隨著科學技術的不斷發展，在我國的各個行業特別是具有高附加值、高技術含量產品的試驗因為客戶對產品要求的提高，試驗量不斷增加。在這些試驗過程中產生了大量的試驗數據，呈現爆炸性的增長趨勢，傳統的試驗數據管理已經不能滿足企業的要求。最有效、最可行的方法就是對試驗數據進行的數字化、系統化管理，即使用軟件系統對企業的試驗數據進行統一的管理。
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品試驗數據管理的強烈需求為出發點，通過對公司研發部門實驗流程、實驗數據、審批流程的考察提出詳細的試驗數據管理系統的需求分析，針對產品試驗數據的專業性、數據量大等特點，通過實驗管理系統模塊化設計，建立過電流保護元件系列產品研發的試驗數據管理系統并開展在企業的應用實施。
1 試驗數據管理系統概述
隨著信息技術在各領域中的應用，試驗數據管理問題已經得到國內企業的廣泛注意，試驗數據管理系統的發展也非常迅速。一些商品化的試驗數據管理系統，典型的有Hi-key TDM、Newtera TDM和AppTDM等。試驗數據管理系統幫助企業組建一個準確一致的試驗數據資源庫，這個資源庫管理了試驗數據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，并對數據進行有效的分類、索引和計算，提高數據的利用率。
2 試驗數據管理系統的需求分析
2.1 現狀
過流保護元件系列產品隨著產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投入。在產品研發的過程中，企業沒有對試驗數據相關文件作統一的管理，這些數據在維護和使用方面存在以下問題：1）數據分散，數據格式各異。2）實驗數據無統一模板，試驗信息缺乏完整性。3）安全保密性差。4）無法進行數據挖掘。試驗花費大量的人力、物力，研發投入的資金達到年銷售額的5%-10%，這些試驗數據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 系統需求分析
為了達到過電流保護元件系列產品試驗數據管理的要求，我們對試驗數據管理系統的需求作如下描述。
2.2.1 試驗數據存儲功能
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品根據流程的流轉，每一道試驗工序都將產生大量的試驗數據以及試驗文檔，所以我們要求系統能提供試驗數據、數據文檔的完善的存儲功能。
2.2.2 試驗數據的數據處理功能
研發人員只能對單一的試驗數據進行單一的分析處理，對于更長時間累積的數據或其他研發人員的數據就無法進行系統的分析處理。試驗數據管理系統不僅要有數據的存儲功能，更要有對數據處理功能的要求。在數據處理方面，要提供數據的導入、導出、查詢等功能；并且系統能提供動態建庫機制，動態建立工程數據庫模型。
2.2.3 試驗分析結果的管理與共享
隨著試驗數據的增加，通過對試驗數據的分析以指導下一步試驗工作和提高產品質量。因為試驗數據的分析結果具有很長的有效期，系統要求能支持分析結果的管理與共享，以減少其他研發人員在進行試驗安排或改進產品工藝時的工作量，使得知識和經驗得到更好的傳承。
2.2.4 流程化的試驗平臺
試驗數據管理系統能提供了統一的運行環境，可以根據試驗人員對試驗產品不同的流轉過程，實現按照流程連貫的實現試驗表單填寫、審批、傳遞工作。
2.2.5 試驗數據的條件化查詢功能
隨著試驗數據量的逐漸增加，研發人員對數據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、分析等數據是試驗數據管理系統必須具備的功能。用戶可以根據試驗日期、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，對試驗數據進行查詢。另外，多個研發人員組成的項目小組需要進行多條件的檢索工作，系統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 試驗數據安全、保密、保障功能
試驗數據管理系統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助理、研發工程師、或研發主管等，在設計能提供不同的用戶權限管理、用戶身份驗證等模塊。因為企業的研發人員存在離職等情況，所以試驗數據管理系統的用戶會有變化，系統要提供管理員權限統一管理各用戶的權限，要求可以根據實際需要進行調整或補充。另外，用戶對數據的誤刪除或惡意刪除會給公司帶來嚴重后果，所以對數據刪除的控制，必須要經過上一級用戶的確認，當出現誤刪除時，能保證系統對數據的恢復。對于電腦病毒感染等故障時，系統的設計上要數據備份和數據恢復功能。
2.2.7 系統的可完善性、可擴充等需求
