隨著科學技術的不斷發(fā)展，在我國的各個行業(yè)特別是具有高附加值、高技術含量產(chǎn)品的試驗因為客戶對產(chǎn)品要求的提高，試驗量不斷增加。在這些試驗過程中產(chǎn)生了大量的試驗數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)爆炸性的增長趨勢，傳統(tǒng)的試驗數(shù)據(jù)管理已經(jīng)不能滿足企業(yè)的要求。最有效、最可行的方法就是對試驗數(shù)據(jù)進行的數(shù)字化、系統(tǒng)化管理，即使用軟件系統(tǒng)對企業(yè)的試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的管理。
本文以上海長園維安電子線路保護有限公司對過電流保護元件系列產(chǎn)品試驗數(shù)據(jù)管理的強烈需求為出發(fā)點，通過對公司研發(fā)部門實驗流程、實驗數(shù)據(jù)、審批流程的考察提出詳細的試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的需求分析，針對產(chǎn)品試驗數(shù)據(jù)的專業(yè)性、數(shù)據(jù)量大等特點，通過實驗管理系統(tǒng)模塊化設計，建立過電流保護元件系列產(chǎn)品研發(fā)的試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)并開展在企業(yè)的應用實施。
1 試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)概述
隨著信息技術在各領域中的應用，試驗數(shù)據(jù)管理問題已經(jīng)得到國內企業(yè)的廣泛注意，試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的發(fā)展也非常迅速。一些商品化的試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，典型的有Hi-key TDM、Newtera TDM和AppTDM等。試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)幫助企業(yè)組建一個準確一致的試驗數(shù)據(jù)資源庫，這個資源庫管理了試驗數(shù)據(jù)以及圍繞試驗過程的相關信息。功能強大的輔助工具能夠幫助用戶高效擴展該系統(tǒng)，并對數(shù)據(jù)進行有效的分類、索引和計算，提高數(shù)據(jù)的利用率。
2 試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的需求分析
2.1 現(xiàn)狀
過流保護元件系列產(chǎn)品隨著產(chǎn)品運用領域技術的提高而不斷改變，一般生命周期在三年，要想不斷贏得市場，就需要強有力的研發(fā)投入。在產(chǎn)品研發(fā)的過程中，企業(yè)沒有對試驗數(shù)據(jù)相關文件作統(tǒng)一的管理，這些數(shù)據(jù)在維護和使用方面存在以下問題：1）數(shù)據(jù)分散，數(shù)據(jù)格式各異。2）實驗數(shù)據(jù)無統(tǒng)一模板，試驗信息缺乏完整性。3）安全保密性差。4）無法進行數(shù)據(jù)挖掘。試驗花費大量的人力、物力，研發(fā)投入的資金達到年銷售額的5%-10%，這些試驗數(shù)據(jù)中蘊含著大量的可利用信息，但沒有進行管理、挖掘和利用。
2.2 系統(tǒng)需求分析
為了達到過電流保護元件系列產(chǎn)品試驗數(shù)據(jù)管理的要求，我們對試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的需求作如下描述。
2.2.1 試驗數(shù)據(jù)存儲功能
在單一的電腦平臺只能提供簡單的文件保存功能，而在試驗過程中隨著產(chǎn)品根據(jù)流程的流轉，每一道試驗工序都將產(chǎn)生大量的試驗數(shù)據(jù)以及試驗文檔，所以我們要求系統(tǒng)能提供試驗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文檔的完善的存儲功能。
2.2.2 試驗數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理功能
研發(fā)人員只能對單一的試驗數(shù)據(jù)進行單一的分析處理，對于更長時間累積的數(shù)據(jù)或其他研發(fā)人員的數(shù)據(jù)就無法進行系統(tǒng)的分析處理。試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)不僅要有數(shù)據(jù)的存儲功能，更要有對數(shù)據(jù)處理功能的要求。在數(shù)據(jù)處理方面，要提供數(shù)據(jù)的導入、導出、查詢等功能；并且系統(tǒng)能提供動態(tài)建庫機制，動態(tài)建立工程數(shù)據(jù)庫模型。
2.2.3 試驗分析結果的管理與共享
隨著試驗數(shù)據(jù)的增加，通過對試驗數(shù)據(jù)的分析以指導下一步試驗工作和提高產(chǎn)品質量。因為試驗數(shù)據(jù)的分析結果具有很長的有效期，系統(tǒng)要求能支持分析結果的管理與共享，以減少其他研發(fā)人員在進行試驗安排或改進產(chǎn)品工藝時的工作量，使得知識和經(jīng)驗得到更好的傳承。
2.2.4 流程化的試驗平臺
