CN109086985B - 面向航天器总装的专业测试信息管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向航天器总装的专业测试信息管理系统，由工艺定义模块、工艺资源模块、引用文件模块、工艺设计模块、测试执行模块、测试数据应用模块组成。本发明通过定义结构化的测试数据记录要求并与工艺文件的工序、工步相关联实现了测试数据的准确记录，通过建立典型工艺、自动生成分析报告，提高了测试工艺设计、测试报告编制的效率。

Description

面向航天器总装的专业测试信息管理系统

技术领域

本发明属于航天器总装测试技术领域，具体涉及一种面向航天器总装的专业测试信息管理系统。

背景技术

在航天器总装过程中，需要对航天器进行精度测试、质量特性测试、密封性测试等专业测试工作。这些专业测试工作一般包括测试工艺设计及工装准备、测试任务实施、测试数据分析等过程。传统的航天器研制模式一般是采用市场主流的CAPP(Computer AidedProcess Planning)软件或Word软件来进行测试工艺文件的编制并完成审批，将测试工艺文件打印为纸质文件后，生产现场测试人员按照文件执行，并用纸记录测试数据，最后根据记录的测试数据开展数据分析或编制测试报告。

这种工作方式主要存在如下问题：

首先，在测试工艺文件编制方面，采用CAPP软件或用Word编制工艺文件，本质上只实现了工艺文件的电子化，无法针对专业测试特点实现工艺的快速编制。对于同一装配平台的航天器，在特定制造阶段的测试工艺具有高度的相似性，而工艺设计人员在每个产品测试前却需要重新编制测试操作步骤，造成重复劳动。

其次，在测试数据记录方面，通用CAPP软件无法针对专业测试特点实现测试数据记录要求的结构化。对于专业测试，测试数据记录要求一般包括两类：一类是工艺操作步骤中提出的简单数据记录要求，比如记录当前测试时的环境洁净度、放样时间、抽空压力等；另一类是某类测试操作的专用数据记录表格，如多余物控制检查卡、吹除操作记录卡、单点检漏记录表。在无法实现这些数据记录要求结构化的情况下，测试人员一般通过填写打印的数据记录表格或测试人员自行记录的方式来进行测试数据的记录。

最后，由于以上数据记录要求无法结构化等原因，测试结果数据无法集中管理，从而无法直接开展测试数据分析和生成测试报告。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种面向航天器总装的专业测试信息管理系统，实现专业测试工艺文件的自动生成，实现测试数据记录要求的编制和测试数据的记录，并能够基于测试数据实现测试报告自动生成等功能。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

面向航天器总装的专业测试信息管理系统，由工艺定义模块、工艺资源模块、引用文件模块、工艺设计模块、测试执行模块、测试数据应用模块组成；工艺定义模块主要实现测试数据记录要求的预定义，用于在工艺设计时与工艺文件的工序、工步相关联；工艺资源模块管理专业测试过程需要使用的设备、工装或工具的工艺资源，这些资源将与工艺文件中的装配清单关联；引用文件模块管理专业测试需要遵循的三层次文件、产品化文件、标准作业指导书，这些文件将在工艺文件中被引用；工艺设计模块基于工艺定义模块、工艺资源模块、引用文件模块提供的基础数据实现工艺文件编制，工艺文件经审批发放后进入测试执行模块；测试执行模块负责工艺文件的执行，测试操作人员在该模块按工艺文件开展测试工作，并将测试执行结果录入系统中；测试数据应用模块主要基于测试执行模块产生的测试数据开展测试结果分析、生成测试分析报告。

其中，测试执行结果包括测试数据和签署情况。

进一步地，工艺定义模块能够定义工艺文件的工步操作要求中提出的简单测试数据记录要求。

其中，简单测试数据为非表格形式的数据。

进一步地，工艺定义模块能够定义工艺文件的与工序有关的测试数据记录表。

其中，测试数据记录表为表格形式的记录卡。

进一步地，工艺设计模块针对限定的条件创建典型工艺，典型工艺包含该类工艺的一般操作步骤和相关的数据记录要求；

其中，限定的条件包括工艺文件所属测试专业、研制阶段、产品所属平台。

进一步地，工艺设计模块在用户给定输入条件的基础上能够复制或修改典型工艺的内容创建新的工艺文件实例；

进一步地，工艺设计模块中的操作程序，在设计状态添加若干已经在工艺定义模块中定义的简单测试数据记录要求；

进一步地，工艺设计模块中的工序，在设计状态添加若干已经在工艺定义模块中定义的测试数据记录表；

进一步地，测试执行模块将工艺文件中的测试记录要求转化为数据输入用户交互界面，用户采用填空或填表的形式录入测试数据；

进一步地，测试数据应用模块提供不同型号或同一型号不同阶段间测试数据的对比；

进一步地，测试数据应用模块根据各专业数据分析逻辑，得出测试结果，并基于测试分析报告模板，通过填充数据的方式生成测试分析报告。

其中，分析报告模板为Word格式文件。

与现有技术相比，本申请技术方案的有益效果是：通过定义结构化的测试数据记录要求并与工艺文件的工序、工步相关联实现了测试数据的准确记录，通过建立典型工艺、自动生成分析报告，提高了测试工艺设计、测试报告编制的效率。

