1 引言
复合材料作为新材料发展的一个重要分支，通过由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合，组成具有两个或两个以上相态结构的材料。该类材料不仅性能优于组成中的任意—个单独的材料，而且还可具有组分单独不具有的独特性能，因此在制造业中具有广泛的应用前景。例如，家电、汽车、电子产品中某些零件或配件需要具有阻燃特征、耐热特性、冲击性能和流动性能优良等品质，需要设计、开发和运用新型复合材料来满足特定的要求。对于材料生产企业而言，产品研发能力决定着企业的核心竞争力。流程创新以业务为主导，通过“流程工序管理”，将每一个步骤分解优化成标准动作，对企业整体业务信息流重新分解、并重新整合，从而达到大幅降低成本、高效整合内部资源的目的。通过新型复合材料研发流程管理系统的实施，将设计配方、试料，样品生产、试料样品测试、测试评估、试料样品客户反馈、量产等阶段快速装配成面向业务的研发流程管理系统。实现新型材料研发生产过程的集成化管理。提高了企业的快速市场响应能力。
2 系统业务流程设计
新型复合材料研发的主要过程包括研发项目申请、研发项目批准、研发项目材料牌号确定、配方设计、颜色设计、样品生产测试、样品反馈、入库等多个环节，涉及研发部、质量部、生产部、采购部、营业部、市场部等职能部门，使用表单和数据众多。通过定义新样品生产研发的工作流模型来进行研发工艺流程管理，使各部门间分工明确，合作有条不紊。在新产品的研发过程中存在着层次化流程，为了实现对复杂的业务流程的支持，研究定义工作流引擎的扩展接口，实现支持研发工艺管理流程定义的工作流管理系统功能。系统将产品研发工作流分为以下五个部分：申请评估工作流、配方，工艺审批及计划编制工作流、生产质量确认及测试工作流，测试判定及入库—作流、发货及客户反馈工作流。完整的新型复合材料研发总体流程，如图1所示。
图1 新型复合材料研发总体流程图
2.1 申请评估工作流
在开发新型复合材料之前首先要新建客户与项目，以便于集中管理客户与项目资料，然后填写设计开发申请单的部分内容，亦即是开发申请单的建立，这些工作由业务员完成。完成后将其提交给业务经理，业务总监审批，同时如果需要可以将其移交给市场邵经理，这样市场部经理可以了解相关的客户信息，及时了解市场动态。然后由配色主管根据客户的要求确定交货期及客户的颜色要求，之后将申请单分配给研发员，由研发员确定客户的性能要求。如果需要可以由研发经理进行二次确认，然后系统进人配方，工艺审批及计划编制工作流。其流程图，如图2所示。
图2 申请评估工作流流程图
2.2 配方／工艺审批及计划编制工作流
在此工作流中，研发员和研发经理根据确认的材料性能要求，确定出各材料的具体配方，以及各材料的具体组分，并且要填入质量测试的具体测试项目，以及相关的备注信息。然后编制并确定工艺信息，之后将此申请单提交给研发经理，研发总监，来审核材料配方与工艺信息。这里只能审核，而不能随意修改其内容，如果审核不能通过，则填写相关备注信息，并将其退回上一流程进行处理。如果审核通过，将其移交给配色主管进行生产及测试计划编制，并且根据颜色要求确定出色号，然后由配色员和试料员进行具体的颜色配方，并且做好生产前的准备工作，然后系统流转到生产质量确认及测试工作流。其流程图，如图3所示。
图3 配方/工艺审批殷计划编制工作流流程图
2.3 生产质量确认及测试工作流
在生产的过程中由配色员和试料员进行具体生产过程中各个环节的记录，并对整个生产过程进行检验，记录检验结果。试料生产好以后，由配色主管对试料颜色进行核准，并且评估颜色配方与材料配方的成本，对配色员所记录的生产过程记录情况进行复核，保证试料产品生产过程的规范性。然后要对试料产品进行测试，先由测试主管编制具体的测试计划。然后由测试屡对产品进行测试并且将测试的性能参数录入系统。其流程图，如图4所示。
图4 生产质量确认及测试工作流流程图
2.4 测试判定及入库工作流
在此工作流之中，由测试员先确认测试的性能参数的正确性和完整性，并且确认录入正确性，然后由研发员来验证测试的结果，如果有需要可以让研发经理，研发总监进行二次确认，同样这里也只能确认，不能修改相关的测试结果信息。测试完成以后。由文员办理入库手续，这样测试成功之后就可以对客户发货，由业务员来办理发货手续，如果需要可以让业务内勤来代办理发货手续。如果测试不成功，研发员会记录下相关信息，然后重新维护材料配方信息，同时配色丰管维护颜色配方信息，再进行试料生产。其流程图，如图5所示。
图5 测试判定及入库工作流流程图
2.5 发货及客户反馈工作流
业务员／业务内勤要对具体的发货信息进行确认，确认无误以后提交业务经理或内务经理审批，审批以后仓库进行发货作业，发货完以后还要了解用户的试用情况，由业务员来进行反馈。其流程图，如图6所示。
图6 发货及客户反馈工作流流程图
以上是整个研发系统的业务流程。对于反馈结果．如果客户对颜色配方或者材料配方不满意需要修改，研发员就需要进行材料配方的修改与维护，同时研发经理要进行审核。配色员对颜色配方进行维护，同时配色主管要对颜色配方进行审核。研发员还需要对工艺和技术规格进行编辑和维护，技术规格由研发员进行编辑，研发经理对其进行审核。测试员根据需要可以对技术规格进行查询。上述的审核过程都只能进行审核和确认，只能填写备注信息，不能修改具体审核的信息内容，若审核不通过，将退回到上一流程。
3 系统功能结构分解
