白皮书
北京海基科技发展有限责任公司
2010-08
第1页共31页
Hi-key TDM System白皮书
目录
一、背景概述 ............................................ 4 二、试验数据管理在国防系统中的应用 ....................... 6 三、试验数据管理面临的技术挑战 .......................... 10 四、Hi-key TDM System的主要技术特色 .................... 12
4.1 完善的解决方案 ............................................. 13
4.2 Hi-key TDM System的技术特色................................ 14
4.2.1 元模型驱动的软件架构.................................. 14 4.2.2 面向对象的工程数据库模型.............................. 15 4.2.3 虚拟XML数据库........................................ 15 4.2.4 J2EE技术 ............................................. 16
五、Hi-key TDM System的主要功能 ........................ 17 六、Hi-key TDM System的系统应用 ........................ 19 七、对应用集成的支持 ................................... 22 八、 TDM项目实施与东方海基 ............................. 23
8.1 先进的实施方法 ............................................. 24 8.2 完善的实施培训 ............................................. 25 8.3 严谨的实施规范 ............................................. 26 8.4 有效的风险控制 ............................................. 27
九、国内应用情况 ....................................... 29
9.1 国内典型用户 ............................................... 29 9.2 应用实例 ................................................... 29
十、海基科技介绍 ....................................... 30
第2页共31页
Hi-key TDM System白皮书
概要
任何产品和系统都要通过必要的科学试验来检验设计的正确性和可用性。因此科学试验是任何产品和系统最终要进行的阶段，而试验数据就是试验最直接的“产品”，其重要性和价值不言而喻，收集、整理、保管和分发试验数据是试验单位和管理部门最主要的职责，运用先进适用的试验数据管理系统是实施这一重要职责的必然选择。
海基试验数据管理系统（Hi-key TDM System）是海基科技集多年工程经验及工程智慧于一体，采用先进的软件技术，并遵循代表软件开发与服务最高标准的CMMI5规范开发的具有独立知识产权的以试验数据管理为核心的试验综合业务平台，是把试验数据整理加工成信息并最终转化成知识的“知识工厂”。 海基试验数据管理系统采用开放的软件架构，可在复杂的异构环境中高效地整合各种试验相关资源，实现对试验流程、试验资源、试验综合信息、试验数据、试验报告，以及试验规范和标准的统一管理，确保整个试验过程可控、试验资源可控、试验数据可控；确保试验数据的质量及其完整性和安全性。跨平台部署以及与PDM、OA等系统的集成，实现了试验数据在不同设备之间、不同部门之间和不同系统之间的共享与流动，使其成为企业和科研单位科研生产的新鲜血液。
海基试验数据管理系统不但为科研试验单位提供了一个统一规范的试验数字化平台，提高了试验管理水平；更为重要的是通过该系统可以将海量试验数据转化为有用有序信息，进而从信息中提炼出更为宝贵的经验和知识，从而为科研生产提供指导，为领导决策提供支持，提高研发水平、缩短研发周期、降低研发成本，创新发展目标。
第3页共31页
Hi-key TDM System白皮书
一、背景概述
产品和系统试验贯穿于产品研发、制造、直至验收、交付及排故的整个过程当中：
✓ 产品在研制阶段需要进行试验
高科技产品和系统从立项到交付使用，必须经过设计、试制、质量稳定的批量生产等过程。虽然，随着各专业领域设计理论的不断发展和计算机数字仿真技术的逐渐普及，产品设计也日趋完善。但真实的产品零件、部件、整机的性能试验，才是检验设计思想正确与否，设计意图实现与否，产品性能能否达到使用要求的重要保证。高科技产品往往要经过设计、试验、再修改设计、再试验、定型等的多次反复。 ✓ 产品在制造阶段需要进行试验
对于已经定型的产品，在生产过程中也需要对每一产品或其部分样品做性能试验，以便控制产品质量。
✓ 产品在验收交付及保障阶段需要进行试验
用户验收产品的主要依据也是产品的性能试验结果；同时，试验也是产品进行故障诊断的重要手段之一。
总之，试验是产品研发、生产制造、验收直至维修保障过程中必不可少的重要技术手段，对于产品的性能、寿命、质量，以及成本方面都起着至关重要的作用。试验技术和试验管理水平的高低，是一个企业或科研单位核心竞争力的重要体现。