附图说明

图1为本发明的面向航天器总装的专业测试信息管理系统的组成示意图；

图2为本发明的专业测试信息管理系统中检漏工序执行界面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。这些实施方式都是示例性的，并不旨在限制本发明的保护范围。

参见图1，图1为本发明的面向航天器总装的专业测试信息管理系统。该面向航天器总装的专业测试信息管理系统，由工艺定义模块101、工艺资源模块102、引用文件模块103、工艺设计模块104、测试执行模块105、测试数据应用模块106组成；工艺定义模块101包括数据记录要求定义107、数据记录表格定义108，主要实现测试数据记录要求的预定义，用于在工艺设计时与工艺文件的工序、工步相关联；工艺资源模块102管理专业测试过程需要使用的设备、工装、工具等工艺资源，这些资源将与工艺文件中的装配清单关联；引用文件模块103管理专业测试需要遵循的相关要求，如三层次文件、产品化文件、标准作业指导书，这些文件将在工艺文件中被引用；工艺设计模块104包括工艺内容编辑109、典型工艺设计110、自动工艺生成111、工艺内容划改112等子功能模块，这些模块基于工艺定义模块101、工艺资源模块102、引用文件模块103提供的基础数据实现工艺文件编制，工艺文件经审批发放后进入测试执行模块105；测试执行模块105负责工艺文件的执行，测试操作人员在该模块按工艺文件开展测试工作，并将测试执行结果(包括测试数据和签署情况)录入系统中；测试数据应用模块106主要基于测试执行模块105产生的测试数据开展测试数据应用，具体包括测试数据分析模块113和测试报告生成模块114，测试数据分析模块113用于对测试数据进行对比展示，测试报告生成模块114用于自动生成测试报告。

工艺定义模块101属于系统的配置管理模块，需要在系统使用前预先配置工艺设计可能用到的数据记录要求。在工艺文件中，工艺人员会对测试过程提出各种数据记录要求，如果记录的数据后期需要进行分析处理，则必须将数据记录要求结构化。在本系统中，将数据记录要求分成两类，一类是简单测试数据记录要求(非表格形式)，另一类是表格形式的测试数据记录要求(下简称测试数据记录表)。简单测试数据记录要求采用下划线作为占位符来替代需要记录的具体参数，如“抽空压力:_____kPa”、“环境洁净度:______”，这些记录要求需要与具体专业绑定，如“抽空压力:_____kPa”这条数据记录要求仅用于检漏专业。表格形式的测试数据记录要求记录多次或多个位置的测试数据，以发动机管路吹除记录卡为例，需要记录发动机的A分支氧、B分支氧、A分支燃、B分支燃等多个分支管路多次吹除的情况，系统中可以添加每次操作的字段信息，如分支名称、管路出口名称、吹除次数、吹除情况说明，这些字段信息与数据库一一映射。

工艺内容编辑子模块109是工艺设计模块104的基本功能功能，实现工艺文件结构的创建和工艺内容的编辑。在本系统中，工艺文件由工艺分册、工序、工步这样的层级对象树组成。工艺分册对象下除工序外还可以添加仪器设备明细表、工装明细表、辅助材料配套明细表等对象，工序对象下可以挂测试数据记录表，工步对象下可以挂简单测试数据记录要求。当某工序需要测试人员填写测试数据记录表时，系统从数据记录表格定义模块108中选出已定义的该专业数据记录表供用户选择，用户可以从中选择一个或多个测试数据记录表作为该工序的子对象。当某工步需要测试人员记录一些简单的测试数据时，系统从数据记录要求定义107中选出已定义的该专业简单测试数据记录要求，用户可以从中选择一个或多个简单测试数据记录要求项作为该工步的子对象。

典型工艺设计子模块110允许工艺人员编制工艺文件模板，将相似工艺进行标准化。以质量特性测试为例，某平台的不同发次卫星质量特性测试流程都包括技术准备、工装测试、星本体测试、整星测试、加注测试等流程，系统根据这些流程创建对应的工序，添加有关测试数据记录要求，形成一份完整的工艺模板。对于这个工艺模板中的具体产品代号等有待实例化的信息，采用占位符替代。比如，在工艺模板中需要描述产品代号、产品名称时，用{Product_Code}、{Product_Name}代替。

自动工艺生成子模块111基于典型工艺设计子模块110中的工艺模板实现快速工艺编制。在创建工艺分册界面，系统根据用户选择的专业、产品平台和产品研制阶段信息，判断出当前状态可用的工艺模块，并复制该工艺模板生成新的实例。对于工艺模板中的占位符如{Product_Code}、{Product_Name}，采用用户输入的具体产品代号、产品名称等信息替换。