試驗數據管理系統在系統管理功能方面，是一個長期的優化過程。通過面向對象模塊化設計方法，形成一個完整的管理系統。因為產品在設備、工藝、測試等方面的不斷改進，試驗數據也要求進行不斷完善，特別是新型加工設備出現新的數據量綱或是新產品要求的測試規范出現新的不同測試項目而產生的數據綱量。因此，試驗數據管理系統必須在系統功能、系統數據庫等方面具有擴充性。試驗數據管理系統要求能支持動態添加新增內容，并在后續的數據保存、運用、分析過程中相應能得到支撐。
2.2.8 系統的易操作性
試驗數據管理系統在專業性上要做到位，同時必須具備系統的易操作性。試驗數據管理系統要在企業里面得到充分的應用，操作人員各異，包括制造作業員工對加工工藝數據的導入、應用試驗室測試人員對測試數據的導入還有研發人員對數據的分析，上層領導對試驗數據的指導。以上這些用戶因文化層次的不同對數據管理系統的理解不同，在系統設計上映充分考慮員工的操作應用方而的問題，使系統人機界面的易理解、易操作，從而讓試驗管理系統在企業的應用得到更好的推廣。
3 試驗數據管理系統的設計
3.1 系統體系結構
面向過電流保護元件系列產品研發的試驗數據管理系統采用三層C/S體系結構構建，如圖1所示。
圖1 體系結構圖
系統的三層體系結構分別為數據庫層、業務邏輯層和表示層。通過以上模式它可以充分利用三方硬件環境的優勢，將任務進行合理的分配，從而可以降低系統的通訊開銷。
3.2 系統功能模塊的設計
過電流保護元件系列產品試驗數據管理系統的主要功能是實現對試驗數據的有效管理，達到數據的重復利用率，并提高試驗數據的安全性。系統主要可分為五大功能模塊，具體如下。
系統管理模塊包括：系統的登錄頁面、系統的主頁面、各項參數的設置以及系統的維護等功能。
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。
數據管理模塊包括：試驗數據的存儲、數據檢索、數據關聯、數據的導入導出以及數據維護等功能。
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 試驗數據管理系統應用
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品一體化項目，是對生產加工工序進行一體化、連續化生產工藝的研究，以提升生產效率和提高產品品質；此項目的產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 業務參數配置頁面
4.2 試驗數據的管理
4.2.1 管理軟件的安裝和業務參數配置
安裝試驗數據管理系統，啟動FTP服務器，根據提示創建一個用戶，自定義用戶名和密碼，運行ftp服務器。然后運行試驗數據管理系統軟件，配置ftp參數，測試連接，系統連接成功登錄系統。打開數據管理工具，頁而配置業務參數如圖3。
圖3 業務參數配置頁面
4.2.2 試驗數據的輸入
用戶登錄成功后，進入系統主頁面（圖4系統主頁面）。
圖4 系統主頁面
新建項目后，所新建的項目出現在左邊的導航欄上，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）。
圖5 主頁面審批流程結束狀態
4.2.3 試驗數據的保存和檢索
保存在Access數據庫的項目包括以下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、項目創建時間、項目的試驗數據和以及數據模板。在Access數據庫中其文件類型為.xls格式文件。FTP服務器上數據保存格都以.xls文件形式存放了相應的項目的試驗數據里面。
在系統的查找頁面，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。在系統的檢索頁而可對數據進行檢索，系統的檢索功能支持全文檢索。在數據檢索時，實驗數據管理系統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，檢索后試驗數據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。通過系統中已有的項目數據對系統進行精確的查找、有效的檢索，使試驗數據能達到重復的利用。
本文介紹了面向過電流保護元件系列產品研發的試驗數據管理系統的應用，針對過電流保護元件系列產品試驗數據的特點，通過詳細的試驗數據管理系統需求分析和系統各功能模塊的設計，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設計；通過在企業超低阻電池片產品的試驗數據管理項目開展應用實施，在提升企業試驗效率的同時，也使企業的技術資源不斷的沉淀和積累，并通過對企業試驗數據的不斷挖掘和重復利用，持續增加企業的核心競爭力。
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本文標題：面向過電流保護元件系列產品研發的試驗數據管理系統的應用
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