经过多年的投资建设，我国在高科技产品的试验及测试设备条件上取得了明显的改进，随着近年来高科技产品在性能上的要求不断提高，科研生产任务日益繁重，与之对应的试验任务的种类、数量和复杂程度也在不断的增加。现有的试验管理手段和技术手段，已经明显不能够满足需求。突出表现为试验测试数据与数据管理之间的不匹配。
第4页共31页
Hi-key TDM System白皮书
在试验准备阶段，试验场的各个场站需要制定试验方案和计划、安装调试试验设备，进行包括单元级、部件级和系统级测试在内的一系列测试联调，这一阶段产生了包括环境参数、试验件状态、采集设备配置等大量基础数据；
在试验实施阶段，随着试验的展开和深入，通过采集设备获取了大量的甚至海量的试验测试数据；
在试验总结阶段，通过对获取的所有数据进行清洗、加工、整理和分析，得出评估数据，并据此产生对试验进行客观评价的试验报告。 对于国家级重大科研试验，耗费巨大人力、物力、财力和时间通过试验和测试获得的宝贵的试验数据，不仅仅是为了对试验和被试验的产品做一个合理的解释；它们更承载了大量有价值的知识信息，凝结了广大参试单位和人员的智慧和心血，是科研发展的记忆和重要的知识资源，是科研项目持续发展的重要组成部分。
由于缺少先进适用的试验数据管理手段，导致对试验数据的收集、分析、维护和使用都非常复杂，数据的完整性、一致性、安全性和可用性也难以保障，更无法实现采用数据挖掘工具进一步揭示出埋藏在试验数据当中的知识。试验数据管理问题正在成为影响科研效率的新的瓶颈，严重制约了高科技产品的科研生产和创新发展。
Hi-key TDM System是一个以试验数据管理为核心的统一的试验综合业务管理平台，涵盖试验准备、试验实施和试验评估和总结三大阶段，针对产品开发中产生的海量试验数据进行有效的管理，使工程技术人员更容易、更方便、更有效和更安全地使用并管理试验数据，不但极大地提高工程技术人员工作效率，又最大限度地揭示了试验和测量数据的价值：
各种各样的试验和测量数据以记录的方式保存在数据库中，消除了管理
大量数据文件所面临的烦恼。
通过对试验和测量数据进行分类，可以快速准确地从海量的数据中找到
所需数据。
第5页共31页
Hi-key TDM System白皮书
基于数据库操作，能充分有效地对试验和测量数据进行各种后处理，避
免了以往基于文件的手工操作环节，从而大大地提高了工作效率并减少了差错。
系统管理人员能对系统中的数据设置周密的和多层次的权限控制策略和
安全审核机制，而数据备份和恢复能力，保证了数据的安全性和抗灾能力。
二、试验数据管理在国防系统中的应用
对国防系统而言，开发诸如：航空/航天飞行器、水上/水下航行器，大型电子系统/电子对抗系统等复杂系统时，从零部件到整机的各种试验始终贯穿在系统的设计、制造、验收、使用等各个环节，这些试验随着我国国防武器装备的建设而日逐渐庞杂，为国防武器装备研制起到了巨大的推动作用。
国内军工科研试验单位进行的国防武器试验呈现如下特点。 1．试验数据分散独立
✓ 由于缺乏对试验设备的采集数据进行自动汇集的手段，造成试验原始数
据处于分散状态，难于汇集。各个试验场站拥有各种试验设备和仪器数百种，总数达到上千件/套，数字化程度高低不一，有大量的试验数据需要及时采集。但是目前试验数据的采集、存储、发送等工作环节都处于互相脱离状态，往往由不同的人员采用不同的软硬件进行。这样造成各个试验项目的试验数据基本都是分散在不同的计算机、不同的存储介质和不同的当事人手中。分散状态的试验原始数据，往往需要人工来汇集和入库。
✓ 单位内部各型号、各部件之间的试验、测试和检测的数据基本处于独立
状态。试验数据难于在设计、工艺、管理等部门之间共享；在大部分单位，数据的自动采集、存储、汇集、发送、分析基本处于点状零散状态，难于将试验数据汇总并综合分析处理；相关的数据也没有关联在一起，使得数据的利用率很低，许多有价值的数据没有被挖掘出来。各单位的信息中心目前主要是负责简单的办公和部分设计数据管理，还没有完全
第6页共31页
Hi-key TDM System白皮书
将试验信息纳入其管理，使得大部分试验信息还处于信息孤岛状态。 2．试验信息缺乏完整性
✓ 各单位基本上是按照传统模式进行试验，试验计划、试验流程设计、试
验设备管理、仪器设备计量、试验过程实现、试验数据采集、试验报告撰写等工作都是在各自独立开始、进行和完成，最后靠归档的报告才汇集试验的结果。
✓ 归档报告的信息远没有涵盖整个试验过程的全部信息；比如，试验报告
中反映的是试验的最终结果，而在试验过程中涉及到的诸多数据（环境参数、试验件状态、采集设备配置等），特别是在试验方案和计划的制定、试验报告撰写过程中产生的丰富过程数据则很少反映；这些数据对于试验分析和评估来说是非常有价值的。而目前只注重试验采集数据的做法，使得许多有用的试验相关信息还游离于信息系统之外；
✓ 除了在试验中采集的数据需要及时入库之外，长期以来积累起来的大量
的试验数据文件、试验信息文档，以及与试验相关的信息也需要纳入到信息系统管理之中。对于这些历史数据和文档，缺乏统一、高效的入库工具，人工的低效率无法完成大量数据的入库，也造成信息的不完整。
✓ 试验信息缺乏完整性，也使得数据的可追溯性大大降低。
3．试验信息缺乏标准化管理
✓ 目前试验和检验的数据基本上靠人工汇集，通过计算机采集的试验数据
格式也是五花八门，各种测试仪器、测试系统，不同厂家、不同生产年代仪器的数据格式都不相同，在行业内部、甚至各单位内部都还没有一个统一的数据标准。试验数据格式的不统一造成了试验数据的利用率不高，甚至无法在单位内部共享。试验和检验程序的标准化、规范化，数据分析处理的标准化、试验术语、符号等信息标准化建设也需要通过信息化的手段加强。
✓ 没有统一的试验数据格式标准，也使得分析处理软件难以普遍适用。 4．试验信息缺乏完整的管理体系
第7页共31页
Hi-key TDM System白皮书