試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)能提供了統(tǒng)一的運行環(huán)境，可以根據(jù)試驗人員對試驗產(chǎn)品不同的流轉過程，實現(xiàn)按照流程連貫的實現(xiàn)試驗表單填寫、審批、傳遞工作。
2.2.5 試驗數(shù)據(jù)的條件化查詢功能
隨著試驗數(shù)據(jù)量的逐漸增加，研發(fā)人員對數(shù)據(jù)的查看會越來越頻繁，如何能準確找到自己需要的試驗工藝、測試、分析等數(shù)據(jù)是試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)必須具備的功能。用戶可以根據(jù)試驗日期、配方編號、任務單號、測試性能號、關鍵詞等各個方面的篩選條件，對試驗數(shù)據(jù)進行查詢。另外，多個研發(fā)人員組成的項目小組需要進行多條件的檢索工作，系統(tǒng)要求能允許保存不同的檢索設置，以提供不同的檢索要求。
2.2.6 試驗數(shù)據(jù)安全、保密、保障功能
試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)必須提供用戶管理以及用戶權限管理，同時要求對于不同的用戶像研發(fā)助理、研發(fā)工程師、或研發(fā)主管等，在設計能提供不同的用戶權限管理、用戶身份驗證等模塊。因為企業(yè)的研發(fā)人員存在離職等情況，所以試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的用戶會有變化，系統(tǒng)要提供管理員權限統(tǒng)一管理各用戶的權限，要求可以根據(jù)實際需要進行調整或補充。另外，用戶對數(shù)據(jù)的誤刪除或惡意刪除會給公司帶來嚴重后果，所以對數(shù)據(jù)刪除的控制，必須要經(jīng)過上一級用戶的確認，當出現(xiàn)誤刪除時，能保證系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的恢復。對于電腦病毒感染等故障時，系統(tǒng)的設計上要數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復功能。
2.2.7 系統(tǒng)的可完善性、可擴充等需求
試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在系統(tǒng)管理功能方面，是一個長期的優(yōu)化過程。通過面向對象模塊化設計方法，形成一個完整的管理系統(tǒng)。因為產(chǎn)品在設備、工藝、測試等方面的不斷改進，試驗數(shù)據(jù)也要求進行不斷完善，特別是新型加工設備出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)量綱或是新產(chǎn)品要求的測試規(guī)范出現(xiàn)新的不同測試項目而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)綱量。因此，試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)必須在系統(tǒng)功能、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫等方面具有擴充性。試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)要求能支持動態(tài)添加新增內容，并在后續(xù)的數(shù)據(jù)保存、運用、分析過程中相應能得到支撐。
2.2.8 系統(tǒng)的易操作性
試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在專業(yè)性上要做到位，同時必須具備系統(tǒng)的易操作性。試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)要在企業(yè)里面得到充分的應用，操作人員各異，包括制造作業(yè)員工對加工工藝數(shù)據(jù)的導入、應用試驗室測試人員對測試數(shù)據(jù)的導入還有研發(fā)人員對數(shù)據(jù)的分析，上層領導對試驗數(shù)據(jù)的指導。以上這些用戶因文化層次的不同對數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的理解不同，在系統(tǒng)設計上映充分考慮員工的操作應用方而的問題，使系統(tǒng)人機界面的易理解、易操作，從而讓試驗管理系統(tǒng)在企業(yè)的應用得到更好的推廣。
3 試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設計
3.1 系統(tǒng)體系結構
面向過電流保護元件系列產(chǎn)品研發(fā)的試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采用三層C/S體系結構構建，如圖1所示。
圖1 體系結構圖
系統(tǒng)的三層體系結構分別為數(shù)據(jù)庫層、業(yè)務邏輯層和表示層。通過以上模式它可以充分利用三方硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務進行合理的分配，從而可以降低系統(tǒng)的通訊開銷。
3.2 系統(tǒng)功能模塊的設計
過電流保護元件系列產(chǎn)品試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)對試驗數(shù)據(jù)的有效管理，達到數(shù)據(jù)的重復利用率，并提高試驗數(shù)據(jù)的安全性。系統(tǒng)主要可分為五大功能模塊，具體如下。
