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本文梗概 1 试验业务的特点 1.1 试验业务的内容 在产品研发流程中，试验是对设计结果的物理验证，或者叫实物验证，是实现设计改进、设计迭代的重要环节。没有试验的验证和考核，就无法确认产品是否真正达到设计要求。 实施试验是通过构造合适的外部条件，对试验件施加激励或环境要素，然后检测试验件的响应，从而分析试验件的性能。 1.2 试验业务的复杂性 试验的复杂性包括： 1）不同的产品设计目标会有不同的试验要求，这会导致同类型的试验会有不同的试验要求。 2）由于各个产品的重要程度不一样，于是对试验标准的高低要求也不一样，这导致同类型的试验有不同的精细化程度和执行规则。 3）产品的尺寸不一样，这导致同类型的试验有不同的试验规模。 4）试验单位间不存在社会化的协同，每个试验单位都可以按照自己的技术和资源特点发展试验技术，这导致同一类型的试验在不同的试验单位间存在差异性。 1.3 试验管理的不规范性 除了试验本身的复杂性，试验管理存在很大的不规范性，主要体现为： 1）试验工作通常由调度人员进行跨部门的协调和安排，貌似很有控制力，但大量采取紧急措施的行为，持续性地对规则和制度进行深度的破坏。 2）对于试验任务，不同角度的人员都会有不同的理解，赋予其不同的内涵。 3）基础信息管理的薄弱，科研人员在接收信息、调度资源、收集知识方面困难重重，从而产生大量低效的劳动和错误的认知。 4）各业务部门工作的细致度不一致，产出物的品质良莠不齐。 1.4 试验过程对信息化的依赖程度较低 信息化在试验领域的需求是一种隐性的存在，由于试验的复杂性和不规范性，导致信息化资源的投入难以产生明显效果，因此试验信息化处于一种被忽视的状态，试验领域无论思维还是操作，基本还停留在原始手工管理的工作方式上。 试验的复杂性导致试验计划处于经常性的调整状态。突发的问题，计划外的资源需求，都会对保持原有的计划形成压力，让管理人员习惯于人工干预试验的管理过程，让信息化系统难以发挥作用。 1.5 必须通过信息化提升试验的能力 随着设计要求的不断提升，设计和制造手段的革新缩短了研制周期。但试验任务的增多和试验难度的加大，试验实施的周期却越来越长。 信息化能够推动知识和信息的广泛共享和协作，是提高效率、提升质量、节约成本的有效手段。因此，实现试验业务的信息化管理是改进试验业务能力的唯一有效办法，需要克服困难，将试验业务里隐形的、松散的信息化需求显性化，人为地构建试验业务和信息化的紧密集成。 2 实现试验信息化的价值和当前现状 2.1 实现试验信息化的价值 实现试验信息化会有良好的政治和经济价值，归纳如下： 1）试验信息化可以固化业务流程，传递试验信息，实现各部门间的协同工作，从而提高工作效率，提高试验品质，减少试验周期。 2）试验信息化可以让试验人员共享知识和经验，更快速掌握新技术。 3）试验信息化可以让试验部门和设计部门共享数据，提炼数据背后规律性的趋势。 4）试验信息化可以让质量管理和试验过程充分地融合，更有效率地提升试验品质和追踪质量问题。 5）试验信息化可以管理试验资源，提高仪器、设备、传感器的使用率，降低试验成本。 2.2 试验信息化难点 试验业务有其业务特点，在实现信息化上也有自己固有的难点，这体现在下列方面： 1）试验中所有的对象都是实物的存在形式，试验方法也是物理的过程。信息化不会改变试验的任何物理特性，试验该怎么做还得怎么做，信息化命中注定在试验实施过程只是辅助的手段，不会带来神奇的变化和决定性的价值递增。 2）信息化的实施必然涉及业务流程的再造和职责的重新划分，业务重构的风险和难度会挫伤业务部门推动信息化的积极性。 3）试验业务本身的不确定性体现为缺乏严谨的规范和标准，实施信息化时必须将这些复杂性梳理清楚。 4）难以将信息化的成功经验在其它单位推广，只能通过个性化的设计逐个单位进行实施。 5）很多试验单位将试验信息化的范围局限于试验本身，忽视与试验相关的计划、质量、物资、资金等环节，导致试验信息化被孤立在一个狭小的范围，切断了和其它业务因素的关联。 2.3 试验信息化的实践 和社会上其它行业相比，试验领域信息化应用的广度和深度尚且不足，大部分试验管理项目的建设效果都很有限。 但随着试验应用的逐渐成熟，产生了一些较好的应用实例，归纳起来有如下的系统类型： 1）单一业务内容管理系统。从单一的试验业务层面入手，对业务的部分内容进行管理。 2）货架式数据管理系统。按单一专业建设试验数据管理系统，然后在不同专业里进行复制式的重构。 3）流程化数据管理系统。用流程工具分发任务和收集试验信息、数据和文档。 4）独立场景数据管理系统。针对特定问题进行设计，目标明确，边界清晰，有良好的使用效果，能大幅度提高工作效率。 3 试验信息化的目标和理念 3.1 试验信息化的目标 试验信息化的目标就是用信息化的手段管理试验相关的所有业务，以及试验执行的全过程。