✓ 在国防系统，从事试验和检测的军工单位众多，但基本处于各自为战状
况。各单位、各部门之间的试验和检测的信息没有一个在全行业层面上的综合管理和调配机制及数据共享的应用体系。在各单位内部，试验业务基本上是业务指导性管理，试验数据没有一个完整、统一的业务平台来管理。
5．试验过程及试验数据之间缺乏集成
✓ 试验过程产生了大量的试验数据，这些数据部分存储在计算机中，部分
存储在磁带机等存储设备中，还有部分记录在工作人员的笔记本上，各种数据严重分散，几乎没有形成一个完整、统一的试验数据信息。数据之间缺乏集成度和关联性，更缺乏一个贯穿产品项目设计、制造全过程的试验信息树。
6．试验数据的安全性缺乏整体部署
✓ 由于各单位对试验和检测数据的获取、存储、输出和应用都基本处于点
分布，各试验室计算机采集的数据都存储在本地的仪器和计算机上，人工读取的数据存储在纸质介质上，很难保证这些数据的安全。主要表现在以下几个方面：数据缺乏安全管理机制；仪器设备、计算机的淘汰及数据格式不兼容也易造成历史数据丢失；在现有状况下，试验和检测数据在数据的采集、数据存储、数据备份、数据应用（访问、调用、处理）等环节上都存在许多不安全的隐患。
✓ 试验数据分散在各种计算机、存储设备、仪器设备（或纸件）上，以各
类电子文件的方式进行保存、整理、交流和传播，数据的使用各行其是，数据流向不明，缺乏监管；仪器设备、软件的更换可能造成历史数据无法识别；数据备份不统一、不集中，容灾备份工作无法开展。 7．试验信息缺乏一个整体的系统平台
✓ 由于历史的原因，各军工单位的试验、测试和检验的管理体系基本是常
规的，在信息化建设飞速发展的今天，已经有很多成熟的IT技术能够应用到试验中。建设一个完整的试验数字化平台，可以把行业内各单位的
第8页共31页
Hi-key TDM System白皮书
试验方法、试验项目管理、试验流程管理、数据安全管理、数据完整性、数据分析处理、数据挖掘等诸多方面提升到一个全新的水平上。 ✓ 目前各军工单位的试验信息还没有完全纳入数字化总体建设规划中。在
以往的信息化建设中，基础网络平台建设、办公自动化（OA）、财务管理、人事管理（HR）、产品设计（PDM、PLM）、分析、仿真（CAE）、工艺（CAPP）、加工、生产的管理（MES、CAPP、ERP等等）都已经纳入信息化建设的轨道。在试验比重占设备研制50%工作的今天，为提高研制效率必须加快试验信息化建设。
✓ 传统孤立的试验已经严重影响了产品的研制过程。过去大量试验数据没
有很好的使用和保管起来，即便部分数据保留了但是也不够全面，且格式不统一，使用起来非常复杂，很难应用到实际的产品设计和定型上。 8．无法实现数据挖掘和商务智能等进一步应用
✓ 目前试验数据中各种参数之间没有完整的关系描述，缺乏系统性和贯穿
全过程的试验信息的回溯途径。如果想对历史试验数据再分析和挖掘时候，将是一个浩大的工程，许多有价值的信息无从查找，无法通过试验数据间内在的规律，揭示出有价值的知识。例如在试验数据对比时，需要确认两次试验的条件、设备状况、流程是否一致，才能判断数据对比的结果的可信度。
Hi-key TDM System以试验数据管理为核心，是完全针对以上几个方面的不足提出的解决方案。它可以实现：对过去的试验数据重新整理，归纳，存储、有序使用并应用试验的数据挖掘技术；对以后的试验进行统一指挥，统一管理。它所带来的重要价值体现在下面几个方面：
✓ 加强设计、仿真和试验环节的结合：工程技术人员可以方便快捷地查询
试验及测量数据，从中获取相关的数据和经验公式，来辅助复杂系统零部件的设计过程。
✓ 提高复杂系统零部件的复用性：通过查看零部件以往的试验及测量数据，
能帮助工程技术人员确定零部件是否适用于某些新的应用环境，避免不必要的重复设计和试验。
第9页共31页
Hi-key TDM System白皮书
✓ 仿真结果和真实系统试验结果一致性验证：通过仿真结果与试验数据的
匹配，可以对仿真模型进行修正，同时对仿真结果的置信度作出正确评估，为今后建立仿真规范，通过仿真计算减少物理试验提供可靠依据。 ✓ 加强沟通，提高效率：试验部门能充分及时地了解具体试验的说明和要
求，确保试验的完整性和准确性，并能将试验结果及时准确地反馈到设计部门。
✓ 优化设计：试验数据最真实地反映了产品的真实特性，通过对试验数据
的拟合，工程技术人员利用多学科集成与优化软件Optimus在拟合出的响应面上对设计进行优化。
✓ 保存和积累知识：宝贵的试验及测量数据不会因为时间的变迁或人员的
流动而丢失。
✓ 数据挖掘和知识发现：当试验数据积累到一定程度时，通过数据挖掘技
术可以更多的揭示蕴藏其中的许多重要的信息，如：从产品设计到制造的过程中未被发现的知识。
✓ 试验流程管理：对试验从立项到完成分析报告的全过程进行管理，包括
各环节负责人、责任承诺时间、审核人、各环节权限控制等都严格定义；确保试验按照计划顺利完成，并保障整个试验过程中的所有数据的完整性。
三、试验数据管理面临的技术挑战
大量的工程实践已经证明，由于工程应用领域对数据管理的要求与商业应用领域对数据管理的要求存在极大的差异，甚至有许多是本质上的区别。用传统的DBMS来管理包括试验数据在内的工程数据已经被证明是难以胜任的。
高科技产品从设计到制造过程是分阶段进行的，不同阶段需要解决的问题不同，因此各阶段相应开展试验的项目和内容都不相同，所关心的数据对象各异；但整体上这些数据又相互关联；此外，数据来源既有静态的规范数据，又有随过程发展不断产生的动态数据、信息增长数据、实验性临时数据等，数据结构和记
第10页共31页
Hi-key TDM System白皮书
录项往往要根据工程对象而改变，造成了试验数据量大、种类多、结构复杂。
多媒体数据类型
试验数据库管理的对象除了数字和字符外，还有伴随试验产生的大量的图形图像运动视频和声音信息，只有多种媒体信息表现方式，才能生动逼真地表现工程对象和试验过程。
