试验对于武器装备的性能、寿命、质量及成本方面都起着至关重要的作用。由于历史上国防三线建设原因,我国很多军工、国防单位整体布局存在差异,如试验理论设计与试验实施往往不在同一个单位,即使位于同一城市,也是有相当距离的独立部门,而且大部分试验是在外场不同地点完成,存在大量跨部门、跨单位、跨地域异地协同工作问题。
美国波音公司采用信息技术建立了全球30个国家50家公司参与的设计、制造、试验数字化协同平台,实现了飞机试验异地化、全球化,可缩短研制周期50%,降低成本50%。与国外相比,我国在试验信息管理、运用等方面仍有较大差距,集中体现在:缺乏完备的试验管理系统;试验数据未形成统一的规范,试验信息标准不一致;在试验信息及数据的处理方面缺乏有效、安全的管控,缺乏统一的数据存储、管理平台和环境,数据分散,共享率、利用率低,尤其是海量试验数据的互换性以及试验数据的可追溯性较差。
在面向异地试验工作过程中,需要协同开展的工作(如试验指标确定、试验设计、试验现场数据分析处理、试验总结等)仍依赖人员出差、参加各种碰头及协调会议进行面对面的交流、沟通与讨论,这种方式极不方便,不仅工作效率低,而且时间和经济成本极高。因此,搭建一个面向试验任务的异地协同工作平台,将在声音、图像、数据等信息的传递,文件交流,召开电子会议等方面发挥重要作用,从而方便沟通与交流,提高试验效率,节省试验成本,保证试验工作的高效进行,提高试验诊断、决策水平和能力。
本文利用信息、网络、计算机等技术和现代管理思想,初步构建一个面向试验任务异地协同工作的试验管理平台,并对平台设计及实现过程中涉及到的总体设计、体系结构、平台构成等几个关键技术进行详细阐述。该平台将充分利用分布式硬件资源,支持试验业务的协同开展与协同工作,提高跨地域异地协作的工作效率。
1 面向异地试验业务协同工作机制
由于各种外部、内部的试验环境和试验条件是动态变化的,既有各部门之间的横向协作,又有试验项目自始至终的纵向管理,因此要求整个组织体系必须具有一定的弹性。这就要求根据项目多模式管理和多项目统筹的需要,建立高效精干的扁平化组织结构,形成矩阵式柔性项目组织机构。
一些大型试验业务主要涉及上级机关部门,科研所(试验理论设计单位、试验承担单位、试验协作单位)、处(科技处、质量处等)、室(科研室)4级组织结构协同工作。其中主要包括上级机关与所级协同、所与所级协同、所内各部门协同、人员与人员、人员与业务、理论与试验等几种纵向、横向协同模式。异地试验协同工作形式主要分为及时通信、远程音频视频传输、数据反馈、留言系统、讨论沟通、电子邮件、试验发布、文档传递与共享、网络会议、桌面会议等。
2 异地试验协同工作平台总体设计技术方案
2.1 网络系统总体设计
网络系统是异地试验协同工作平台的物质基础与信息高效畅通的物理通道,是各种试验信息传输与共享的纽带,只有稳定,安全的网络系统才能满足用户对试验的需要。在网络传输系统设计过程中,充分考虑并兼顾到试验利益相关方各自不同的个性需求与共性需求,同时要求能提供高效优质服务,具有良好的可扩展性,能搭接各种常见的应用服务程序等功能,需综合考虑其拓扑结构形式、协议标准、建设规模、传输距离等具体内容。基于以上需求,最终设计的异地试验协同工作平台的网络系统拓扑结构如图1所示。值得注意的是:随着试验管理信息化程度的逐步提高,网络的稳定性、安全性、网络传输速度、网络管理显得愈发重要。另外,还需要专业的管理维护人员与网管工具对整个网络进行统一管控。
图1 网络系统拓扑结构
2.2 试验信息交换系统总体设计
试验信息交换系统的主要目的是在试验数据管理(TDM)系统的基础上,针对试验任务建立异地协同工作平台。TDM是试验管理平台实现异地协同的关键。由于一个试验任务往往由多人在不同地理位置完成,各种试验数据分散存储在不同的地方,为了有效管理、共享这些数据,需要建立一个基于网络的分布式的TDM系统。