系统针对新型复合材料研发标准管理和状态数据分析的数据库的结构特点和使用特点。在软件工程技术、计算机网络技术和数据库技术的支持下进行开发建设。系统结构功能，如图7所示。
图7 复合材料研发流程管理系统功能结构图
3.1 接入层
接人层指系统中直接面向用户连接或访问的部分。接入层目的是允许终端用户连接到网络，通过PC浏览器来实现。同时对连接或访问的用户进行身份验证，对不同用户的登录、查看和操作权限进行管理。
3.2 基础服务
基础服务指的是系统的搭建和使用所需要的基础平台。系统需要依据研发流程所需数据，设计提供应用数据的信息数据库；并设计研发系统的日志库，使研发系统以此为依据监管实例的执行。为使用户能够连接和访问系统需使用Internet标准网络。
3.3 应用模块
系统主要分为六个模块，即系统管理模块、数据入库模块、研发项目管理模块、数据查询分析模块、研发工艺管理模块、数据管理模块。
3.3.1 系统管理模块
包括用户管理、日志管理和数据备份恢复。其中，用户管理实现增加、删除用户，赋予和修改用户的信息等功能；日志管理实现系统日志显示、统计、查询和打印等功能；数据备份提供数据库的备份功能，以防止突发事故对数据库造成的破坏：数据恢复实现根据数据库的备份信息自动对数据库进行恢复的功能。
3.3.2 数据入库模块
包括人库数据检查、数据入库、属性数据入库。入库检查根据数据库标准对数据的完整性、拓扑关系的正确性、属性字段的完整性、属性数据的合理性进行检查监理，保证最终输入到数据库中的数据的准确性；数据入库实现各种数据的批量入库和单独入库，属性数据入库实现相关属性信息的批量入库功能。
3.3.3 研发项目管理模块
研发项目管理系统主要使管理层方便管理公司客户开发项目进展状态和存在问题．使研发员和业务员方便知道自己负责的所有项目所处进展状态。包括项目开发申请，项目新建、查询，研发进度查询，量产申请，量产，量产质量反馈等功能。
3.3.4 数据查询分析模块
数据查询分析系统主要使研发人员方便查找以往开发项目所使用的各项技术数据，对以往项目开发历史中所使用的技术数据进行汇总对比分析，能对其所负责的产品技术资料进行提炼归类。并能对不同客户的相同牌号产品的技术资料进行查询统计、分析对比，从而提高研发成功率。包括数据提取、数据分析、直观图形显示等功能。
3.3.5 研发工艺管理模块
研发工艺管理系统主要使研发人员查找管理以往项目所使用的各项研发工艺参数。并对新研发成功的项目工艺参数进行提取入库管理。主要包括以往产品信息(包括材料配方、色粉配方、研发工艺、产品物性、成本、生产加工设备、设备参数、螺杆参数等)查询、读入、读出、分类等功能，新配方及其相关信息入库申请，入库等功能。
3.3.6 数据管理模块
包括数据更新和数据提取。其中．数据更新提供属性数据的修改功能，提供矢量空间数据的在线编辑功能等；数据提取提供从数据库中下载空间数据和属性数据的功能。
4 系统技术架构分析
系统技术架构设计在考虑实际应用需求的基础上，采用Windows2000操作系统．以大型关系数据库Microsoft SQLServer2000为核心，使用B／S开发模式，采用XML消息传递技术。
以Microsoft Studio 2008作为开发环境实现了该系统。系统采用了ASP.NET的三层架构以保证系统良好可扩展性和开放性。ASP.NET的三层架构为表现层UI、业务逻辑层BLL和数据访问层DAL。其结构示意图，如图8所示。Web表现层为系统展现给用户的界面，也是系统与用户交互的界面。通过它用户不仅仅可以看到系统展现给用户的可视化界面。而且还可以通过此界面管理Web页的呈现与行为，向业务逻辑层发送用户输入。从业务逻辑层接受和呈现结果等。业务逻辑层是系统的核心部分。主要集中于业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计。它处于数据访问层与Web表现层之间，起到了数据交换中承上启下的作用。它从表现层接受请求，并根据制定的业务规则处理请求，从数据访问层获取数据或将数据发送到数据访问层，将处理结果传递回Web表现层。数据访问层其功能主要是负责数据库的访问，能实现对数据表的增添、删除、修改、更新、查找等。层从业务逻辑层接收请求，从数据访问层获取数据或向其发送数据。系统使用存储过程获取数据，选用ADO.NET数据访问接口向数据库发送数据．最后将数据库查询结果返回到业务逻辑层，作为ADO.NET数据集。
图8 复合材料研发流程管理系统软件架构图
系统的三层体系架构都采用了面向对象技术，将数据库访问、数据集成与表达、具体业务处理都封装成可独立调用的服务类。调用该系统的DAL和BLL层，可方便地开发出新增功能以满足特殊需求，因此具有良好的可扩展。另外，系统提供开放的数据接口，因此可以方便地与其它信息管理系统进行无缝集成。
5.结论
从复合材料新品研制生产的实际需求出发，进行了研发流程管理相关信息化技术研究．采用了ASENET技术，应用B6开发模式，开发出了复合材料研发流程管理系统。此系统通过对新产品研制生产流程(包括设计配方、试品生产、测试、评估、客户反馈以及量产)进行集成化管理，并在材料生产企业里进行了示范应用，提高了企业的新品研发效率，增强了企业的竞争力。
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本文标题：新型复合材料研发流程管理系统设计研究
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