动态数据模式
试验数据一般也有静态数据部分，即事先准备好的用于指导试验的信息，如试验规范、试验任务和试验大纲等；更为重要的动态数据处理，是在试验过程中随试验行为展开而动态产生，并且直接关系到试验结果的数据，如风洞试验、强度试验、系统试验等，又如工艺规程、方案处理、技术文档等，所以库模式也具有动态构造性质，直到试验对象最终结果产生出来，数据库的模式构造才完成，一般的商用型DBMS难以支持这类动态数据的描述和处理。
数据结构复杂
试验数据在随过程展开而动态形成发展的同时，因之带来的实体间的关系是复杂多样的，呈现网状结构，又有层次之分；分层设计不仅有层次结构，而且对于不同的设计对象的层次数目也不一样，在每个结点中，有的本身也可能具有复杂的结构特性，甚至又可能存在回路连接；而传统的DBMS无法提供这类设计数据的存储结构，也难以用方便手段操纵这种非标准层次化的数据。
随机存取和过程存取数据运行方式
复杂系统的试验通常要延续很长一段时间，对数据库不仅是简单查询，要涉及到提取大量数据，而且提取数据要参与设计过程，而设计过程有使用多方面相关信息，并且新产生的设计结果（包括对已有设计数据的修改）要作为事务提交、存入数据库，因此试验数据主要是过程存取，事务管理是面向长事务的。 试验是为了验证设计，而工程设计是一个试探性过程，具有反复性、尝试性和发展性，而且有些设计往往是范例的修改，有些设计可能有多种方案，这要求能保留和管理设计的历史，不同设计方案和动态变化的模式等。因此，试验数据
第11页共31页
Hi-key TDM System白皮书
运行方式上有版本控制要求。
工程设计中有总体数据，有各个专业数据，有竖向关联数据，也有横向关联数据，在一个集成系统中，随机存取数据量很大。
试验数据的特点在于，根据试验任务（如型号、批次或试验件）和试验分类（吹风试验、强度试验、系统试验）的不同，试验数据的内容千变万化，而其格式也是多种多样，且结构复杂，包含大量的属性和数组。由于试验数据的多变性和不可预测性，无法静态地制定出适合存储试验数据的数据库结构。
另外，大多数的试验数据都保存在各式各样的文件中，并且格式不一致，数据导入的难度很大。如果仅将试验数据以文件的方式存储管理，实现起来比较容易，却失去许多试验数据管理的价值，例如：难于对试验数据进行查询、分析、转换和展示等后处理。
为了达到对试验数据最大程度的利用，软件系统必须能将试验数据结构化，并以数据库记录的方式存储。这一要求乍听起来似乎不难，许多企业都尝试着自己开发，但是一旦做起来却发现是一件难度很大的工作。由于在软件系统的架构设计上存在着先天不足，经过多年努力开发出来的系统往往存在诸多的限制和缺陷，因而不能真正发挥作用。真正实用并能充分发挥试验数据价值的试验数据管理软件应建立在一个具有强大灵活性、易用性、安全性、开放性和可扩展性的软件架构基础之上。
四、Hi-key TDM System的主要技术特色
Hi-key TDM System完全遵循ISO/IEC17025标准，为企业提供了全面的试验数据管理解决方案。除了对试验数据进行集中管理，更实现了试验数据在设计、仿真、试验
第12页共31页
Hi-key TDM System白皮书
和管理等多部门之间的共享，提高试验数据的利用率，显著提高了试验的管理水平。
作为产品生命周期管理（PLM）的重要组成部分，Hi-key TDM System通过建立内部权威的试验数据资源库，把所有的试验数据和所有与试验相关的信息进行统一管理，成为科研试验单位提高科研试验水品、缩短科研周期、降低科研经费的源动力！ 4.1 完善的解决方案
Hi-key TDM System采用基于J2EE开发，支持跨平台运行；全新的开放体系架构，保证了系统的快速部署、快速实施；完备细致的保密机制，使得对用户权限的控制能够满足任何苛刻的保密要求；自主知识产权，极大地方便客户的定制，真正做到随需而动；而革命性的推出了TBOM概念及功能，使得与PDM的集成与关联易如反掌；可以说Hi-key TDM System是一个真正从试验数据管理的角度开发出来的系统。
如下图所示，Hi-key TDM System提供了面向试验数据管理的完善的解决方案。
第13页共31页
Hi-key TDM System白皮书
4.2 Hi-key TDM System的技术特色
Hi-key TDM System不仅是经验的积累和提炼，更是技术和理念的创新： 4.2.1 元模型驱动的软件架构
针对试验数据的多变性和不可预测性，Hi-key TDM System把试验数据管理中易变或不确定的部分从软件中剥离出来，用元数据（Meta-data）和元模型（Meta-model）进行描述。
这样，使工程人员通过Hi-key TDM System的可视化工具（Design Studio）就可以直观地定义数据库模型和业务逻辑，并随时修改调整；而这些模型和逻辑最终被转换成元数据和元模型。Hi-key TDM System内部的数据库引擎在元数据和元模型的驱动下，自动生成相对应的数据库、业务逻辑，以及用户界面等，整个过程完全不需要IT人员的编程和调试。
打个比喻，元数据和元模型就像知识，数据库引擎就像人的大脑，大脑可以学习知识，并能根据其所学到的知识进行思维和控制其他器官的行动。Hi-key TDM System的架构设计思想就是基于这个原理。
元数据和元模型驱动的软件架构提供了强大的灵活性和适应性，这是试验数
第14页共31页
Hi-key TDM System白皮书
据管理软件不可或缺的特性。 4.2.2 面向对象的工程数据库模型
传统的数据库系统试图以关系表来描述一切，而二维（甚至多维）关系表已经远远不能描述试验数据间错综复杂的关系。为此，Hi-key TDM System采用了面向对象的数据库技术，支持面向对象的数据建模方式，包括表达数据类之间的继承关系（Inheritance Relationship）在内的全部语义结构，准确买描述试验数据间的关系，使建立的试验数据库系统与工程实际（或工程人员对工程的认知）相一致。