一个是试验管理层面，对试验业务流程相关的合同、计划、物资、资源、资金、交付进行一体化管理；另一个是试验实施层面，对试验的要求、设计、配置、实施、分析进行一体化管理。 信息化是要在所有试验相关的人员中共享知识和信息，要用数字化的方式表达试验相关的对象和数据，要完整方式记录试验过程中的各种数据、表单和结果，从而完成规范化、高效率、高品质的试验项目，也为实现和设计、制造高度耦合和迭代的虚拟试验构筑基础。 3.2 试验信息化的理念 在实施试验信息化的过程中，需要尊从下列原则： 1）由于信息化对试验操作本身能力的影响并不巨大，这就要求要从更宏观的层面去统筹信息化的实施，让试验信息化面向全业务过程，用综合的效果达到提升效率、保障质量、节约成本的目标。 2）试验信息化要特别关注标准和规范，从试验业务的各个环节形成多层次的严谨业务规范。 3）应采用国际主流的架构技术和规划标准，从企业战略规划为出发点，自顶向下进行规划，建立起信息化的架构和体系。 4）试验信息化注定是一项长期的工作，需要持续不断地投入人力和物力，依赖反复的迭代和细微的改进，而不可能仅靠短期的努力或一次性投入来解决问题。 5）试验能力提升的核心是试验人员管理和操作能力的提升，这些提升都需要转化为信息化的实践才可发挥出作用，提升信息化的认知和培养高水平信息化实施队伍决定了信息化实施的成败。 欢迎参加第十二届中国制造业产品创新数字化国际峰会 12月1-2日 长沙 4 试验信息化规划 4.1 企业试验业务战略规划 企业架构是对企业多层次、多角度的业务运行描述，信息化架构则是对企业架构的信息化实现。 基于下列理由需要自顶向下进行规划： 1）试验业务本身基于实物的特点，决定了信息化的发展必然是周期长、见效慢，局部的信息化提升于整体的效用不大，必须从整体的信息化出发才可产生提高效率、提升质量、节约资金的较大效果。 2）试验业务特有的复杂性意味着信息化的过程就是对业务进行重构的过程，这个过程必然伴随着大量的修改和迭代，每时每刻都需要调整各部分之间的关系。因此，基于全局的规划才有可能实现整体的动态调整和平衡。 3）要实现企业层面的共享、合作、重用，需将约束、价值、变化构建成统一的框架体系和数据架构，基于企业统一规划实现信息的集成。 4.2 数据架构 TOGAF是市场认可度最高、最行之有效的企业架构设计实践指南，应采用TOGAF这类国际先进理念进行架构设计。
数据架构是实现企业数据标准化、一致化、准确化的基础，在确定了企业的业务架构后，应对业务所涉及的数据进行分类和整理，构建数据架构。试验单位的数据要按业务域进行整理。 4.3 ODS测量测试数据管理 ASAM组织提供的ODS(开放数据服务)最初是为汽车行业测试制订的数据标准，由于具有较强的通用性，适用于多种试验的数据描述。 相比专用的解决方案，基于ASAM ODS方案的优势主要体现在： 1）ASAM ODS制订了统一的数据表达规范，这个规范具有自描述性，可以让不同的数据定义者用相同的模式定义各自具体化的数据。 2）ASAM ODS定义了基础的数据模型，这个模型可以柔性扩展，扩展后可适用于各种数据。 3）和测试数据一起保存还有测试的边际条件(比如通道信息、试验件信息、位置信息、参数信息)。这能保证其它使用者能够获得足够的信息来正确理解数据。 4）ODS标准化的访问方式提供了高度的透明性，可以很容易地访问和提供数据给其他测试领域、部门。 5）标准文本数据交换格式ATFx确保在不同的测量和分析实验室间用文件交换测量数据。 4.4 标签式数据管理系统 最新出现的标签式数据管理系统的基本理念是抓住用户在试验数据管理上的痛点，以试验数据文件为核心，辅助强大的数据解析工具，用完备的标签体系实现对数据文件的灵活描述。其功能特点是： 1）试验数据存储在文件中，不改变用户的数据文件使用和管理形态； 2）简单、易用、强大的数据解析工具，让数据在后台自动实现结构化的转换； 3）通过标签描述试验数据。用户可以建立层级继承的标签，也可以自由扩展标签； 4）标签的检索十分快捷，用户可以通过组合标签的文字，快速查找所需的数据文件； 5）利用配套数据分析工具，可以将后台解析的数据进行深度处理和分析。 5 结论 试验业务是产品研制链中的一个重要的环节，为推动试验业务的信息化，要秉承下列理念： 1）要从更宏观的层面去统筹信息化的实施，用综合的效果达到提升效率、保障质量、节约成本的目标； 2）由于先天的不足，试验信息化要特别关注标准和规范的制订； 3）应采用国际主流的架构技术和规划标准，自顶向下进行规划，建立起信息化的架构和体系； 4）试验信息化注定是一项长期的工作。 在信息化的实施过程中，没有捷径可走，正确的路径可以让实施人员少走弯路。只要精心规划，仔细推敲，长期努力，反复迭代，就能实现信息化的目标，达到业务提升的效果。 欢迎参加第十二届中国制造业产品创新数字化国际峰会 12月1-2日 长沙
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