系統(tǒng)管理模塊包括：系統(tǒng)的登錄頁面、系統(tǒng)的主頁面、各項參數(shù)的設置以及系統(tǒng)的維護等功能。
用戶管理模塊包括：添加新用戶、注銷已存在的用戶、修改用戶的密碼和使用權限等功能。
流程管理模塊包括：狀態(tài)機工作流的設計、項目流程圖的查看以及查看流程進展程度功能。
數(shù)據(jù)管理模塊包括：試驗數(shù)據(jù)的存儲、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)關聯(lián)、數(shù)據(jù)的導入導出以及數(shù)據(jù)維護等功能。
項目管理模塊包括：項目的分顯示方式、查找、審批以及總結等功能。
4 試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應用
4.1 實施項目概況
本次試驗項目為聚合物一鎳粉超低阻電池片產(chǎn)品一體化項目，是對生產(chǎn)加工工序進行一體化、連續(xù)化生產(chǎn)工藝的研究，以提升生產(chǎn)效率和提高產(chǎn)品品質；此項目的產(chǎn)品主要用于手機鋰電池的過電流保護。
項目流程控制如圖2。
圖2 業(yè)務參數(shù)配置頁面
4.2 試驗數(shù)據(jù)的管理
4.2.1 管理軟件的安裝和業(yè)務參數(shù)配置
安裝試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，啟動FTP服務器，根據(jù)提示創(chuàng)建一個用戶，自定義用戶名和密碼，運行ftp服務器。然后運行試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件，配置ftp參數(shù)，測試連接，系統(tǒng)連接成功登錄系統(tǒng)。打開數(shù)據(jù)管理工具，頁而配置業(yè)務參數(shù)如圖3。
圖3 業(yè)務參數(shù)配置頁面
4.2.2 試驗數(shù)據(jù)的輸入
用戶登錄成功后，進入系統(tǒng)主頁面（圖4系統(tǒng)主頁面）。
圖4 系統(tǒng)主頁面
新建項目后，所新建的項目出現(xiàn)在左邊的導航欄上，在項目目錄下顯示出所新建的項目下行出現(xiàn)的子活動項，在活動項頭部顯示黃色三角形標記，說明用戶還未對子項目進行編輯。用戶分別對子項目進行編輯直到項目的總結審批工作，完成本項目工作（圖5主頁面審批流程結束狀態(tài)）。
圖5 主頁面審批流程結束狀態(tài)
4.2.3 試驗數(shù)據(jù)的保存和檢索
保存在Access數(shù)據(jù)庫的項目包括以下3類：1）FTP服務器的配置信息包括：IP地址、端口號、用戶名、密碼。2）用戶的登錄信息包括：用戶名、密碼、權限。3）項目相關信息包括：試驗項目的項目名稱、項目創(chuàng)建時間、項目的試驗數(shù)據(jù)和以及數(shù)據(jù)模板。在Access數(shù)據(jù)庫中其文件類型為.xls格式文件。FTP服務器上數(shù)據(jù)保存格都以.xls文件形式存放了相應的項目的試驗數(shù)據(jù)里面。
在系統(tǒng)的查找頁面，輸入項目名稱的關鍵詞或完整的項目名稱，即可查找出相應的試驗項目；也可選擇創(chuàng)建時間，確定在兩個時間段之間進行項目篩選；或是同時對項目名稱、項目的創(chuàng)建時間進行項目帥選。查找到項目，可直接打開項目并對此項目進行編輯或查看。在系統(tǒng)的檢索頁而可對數(shù)據(jù)進行檢索，系統(tǒng)的檢索功能支持全文檢索。在數(shù)據(jù)檢索時，實驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)會將文件中所有文本信息與檢索項進行相匹配。用戶可輸入關鍵詞進行檢索，檢索后試驗數(shù)據(jù)可顯示格式包括項目名稱、子活動、文件路徑等。單擊顯示的項目，可直接打開項目，并對項目進行查看、編輯。通過系統(tǒng)中已有的項目數(shù)據(jù)對系統(tǒng)進行精確的查找、有效的檢索，使試驗數(shù)據(jù)能達到重復的利用。
本文介紹了面向過電流保護元件系列產(chǎn)品研發(fā)的試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的應用，針對過電流保護元件系列產(chǎn)品試驗數(shù)據(jù)的特點，通過詳細的試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)需求分析和系統(tǒng)各功能模塊的設計，以安全性、高效性、實用性以及可維護性為最終目標完成系統(tǒng)設計；通過在企業(yè)超低阻電池片產(chǎn)品的試驗數(shù)據(jù)管理項目開展應用實施，在提升企業(yè)試驗效率的同時，也使企業(yè)的技術資源不斷的沉淀和積累，并通過對企業(yè)試驗數(shù)據(jù)的不斷挖掘和重復利用，持續(xù)增加企業(yè)的核心競爭力。
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本文標題：面向過電流保護元件系列產(chǎn)品研發(fā)的試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的應用
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