guān)數(shù)據(jù)查詢、試驗任務(wù)統(tǒng)計和試驗資源配置等管理功能。

    (2)試驗流程管理。提供試驗流程定制、試驗流程執(zhí)行、試驗流程監(jiān)控、歷史試驗流程查詢和試驗相關(guān)數(shù)據(jù)查詢等功能，可以隨時定制所需的工作流程，如試驗準備工作流程、試驗文檔審批流程、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制流程等。

    (3)試驗標準管理。具有相關(guān)試驗標準(國標、國軍標、行業(yè)標準及單位標準)的目錄清單及文件管理功能，在試驗過程中可以很方便地提取并查看相關(guān)標準文件，并可結(jié)合單位管理程序文件中確定的各種流程來進行流程設(shè)計。

    (4)試驗資源管理。管理與試驗相關(guān)的所有資源信息，主要包括試驗設(shè)備、試驗原料、試驗環(huán)境數(shù)據(jù)、試驗件信息、試驗設(shè)備及測試設(shè)備量值溯源信息、試驗人員信息、計量數(shù)據(jù)等。

    (5)試驗數(shù)據(jù)管理。管理試驗過程中采集到的所有數(shù)據(jù)以及手工錄入的所有數(shù)據(jù)，包括原始測量試驗數(shù)據(jù)、過程測量數(shù)據(jù)、試驗結(jié)果數(shù)據(jù)、試驗分析數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)、多媒體試驗數(shù)據(jù)等。另外，試驗任務(wù)書、試驗大綱、試驗報告等文檔也是系統(tǒng)的管理目標。

    (6)數(shù)據(jù)模型管理。實現(xiàn)動態(tài)建庫，允許用戶動態(tài)建立及維護數(shù)據(jù)庫模型，并能夠靈活地定義數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，定義多級數(shù)據(jù)校驗條件和規(guī)則，并進行自動數(shù)據(jù)校驗。(7)數(shù)據(jù)處理分析。提供數(shù)據(jù)分析繪圖功能，能夠?qū)崿F(xiàn)各種常用的曲線圖、柱狀圖、餅圖、云圖、等高線圖等繪圖方法；提供原始數(shù)據(jù)回放、曲線裁剪、圖形縮放、數(shù)據(jù)截取、曲線求和等各種專業(yè)數(shù)據(jù)處理方法；提供算法集成功能，可以集成各種第三方算法和自己編制的算法；通過擴展機制，可以不斷把所需的算法豐富到系統(tǒng)平臺中，滿足實際工作的需要。數(shù)據(jù)處理分析功能可以便捷定伍數(shù)據(jù)并快速完成數(shù)據(jù)分析處理操作，提高工作效率。

    (8)數(shù)據(jù)挖掘和決策支持。提供數(shù)據(jù)挖掘功能，從大量的試驗數(shù)據(jù)中抽取出潛在的有用信息、模式和趨勢，在歷史試驗數(shù)據(jù)的經(jīng)驗基礎(chǔ)上探索出新試驗數(shù)據(jù)管理的前景。

    TDM系統(tǒng)的應(yīng)用可以帶來試驗管理的變革，保障試驗數(shù)據(jù)的安全，實現(xiàn)多部門之間的數(shù)據(jù)共享和工作協(xié)同，提高試驗數(shù)據(jù)管理水平和利用效率，保存和積累經(jīng)驗知識，充分挖掘試驗數(shù)據(jù)的價值，改進和優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，提高設(shè)計質(zhì)量。目前國際和國內(nèi)的TDM市場尚處于起步階段，部分行業(yè)的一些單位已經(jīng)開始嘗試建立TDM系統(tǒng)。盡管TDM市場的成熟尚需時日，但是TDM系統(tǒng)已經(jīng)被各種行業(yè)的試驗和設(shè)計單位所關(guān)注，TDM市場已經(jīng)呈現(xiàn)出了蓬勃的朝氣。   

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：淺析數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)TDM的應(yīng)用

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