此外，Hi-key TDM System还为方便工程人员建立试验数据库提供了标准的面向对象模板（Object-oriented Data Model），该模板包含：抽象数据类、公共属性和抽象数据类之间的关联关系等。工程人员可通过添加子数据类和特殊属性的方式在模板上扩展，既保证了数据库中的试验数据具有一定的一致性，又兼顾了不同试验数据的特殊性，同时也简化了工程数据人员的建库操作步骤。下图中的“试验件描述”、“试验要求”和“试验测量数据”为抽象数据类；而“涡轮发动机描述”、“涡轮发动机试验要求”和“涡轮发动机试验测量数据”等为工程技术人员所扩展的子数据类。 4.2.3 虚拟XML数据库
对试验数据管理的主要目的是为了更好和更方便地使用它们。使用试验数据中很重要的环节就是将试验数据从一种格式转换成设计软件、绘图软件或其它后数据处理系统所要求的格式。
第15页共31页
Hi-key TDM System白皮书
Hi-key TDM System的一个重要技术特色是通过XML Schema技术将关系数据库中的数据映射成虚拟的XML数据库（Virtual XML Database），既能充分利用数据库系统强大的存储和查询功能，又极大方便了对试验数据进行后置处理所需要的格式转换。 4.2.4 J2EE技术
Hi-key TDM System采用了全新的J2EE技术架构，为科研单位搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的试验数据管理系统提供了可靠的技术基础：
由于基于J2EE平台的产品几乎能够在任何操作系统和硬件配置上运行，而且有着业界最广泛的支持，基于J2EE技术架构的Hi-key TDM System可以充分利用企业原有的IT投资，保护企业的利益。
基于J2EE的应用程序不依赖任何特定操作系统、中间件、硬件，因此Hi-key TDM System可以部署到企业的各种计算平台之上。这一点，对于在企业复杂的异构计算环境中部署试验数据管理系统是非常关键的。进一步带来了系统的高度可伸缩性和高可用性。
第16页共31页
Hi-key TDM System白皮书
五、Hi-key TDM System的主要功能
•
动态建库 -- 每次试验采集通道不同，性能参数变化很多
✓ 面向对象的建库原理，支持数据
的继承和派生；
✓ 支持面向对象的数据模型，可动
态地建立和修改数据模型，生成新数据类、属性和关联关系等；
✓ 实现数据级联；
✓ 可支持复杂多变的试验数据。
•
海量数据导入 -- 试验时间长、采集通道多、采集速度快 ✓ 数据抽取：把数据从各种原始的业务系统中读取出来；
✓ 数据转换：对数据进行清洗及转换，从而可以确保数据的正确性、合
法性和完整性；
✓ 数据导入：将转换好的数据加载入库，支持单个导入、批量导入、多
对一导入、后台导入和自动导入多种方式； ✓ 可支持多种文件格式，
文本、Excel、XML、二进制文件等；
NI、LMS、Nicolet、Oros、Agilent等设备通用格式文件； *.unv、*.uff(55/56/58)、*.sdf 、*.wft 、*.nrf 、*.mtx 、
*.wav(Oros25) 、*.oxf(Oros36)等；
✓ 支持MatLab、Origin、TecPlot等后处理软件能识别的数据格式的导
出；
✓ 支持Excel、Txt、自定义的数据格式等； ✓ 导入过程中可以生成导入脚本，实现自动导入；
第17页共31页
Hi-key TDM System白皮书
•
TBOM数据组织 -- 定义多维度的数据查看方式，使数据的展现更符合工程人员的习惯
✓ 从产品结构的角度把各种试验信息进行有效组织；
✓ 实现TDM中的TBOM和PDM中的EBOM的转换，便于用户在产品设计数
据和试验数据之间快速溯源分析；
✓ 也可以按照用户要求定义多种数据的展现形式；
✓ 方便试验人员从产品结构的角度去查看了解相关的试验信息，提高试
验数据查询效率；
✓ 可以使熟悉PDM系统数据组织方式的用户保持他们现有的习惯，对试
验数据进行组织和浏览；
•
报告生成 -- 快速方便的生成试验报告 ✓ 通过Word/Excel编制报告 ✓ 能快速方便的调用数据库的数据 ✓ 提供灵活多样的试验报告定制模板 ✓ “一键式”报告生成功能，快捷高效。
•
流程管理 -- 使整个试验过程可控
✓ 提供流程设计工具，可视化无需编程 ✓ 对流程状态进行跟踪、任务统计，开成进度图 ✓ 对试验项目进展总览显示。
•
数据处理 -- 提供丰富的算法库和处理手段 ✓ 实时数据显示 ✓ 历史数据回放 ✓ 三维图形在线显示
第18页共31页
Hi-key TDM System白皮书
✓ 自研算法集成。
•
试验场地与设备可视化 -- 使试验安排调度更加直观 ✓ 方便快捷地了解试验场地和设备的使用情况 ✓ 便于对试验任务进行合理地安排 ✓ 为试验场地和设备的投入制定合理的计划 ✓ 更好地进行成本控制。
•
绘图分析 -- 灵活方便美观 ✓ 在线绘图分析； ✓ 离线绘图分析。
•
全面而灵活的系统管理 -- 符合保密要求的三权分立 ✓ 组织结构管理； ✓ 人员管理； ✓ 角色管理； ✓ 审计安全管理； ✓ 数据权限管理； ✓ 系统访问控制； ✓ 智能部署； ✓ 备份管理。
六、Hi-key TDM System的系统应用
第19页共31页