测试执行模块105的主要功能是面向测试人员的工艺文件展示，并通过工艺文件展示界面收集测试数据。该模块按工序为单位进行工艺内容的展示，即每个工序的工装、辅助材料、具体工步及其数据记录要求都在同一个用户界面展示。图2为某检漏工序执行界面示意图，在该界面中，简单测试数据记录要求直接显示在工步操作程序右边。工步1的“环境洁净度:______”这个简单测试数据记录要求中的下划线由文本输入框替代，用于测试人员输入具体数值。而该工序下的测试数据记录卡“地面服务阀安装操作记录卡”则通过点击按钮弹出表格的形式来完成测试数据的收集。

测试数据分析模块113基于历史试验数据开展数据分析，数据来源除了来自测试执行模块105收集的用户输入的测试数据外，还有部分来自专业测试设备产生的测试数据。专业测试设备产生的测试数据在本模块以文件的形式导入系统，然后转换到数据库，从而形成了完整的试验数据历史数据库。通过试验数据关联的具体工艺文件，系统可以获得试验数据所属的型号及研制阶段，从而以柱状图、曲线、表格的形式提供测试数据的对比。本模块提供两种形式的数据对比，一是不同型号间同一种检漏数据的对比，另一种是型号内不同阶段检漏数据的对比，例如观察某型号总漏率数据曲线图，可以给出型号从开始研制到出厂全生命周期的总漏率数值，对型号的总漏率有更直观认识。

测试报告生成模块114基于预先定义的Word格式的测试报告模板生成测试报告。测试报告中的数据来源于三类：一是工艺文件中要求记录的测试数据，二是这些测试数据分析加工后的数据，三是其他管理信息。对于第二类数据，质量特性测试专业有专用的第三方软件进行分析，需要从本系统导出第一类数据给该软件，并将分析结果导入到本系统。在测试报告生成之前，需要按不同专业分别建立Word文档并编制测试报告内容，在需要填充段落或表格的位置插入书签，在段落或表格中需要填充数值的位置插入特殊字符串作为占位符。在生成测试报告时，系统读取试验数据及其他信息，通过在测试报告模板的书签位置插入文字或替换测试报告模板中占位符的方式形成真实测试数据报告。

本系统工作时，各部分之间是相互关联，紧密联系的，系统使用方式如下：

在系统使用前，由系统管理员在工艺定义模块101中定义各专业所需的简单测试数据记录要求和测试数据记录表，由工艺人员在工艺资源模块102中导入设备、工装、工具信息，在引用文件模块103中上传产品化文件、标准作业指导书、三层次文件等文档；工艺人员在工艺设计模块104中开展工艺设计时，将在工艺文件的工步、工序中分别添加工艺定义模块101中的简单测试数据记录要求和测试数据记录表，在工艺文件的仪器设备明细表、工装明细表等对象中将添加工艺资源模块102中的设备、工装、工具，在工艺文件具体工步操作程序中将插入引用文件模块103中的产品化文件、标准作业指导书、三层次文件等文档；编制完成的工艺文件将流转到测试执行模块105用于收集用户签署信息和测试数据；这些测试数据最终将在测试数据应用模块106中开展数据分析或生成测试报告。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.面向航天器总装的专业测试信息管理系统，由工艺定义模块、工艺资源模块、引用文件模块、工艺设计模块、测试执行模块、测试数据应用模块组成；工艺定义模块主要实现测试数据记录要求的预定义，用于在工艺设计时与工艺文件的工序、工步相关联；工艺资源模块管理专业测试过程需要使用的设备、工装或工具的工艺资源，这些资源将与工艺文件中的装配清单关联；引用文件模块管理专业测试需要遵循的三层次文件、产品化文件、标准作业指导书，这些文件将在工艺文件中被引用；工艺设计模块基于工艺定义模块、工艺资源模块、引用文件模块提供的基础数据实现工艺文件编制，工艺文件经审批发放后进入测试执行模块；测试执行模块负责工艺文件的执行，测试操作人员在该模块按工艺文件开展测试工作，并将测试执行结果录入系统中；测试数据应用模块包括测试数据分析模块和测试报告生成模块，且测试数据分析模块的数据有部分来自专业测试设备产生的测试数据，专业测试设备产生的测试数据在测试数据分析模块以文件的形式导入系统，然后转换到数据库，测试数据应用模块主要基于测试执行模块产生的测试数据开展测试结果分析、生成测试分析报告，其中，工艺定义模块能够定义工艺文件的工步操作要求中提出的简单测试数据记录要求，且能够定义工艺文件的与工序有关的测试数据记录表；工艺设计模块针对限定的条件创建典型航天器总装工艺。

2.如权利要求1所述的系统，其中，测试执行结果包括测试数据和签署情况。

3.如权利要求1所述的系统，其中，简单测试数据为非表格形式的数据。

4.如权利要求1所述的系统，其中，测试数据记录表为表格形式的记录卡。

5.如权利要求1所述的系统，其中，限定的条件包括工艺文件所属测试专业、研制阶段、产品所属平台。

6.如权利要求1所述的系统，其中，工艺设计模块中的操作程序，在设计状态添加若干已经在工艺定义模块中定义的简单测试数据记录要求。

7.如权利要求1所述的系统，其中，测试数据应用模块根据各专业数据分析逻辑，得出测试结果，并基于测试分析报告模板，通过填充数据的方式生成测试分析报告。

Images