在TDM的基础上,搭建面向试验任务的异地协同工作平台。通过建立试验业务管理平台,从试验论证、准备到试验实施及分析再到试验总结、评估与决策,覆盖了试验业务的全生命周期。通过网络实现跨地域、跨组织、跨系统、跨单位、跨部门的试验过程、数据协同,同时通过基于异地协同工作平台的分布式项目管理,提供对试验任务全生命周期支持,以提高试验过程协作效率。
异地实验协同工作平台将以试验任务及业务流程驱动,其核心是构建一套试验数据管理TDM系统。系统的试验任务及业务流程驱动模型见图2。该系统主要由流程、协作与管理三大功能模块构成。流程主要是根据试验任务及业务活动,按照日常习惯完成常规的工作;协作是解决试验过程中的信息交流、共享与合作等问题;管理是帮助相关人员及时了解和掌握试验过程中的详细情况。
图2 以TDM为核心的试验任务及业务流程驱动模型
2.3 试验信息安全体系设计
信息安全及保密问题在国防军工单位是一个非常重要的问题,既是高压线,又是生命线。为了保证试验数据、信息、文档的安全,必须采取加密传输,以防止泄密事件的发生。要建立完善的管理安全机制与规章制度,保障各种试验数据、文档、信息的安全、可靠。针对不同的人员必须设置不同的访问权限,保证各种信息的安全、可靠。
通过对试验信息安全系统物理安全、运行安全、保密风险性分析,提出了建立“一级监督、二级管理、三级维护”的信息安全体系。技术体系必须与安全需求完全结合,安全项目需要以试验流程为核心的思想,以强化信息安全的可靠性,提升信息安全的可信性。基于此,构建了如图3所示的试验信息安全保障体系模型。
图3 异地试验协同工作平台信息安全模型
3 异地试验协同工作平台体系架构
异地试验协同工作平台提供的服务和业务功能种类较多,所构建的平台是一个以TDM系统为核心的统一协同工作环境,并将各个应用系统封装、集成到平台之中,通过客户端为用户提供统一、友好的人机交互界面与接口。该平台实质是一个虚拟空间,试验项目的所有相关方(在时间和空间上分布)基于此空间一起协商、讨论、反馈、共享知识、信息、数据、文档等,目的是为了高效率协作完成试验任务。异地试验协同工作平台的技术架构如图4所示,由下而上可分为7个层次模型:基础层、数据层、服务层、应用层、协同层、展示层、用户端。
图4 异地试验协同工作平台技术架构
1)基础层。该层主要提供支撑整个协同工作平台运行的软、硬件环境,包括信息化基础设施建设,如协议标准、防火墙、路由器、加密机、服务器、网络带宽等,以及平台采用的操作系统和数据库系统。同时需要保证相应的基础设施同步兼容,才能提高整个体系的效率。在此基础上,利用J2EE框架的优越性能构建一个异地试验协同工作平台。
2)数据层。该层包含了开发平台涉及到的基础数据与文档等,主要包括试验技术指标、试验理论计算数据、数值分析数据、试验原始采集数据等在试验活动中产生的过程数据及各类电子文档或报告等。另外,还包括各单位或部门技术人员对一些数据进行归纳整理和标准化后所产生的各类标准库、模型库、资源库中的数据。
3)服务层。该层主要为共性、个性服务提供支持,如提供一个开放的中间框架,各单位、各部门可以根据各自具体的、不同的需求在该平台上进行二次开发及功能扩展。该层还封装了一些与支撑平台运行相关的服务,如文件传输、用户管理、留言系统、多媒体电子邮件、信息服务、安全管理、任务查询、讨论区等。
4)应用层。该层主要包括平台中面向不同用户的应用模块。各应用模块提供具有各自特色的应用服务,适用于从试验论证、准备到试验实施及分析再到试验总结、评估与决策的试验全生命周期各个环节。主要包括各种文档管理、试验质量审核与控制、试验方案设计、试验计划审核与执行、试验发布、试验过程管理、仿真分析、试验状态管理、试验流程管理等。
5)协同层。该层将实现试验协同工作过程的动态、实时跟踪和管理,以提高试验过程规范性、项目管控力。主要包括WBS管理、试验方案评审、试验规划、试验质量大纲、试验进度、试验资源管理、试验分析等。