Hi-key TDM System白皮书 数据库模型管理Web门户动态生成动态建库动态创建数据分类动态创建数据视图动态创建校验规则数据编辑查询浏览附件管理多用户Web页面数据管理数据导入数据导出统计汇总实验室管理人员管理单位管理规章制度管理论文与成果管理实验室管理运行考核制度管理试验流程管理试验流程设计试验流程查看待办任务提醒标准规范管理国军标试验可视化试验远程发布试验历史回放试验场地规划三维模型测点显示试验数据中心试验数据原始数据过程数据质量体系文件规范文件综合信息试验文档成本数据 客户数据量值数据设备故障数据供应商信息资源数据试验设备试验原料环境数据产品数据计量数据人员数据经验知识经验积累通用接口PDM系统人员信息接口任务信息试验任务数据试验任务信息试验项目规划任务分解当前任务管理试验资源配置试验项目管理项目状态跟踪研究性试验管理结果数据分析数据异常数据多媒体数据试验件信息接口文档流转接口配置信息试验配置设计数据交换接口OA用户目录接口邮件系统工具软件分析绘图软件接口数据处理算法算法接口系统管理部门管理人员管理日志管理审计管理权限管理备份恢复数据处理数据分析工具数据绘图工具算法库管理试验报告生成过程图形存储数据挖掘试验资源管理设备状态监控计量设备提醒资源动态调度故障信息管理采集系统试验原始数据接口其它应用系统Hi-key TDM System可以实现以试验管理数据为核心的全面的工程数据管理，如图
所示：
围
绕
Hi-key TDM System即可构造完整的业务系统：
1) 试验项目规划管理：提供完备的试验项目规划管理，包括试验设计、试验
文件签转、试验任务管理、试验相关数据查询、试验任务统计和试验资源配置等管理功能。
2) 试验资源管理：管理与试验相关的所有资源信息，主要包括试验设备、试
第20页共31页
Hi-key TDM System白皮书
验原料、试验环境数据、试验件信息、试验设备及测试设备量值溯源信息、试验人员信息、计量数据和试验标准等。
3) 试验室管理：主要是管理实验人员、规章制度、论文成果信息、运行考核
制度进行统一的管理。
4) 试验标准及体系管理：具有相关试验标准（国标、国军标、行业标准及所
内标准）的目录清单及文件管理，在试验过程中可以很方便的提取并查看相关标准文件，并可结合所内管理程序文件中确定的各种流程来进行流程设计。
5) 试验流程管理：可以随时定制所需的工作流程，如试验文档审批流程、数
据质量控制流程等。包括试验流程定制、试验流程执行、试验流程监控、历史试验流程查询和试验相关数据查询等功能。
6) 数据库模型管理：能实现动态建库，允许用户动态建立及维护数据库模型，
并能够灵活的定义数据之间的关联关系，定义多级数据校验条件和规则，能进行自动数据校验。
7) 试验数据管理：能够通过协议获取实时的试验数据并入库，或者自动获取
经筛选或初步处理后的试验数据并入库。管理采集到的所有数据以及手工录入的所有数据，包括原始测量试验数据、过程测量数据、试验结果数据、试验分析数据、异常数据和多媒体试验数据等。
8) 试验数据分析处理管理：具有数据分析绘图功能，能够实现统一的在线绘
图，也能针对不同用户提供合适的离线绘图方法；具有算法集成功能，可以集成各种第三方算法和自己编制的算法；通过扩展机制，可以不断把所需的算法丰富到系统平台中，满足实际工作的需要；具有数据挖掘功能，可以从大量的试验数据中抽取出潜在的有用信息、模式和趋势，在历史试验数据的经验基础上探索出新的经验规律，提高试验设计能力。 9) 试验数据分析处理管理：数据挖掘和决策支持：挖掘出隐藏在试验数据中
知识性的内容，为科研生产提供有意义的指导，并对技术决策提供支持。 10) 系统管理：系统提供人员管理、角色管理、日志信息管理、权限管理、审
核机制，以及数据模型和数据的备份的管理。
11) 门户集成：与用户的系统门户集成，实现单点登录，实现相关数据信息在
第21页共31页
Hi-key TDM System白皮书
门户上的展示，并能根据数据模型自动生成Web页面。
12) 应用集成接口管理：实现与PDM、OA等其它应用系统的集成，与需要进行
数据及流程交互的CAX系统进行集成，满足各个单位内信息化总体建设的要求。
七、对应用集成的支持
试验数据管理系统往往不是一个孤立存在的系统。必须考虑到与OA系统、PDM系统、CAX系统、以及其它设计体系集成协同的问题。
例如：通过与PDM整合，试验人员便能够查询和调用试验件的产品图纸和资料；设计人员能方便地获取产品部件的试验数据和结果等；通过与CAE软件的集成，设计人员能够利用试验数据来建立更精确的仿真模型；通过与OA的集成，来实现试验计划申请，试验大纲/报告的签署、审核、批准的工作。
Hi-key TDM System在集成方面的问题作了充分的考虑。首先，针对系统集成中常见的数据不兼容的问题，Hi-key TDM System采用了虚拟XML数据库技术。该技术能将试验数据以XML标准格式表达，并能方便地将其转换成其它系统所需的数据格式；针对系统集成中常见的编程语言不兼容的问题，Hi-key TDM System除了提供Java的编程接口外，还提供了基于Web Service的编程接口。基于Web Service的编程接口能支持跨系统和跨语言的程序调用，也就是说无论要被集成的系统试运行在何种操作系统上，API是何种语言，都能通过Hi-key TDM System的Web Service接口来获取所需要的数据。
Hi-key TDM System能够与国际和国内知名的PDM和OA系统，以及数据采集系统集成。对于特殊的系统和客户自行开发的软件，Hi-key TDM System有三种不同的方式来解决集成所面临的问题：
Web调用方式：对于提供Web用户界面的系统，可用Web的方式与Hi-key TDM System的Web客户端集成。通过在Web界面上添加链接的方式，能使用户只进行一次登录，就能在两个系统之间切换。这种方式的优点在于，集成的工作较为容易，可支持不同平台和不同语言系统的集成。缺点是两个系统都必须具有Web客户端。
第22页共31页
Hi-key TDM System白皮书
文件方式：通过文件交换的方式来进行其它系统和Hi-key TDM System之间的数据交换。其它系统产生的数据以文件的方式传给TDM。Hi-key TDM System可以将任何格式的文件数据导入到数据库中；Hi-key TDM System还能将数据库中数据转换成其它系统所需要的文件格式。这种方式的优点在于，系统与TDM之间的集成不需要API调用，所以比较灵活，不需要很多编程工作。缺点是用户可能要对两个系统的操作都了解。
API调用方式：其它系统通过调用TDM的API来进行数据的存储和获取。
Hi-key TDM System提供了基于Java以及Web Service的程序调用接口，能与不同语言编写的和运行在不同平台上的系统进行交互。这种方式的优点是使得用户更加方便，不感觉到两个系统间存在的衔接。缺点是需要较多的编程及维护工作。
八、TDM项目实施与东方海基
TDM项目涉及到企业的设计研发、试验验证、科研管理、信息化等业务范围，还会涉及到各种网络结构、计算机硬件设备、支撑软件（操作系统、数据库等）和应用软件，所以是一个典型的复杂的、多元的系统工程。多年的经验告诉我们：一个TDM项目在企业的成功应用，实施是关键因素。如果实施方法不对路，没有好的控制机制，没有充分的培训，软件再好也没用。
就像再好的曲谱，也只有在大师的手下才能奏出动人的旋律一样。企业在进行TDM软件选型的时候，实际上也是在选择一家公司，这里面包含了三个层面的内容：
1. 该公司拥有先进、灵活，并经过验证的TDM产品； 2. 该公司具有先进的实施方法和强大的实施队伍； 3. 该公司具有良好的信誉和巨大的发展潜力。
为了给Hi-key TDM System注入新的活力，并保持其可持续发展的良好势头，同时使项目实施更加专业化和规范化。在2010年，海基科技与中船重工702所合资成立了无锡东方海基软件开发有限公司（以下简称东方海基），主要专注于
第23页共31页
Hi-key TDM System白皮书
Hi-key TDM System系统的持续开发、项目实施和技术服务的工作。 8.1 先进的实施方法
东方海基拥有一支经验丰富、稳定和谐的专业化项目实施团队，继承了海基科技以往项目实施的实际经验，总结、提炼出了一套科学严谨的实施方法和实施规范。
在对用户实施的技术支持过程中，我们认为：用户需求和良好的组织是沃土，软件系统是一粒种子，实施方法则是良好的种植和栽培技术。三者都到位，才能培育出茁壮的植株--新的管理系统，才能结出丰硕的果实。
基于这种认识，东方海基着力研究国内外先进的实施方法，结合成功案例，逐渐形成了一套经过实践检验的、结构化的“TDM实施方法论”--并作为东方海基实施服务的核心理念，而该方法论的核心思想是：
1. 引导中国企业快速和平稳地向先进管理模式过渡； 2. 企业实施Hi-key TDM System如同一次愉快的旅行； 3. 企业信息化工作是一项长期的工作； 4. 东方海基规范有效的实施服务方法论。
该实施方法论把TDM软件的实施过程划分为六个阶段，并规定了每个阶段的主要任务和评测方法。六个阶段从某种意义上形成了一个循环，每经历一次循环，企业的应用和管理都得到一次提升。见下图所示：
第24页共31页
Hi-key TDM System白皮书
项目实施过程的六个阶段
8.2 完善的实施培训
培训是实施过程中最重要的内容，实施试验数字化平台的好坏，很大程度上取决于培训的效果。所以，东方海基在自己的实施规范中专门规定了培训的内容和培训效果评估方法。培训工作贯穿了整个实施过程。东方海基在实施过程中将根据不同的对象和实施的不同阶段安排不同的培训内容。我们将培训内容和对象形象地描述成一个金字塔结构，见下图。
1. 高层领导和实施领导小组培训。主要内容是TDM理论和项目实施方法等。项目实施小组培训。主要内容是实施方法步骤和系统框架的培训等； 2. 职能小组和专题组。指的是专门负责某一子系统或某个专题功能实施的小组。培训的主要内容是相应的系统框架和子系统功能，以及实施方法等； 3. 一般管理人员和最终用户培训。主要内容是软件模块操作培训。
第25页共31页
Hi-key TDM System白皮书
项目实施过程中的培训金字塔
培训的形式分为多种，如：集中教学、会议研讨、现场指导等等，各种培训可能有时间上的交叉和重叠。目的只有一个，就是保证用户能够深刻掌握系统的使用，能够让软件在企业真正发挥作用。 8.3 严谨的实施规范
实施过程的行为、文件甚至语言的规范化是整个实施过程紧张有序地进行，并最终取得理想效果的保证。而实施规范的制度化、文档化才是将规范落到实处的具体措施。东方海基在分析和总结大量的实施案例的基础上，形成了一整套实施规范。并通过采用在实施过程中设置关键控制点的方法，来保证实施试验数字化平台系统，最终取得理想的效果。
第26页共31页
Hi-key TDM System白皮书
实施文档规范
8.4 有效的风险控制
项目实施过程中的隐患包括：实施组织隐患、需求分析隐患、数据准备隐患、节点控制隐患和用户队伍建设隐患，而风险更主要的来自于项目的管理。要有效控制项目的风险，必须在控制项目质量、范围、进度、成本、文档等方面采用有效措施。
东方海基设计了如下控制体系，该体系可以帮助项目涉及到的双方将项目纳入到健康的轨道上来，有效降低实施风险，使双方的利益都得到保证：
风险控制体系
第27页共31页
Hi-key TDM System白皮书
此外，在东方海基成熟的实施方法、实施培训、实施规范和风险控制的保障下，配合Hi-key TDM System本身的技术特点，东方海基实施的项目总是能在最短的时间内给予用户最大的回报。此外：
✓ 相对于其他TDM类软件，由于采用了开放的软件架构、先进的技术（元