6)展示层。展示层及协同层直接面向用户,提供各类试验数据的展示及可视化功能。在用户端可以通过HTTP、XML、HTML等各种协议与服务层建立连接关系,发送请求,接收后者提供的一些服务。展示层可有效将平台的各种应用模块与分析、处理结果展现给各类管理、技术、质量人员。
7)用户端。人在任何科研活动中都是主要和决定因素。在试验任务及业务流程中,所有参与的工作人员按照各自承担的职责、角色协同工作。协同工作的人员主要有以下4类:各级管理人员、试验理论设计人员、试验实施人员、质量管理人员。
4 异地试验协同工作平台构成
该平台包括多个子系统:试验过程管理系统、试验协同管理系统、试验理论设计管理系统、试验数据管理系统等。最终构建的针对试验任务的异地协同工作平台主要由6部分构成,如图5所示。
图5 异地试验协同工作平台构成
1)动态门户系统。工作人员的统一人口,通过门户可以进行用户管理、系统管理、应用管理和信息管理等,包括软件授权控制等功能,是整个平台最基础的软件支撑架构。基于Web的协同管理门户可使试验项目参与者与所处的地理位置无关,用户通过单一访问人口进行协同工作。采用树形结构的方式可方便用户进行文档浏览、数据管理、流程监控、数据查询等。
2)试验过程管理系统。通过试验任务分解、试验过程定义制定工作计划,通过过程驱动引擎执行工作计划,通过任务反馈实现试验工作计划的动态、实时监控。
3)试验协同管理系统。主要解决上级与下级单位之间关于试验项目任务、组织的协调和沟通问题,实现任务接口层次的协同,包括试验项目的实施计划、质量大纲、数据管理等业务需求,支持及时通讯、讨论交流、电子邮件、试验数据共享交换、网络会议或试验现场等协同支撑环境。
4)试验理论设计管理系统。针对试验理论设计研究特点,建立支持试验理论设计的管理系统,满足试验项目任务、试验物理目标分解、试验理论设计与计算、数据分析及管理、组织协调等业务需求,解决试验理论设计部门之间的工作协同。
5)试验数据管理系统。管理所有与试验任务相关的试验理论设计数据、分析数据、仿真数据、试验采集数据等有效性数据,保证协同工作过程的全局性数据同源和共享,为各单位间交互试验数据、信息及报告提供基础交流环境,包括数据浏览、数据查询、统计等功能。
6)基础支撑平台。作为基础支撑,提供整个数字化试验综合协同工作平台的基础框架和开发环境,支持有关试验任务的信息化管理,并在此基础上实现复杂的网络协同应用系统。
基于上述基础,最终建立了一个基于网络及门户的分布式异地试验协同工作平台,其界面如图6所示。
图6 异地试验协同工作平台界面图
5 结束语
异地试验协同工作平台提供了多种数据分析处理工具,方便用户对试验数据进行综合分析、处理、对比评估、挖掘,同时确保各种试验信息及数据的有效性、一致性、完整性、安全性、可重用性,并提高异地试验协同工作效率。高效的协同机制可大幅减少相关的碰头会议和协调会议,有效控制试验项目的状态和进度,使多个单位围绕同一试验任务有条不紊地开展工作,确保试验快速、高效地完成。同时试验数据能实现跨单位、部门、专业交流,使数据信息有效共享,提升数据的利用率和试验价值。平台具备试验全过程的业务管理和信息采集能力,保证试验过程信息的完整性,并且各种信息可跟踪与追溯。平台能高效整合试验资源,实现对试验项目、任务、试验数据和综合信息的集中管理、有效共享、合理使用,确保试验数据的完整性和安全性,实现试验数据的质量控制,为异地试验提供一个统一、规范的协同工作环境。
核心关注:拓步ERP系统平台是覆盖了众多的业务领域、行业应用,蕴涵了丰富的ERP管理思想,集成了ERP软件业务管理理念,功能涉及供应链、成本、制造、CRM、HR等众多业务领域的管理,全面涵盖了企业关注ERP管理系统的核心领域,是众多中小企业信息化建设首选的ERP管理软件信赖品牌。
转载请注明出处:拓步ERP资讯网http://www.toberp.com/
本文标题:面向异地试验协同工作平台的设计与实现