数据、原模型、面向对象、XML），实现了跨网络、跨平台、流程管理、动态建库、TBOM数据展现、海量数据导入、数据后处理分析、报告自动生成、试验场地可视化、安全与审核等一系列功能，因此在实施过程中技术障碍和功能性障碍少，用户要求的功能或需要实现的内容基本都可以直接实现，除一些极特殊的要求外，二次开发工作大大减少，甚至几乎没有，这样可以使实施人员在实施中能够集中精力放在业务和需求调研和实现方面，极大地提高了实施的效率，缩短了实施周期，并保证了实施的成功率。
✓ 与其他国外TDM系统或以国外TDM软件为核心进行功能扩展开发的
TDM系统相比，因为拥有Hi-key TDM System全部的知识产权，因此对于用户特殊的二次开发或者功能调整方面的需求，都可以立即响应，而不会像其他厂商一样受制于原厂商。
而针对国防及军工单位保密用户群体，更可以采取以用户为主、东方海基为辅的实施策略。在这种实施策略下东方海基不进入用户的业务当中，只需完成以下工作内容：
✓ 向用户提供完整的Hi-key TDM System系统；
✓ 通过高质量的培训使用户的实施团队掌握Hi-key TDM System系统； ✓ 分享自身的TDM系统实施方法和经验，以便用户的实施团队制订出
适合实际情况的TDM实施方法；
✓ 在用户实施过程中，给予用户实施团队全面而及时的技术支持，并
做好一切必要的配合工作；
✓ 在项目实施成功上线后，向用户继续提供技术服务。
第28页共31页
Hi-key TDM System白皮书
通过某船舶试验场和某船舶设计单位独立成功实施Hi-key TDM System项目的实例，已经证明了以用户为主东方海基为辅的实施策略是完全可行的。通过独立实施，用户不仅从软件系统上，特别是在方法上完全掌握了Hi-key TDM System，对于今后一旦用户业务发生变化，需要扩大TDM系统实施范围，或者调整/增减实施内容时，用户只需增加相应的软件模块和License数量，其余工作即可独立完成，真正做到独立自主，在对试验数据管理的业务中掌握了主动权。
九、国内应用情况
9.1 国内典型用户
航空：中国一航第一飞机设计研究院、株洲航空动力机械研究所、中国
飞行试验研究院、中国空空导弹研究院、郑州飞机装备有限责任公司、中国商用飞机公司；
航天：中国航天科工二院、中国航天科工三院、中国航天科技五院、中
国航天科技六院、中国航天科技八院； 船舶：船舶系统工程部、昆明船舶
设备研究试验中心；
车辆：北方车辆研究所、北方发动
机研究所、潍柴动力股份有限公司；
高校：北京航空航天大学、上海交
通大学；
9.2 应用实例
背景描述
国内某研究所使用海基科技试验数据管理解决方案进行车辆发动机的试验管理，并与试验设计、仿真计算等结果进行评估，整个试验管理过程要按照ISO17025
第29页共31页
Hi-key TDM System白皮书
执行。
仿真分析采用的是Flowmaster，后处理软件采用的是Origin。
投资回报
✓ 试验项目发起、准备、执行及归档的信息化、规范化管理
✓ 由试验结果生成专业试验报告的时间从原来的4小时减少到5分钟 ✓ 试验数据的完全共享，可以随时提取分析调用
技术描述
✓ 分析结果和试验设备中的数据实时传输 ✓ 试验及相关数据的综合管理
✓ 试验结果与试验设计、仿真结果之间的数据评估与调用
✓ 数据在线离线分析，满足各层次的分析需要，自动生成试验报告 ✓ 试验室管理，试验工作流程管理贯彻ISO17025标准 实施特点
✓ 周期短，3到6个月完成项目实施 ✓ 基于成熟产品，性能稳定 ✓ 开放式架构，便于系统维护 ✓ 可视化环境，易于系统维护
十、海基科技介绍
海基科技成立于1996年，是国内领先的工程软件和工程服务提供商。海基科技积极服务于中国的高科技领域，最早将Fluent软件引进国内，开创了CFD在国内应用和普及的先河。目前，海基科技的业务已经涉及到产品全生命周期（PLM）的各个阶段，可为用户提供工程仿真分析、工程数据管理系统、综合保障系统等软件系统及其服务。
随着业务的迅猛发展，海基科技先后成立了上海分公司、成都办事处，以及上海海基盛元信息科技有限公司。2010年5月，在中船重工各级领导的亲切关怀下、在无锡市委市政府的大力支持下，海基科技与中船重工702所合资成立了无锡东方海基软件开发有限公司，在海基科技的发展历程上写下了浓墨重彩的一
第30页共31页
Hi-key TDM System白皮书
笔！东方海基将以Hi-key TDM System为核心开展工程数据管理系统的开发与服务，同时开展CAD/CAE软件评测与集成，以及仿真数据管理等多项业务，继续为中国高技术领域的科技创新做出积极地贡献！
时至今日，海基科技的产品线涵盖了流体系统设计及仿真平台--Flowmaster、噪声模拟软件--Actran、三维专业CFD模拟软件--PumpLinx、离散元分析软件--EDEM、专门模拟流体-颗粒流动及化学反应的工程软件--Barracuda、流固耦合仿真软件--MpCCI、专业三维电磁场仿真软件--Infolytica、成型工艺链分析工具--SCAIMapper、试验数据管理系统--Hi-key TDM System、重量数据管理系统、综合保障及供应链管理系统--MRO，以及科学计算软件--Mathcad。因此，海基科技可以为用户提供面向PLM各个阶段全面而专业的工程服务。
目前，海基科技拥有一支由博士、硕士组成的经验丰富的技术队伍，专业从事于CAE仿真分析、试验数据管理系统、重量数据管理系统的技术支持服务，以及相关的工程咨询业务。十多年来，海基科技已经拥有了700多家商业客户和一大批教育科研客户。
“提供高效、优质的服务，协助用户取得成功”，一直是海基科技秉承的宗旨。通过十多年来的努力，海基科技的服务已经赢得了广大用户的认同和赞赏，以及同行的尊敬。海基科技将一如既往地为广大用户提供更加全面的专业化服务。
第31页共31页
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容