任何一種新車型的開發(fā)，都要對整車及其各個部件進行大量的運行測試，從而產(chǎn)生大量的、有待處理的試驗數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)以不同的文件形式存放，數(shù)據(jù)間交互困難，不利于進行綜合分析；如何將它們進行整合，幫助汽車研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)潛在規(guī)律，是亟待解決的問題。根據(jù)相關(guān)研究，以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)建立汽車試驗數(shù)據(jù)及經(jīng)驗知識的綜合管理及應(yīng)用平臺，可以使試驗知識在產(chǎn)品研發(fā)過程中得到最高效的利用，有助于企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益。
由于汽車試驗的專業(yè)性較強，數(shù)據(jù)類型多樣，數(shù)據(jù)分析的實際需要也各不相同：在進行誠驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)過程中，需求方與設(shè)計方往往溝通不暢，對實際的數(shù)據(jù)管理需求無法形成共同的認識。本文通過對汽車試驗數(shù)據(jù)特點和實際數(shù)據(jù)分析需要進行總結(jié)，力求完整描述試驗人員對數(shù)據(jù)管理的普遍需求。
1 現(xiàn)狀
汽車試驗數(shù)據(jù)既存在于通用格式的數(shù)據(jù)文件中，也存在于專業(yè)測試軟件生成的二進制文件中。目前，企業(yè)對這些文件的管理沒有統(tǒng)一的模式，往往由相關(guān)試驗人員獨立管理或簡單地存放在特定的存儲空間內(nèi)。在非數(shù)據(jù)庫的存儲環(huán)境下，這些數(shù)據(jù)在維護和使用方面存在以下缺點。
1.1 相對分散，不易檢索，利用率低
相同批次或類型的試驗數(shù)據(jù)簡單地存放在單獨的文件夾中，試驗人員無法看到所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)一視圖。數(shù)據(jù)的篩選與查看需要通過手工的方式完成，效率低下，易出差錯，因此歷史試驗數(shù)據(jù)利用率較低。
1.2 數(shù)據(jù)組織混亂
汽車研發(fā)過程中的試驗工作是逐步深入進行的。每個平臺有多個試驗車型，每個車型在FT、ET、PT階段都要進行一系列的試驗，在同一階段不同配置的樣車、零部件也要分別進行試驗。文件式的數(shù)據(jù)管理方式不能很好地體現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)間的遞進、并列關(guān)系。當數(shù)據(jù)積累到一定程度時，會出現(xiàn)多個數(shù)據(jù)文件相似、具體含義無法區(qū)分的情況，導(dǎo)致試驗分析人員調(diào)用錯誤的試驗數(shù)據(jù)，產(chǎn)生錯誤的分析結(jié)果。
1.3 試驗信息缺乏完整性
目前的商業(yè)測試軟件對試驗環(huán)境（風(fēng)速、路面等）、樣車運行條件（選擇擋位、油門開度等）信息的存儲沒有提供完善的支持，而這部分信息（下文統(tǒng)稱工況信息）又包含了大量的試驗細節(jié)和指導(dǎo)經(jīng)驗，對于真實地反映當時試驗狀況和汲取改進經(jīng)驗，都是非常寶貴的參考資料。另外，試驗對象的參數(shù)信息（如發(fā)動機排量、變速箱型號等）、試驗任務(wù)信息（如開發(fā)節(jié)點、更換的零部件等）也是試驗結(jié)果評判的重要參考。試驗工況信息的不完整，導(dǎo)致試驗過程的許多細節(jié)無法跟蹤，影響對試驗結(jié)果進行正確判斷，試驗數(shù)據(jù)就失去了重復(fù)利用的價值，造成了資源的巨大浪費。
1.4 安全保密性差
由于缺乏統(tǒng)一的保存和管理機制，數(shù)據(jù)文件易受到未經(jīng)授權(quán)地訪問、修改，并導(dǎo)致重要數(shù)據(jù)的泄密，數(shù)據(jù)的流向不能被有效控制；多次的數(shù)據(jù)拷入拷出，可能會造成數(shù)據(jù)版本不一致，數(shù)據(jù)完整性、一致性無法得到保證。如果沒有有效的數(shù)據(jù)備份機制，當出現(xiàn)計算機病毒或者故障，試驗數(shù)據(jù)可能徹底丟失，造成不可挽回的損失。
1.5 缺乏數(shù)據(jù)分析的支攆設(shè)施，無法進行數(shù)據(jù)挖掘
汽車試驗的首要目的是對試驗數(shù)據(jù)進行分析，從中找出數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，以便于指導(dǎo)進一步的設(shè)計、制造和試驗�；ㄙM大量人力、物力獲得的數(shù)據(jù)中，蘊藏著豐富的信息。但是不同試驗項目的數(shù)據(jù)在模式上差異較大，即使是同一個試驗項目，如果使用的采集分析軟件不同，試驗結(jié)果在形式上也有較大差異。如果沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析環(huán)境，則無法對這些差異數(shù)據(jù)進行對比分析，深度的數(shù)據(jù)挖掘也無法進行，造成各種試驗數(shù)據(jù)分析技術(shù)隨時間不斷流失。
2 試驗數(shù)據(jù)的特點
汽車試驗是工程領(lǐng)域的一項重要的活動，試驗人員通過組織試驗活動獲得試驗對象的功能、性能、適應(yīng)性等信息，從而完成對部件或系統(tǒng)的評價和判定，它是一項嚴密組織的系統(tǒng)工程，對試驗環(huán)境、試驗設(shè)備、試驗人員都有一定的要求。與商業(yè)數(shù)據(jù)相比，汽車試驗數(shù)據(jù)在來源、數(shù)據(jù)模式、數(shù)據(jù)時效性方面有很大的不同。一般來說，汽車試驗數(shù)據(jù)具有以下特點。
2.1 數(shù)據(jù)來源廣泛
試驗數(shù)據(jù)既包括人工記錄的紙質(zhì)檔案，也包括不同數(shù)據(jù)采集軟件生成的文件。此外，與試驗相關(guān)的圖片、工況信息、原始時域文件等也屬于試驗數(shù)據(jù)的范疇。
2.2 數(shù)據(jù)量大
隨著測試技術(shù)的進步，汽車試驗項目越來越多，所采集的試驗數(shù)據(jù)也在不斷增加。比如NVH試驗，在進行噪聲信號采集時，需要使用較高的采樣頻率，每次試驗產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量都可能達到幾百兆。因此，需要管理的試驗數(shù)據(jù)量是非常龐大的。
2.3 數(shù)據(jù)價值相對穩(wěn)定
一般的商業(yè)數(shù)據(jù)，隨著時間的推移，歷史試驗數(shù)據(jù)的細節(jié)不再重要，只有簡單的數(shù)據(jù)匯總值對以后的數(shù)據(jù)分析有利用價值。但汽車試驗數(shù)據(jù)對于產(chǎn)品研發(fā)的有效期很長，可以達到十幾年。試驗進行的早晚和試驗數(shù)據(jù)的價值沒有必然的聯(lián)系；很多年前的試驗數(shù)據(jù)，也可能有很高的利用價值，需要一直保存，不能被隨意的刪除。
2.4 數(shù)據(jù)類型多樣
試驗數(shù)據(jù)有多個維度（見圖1），可以按不同的方法進行分類。比如，根據(jù)領(lǐng)域不同，汽車試驗可分為多種不同的項目。不同項目的試驗數(shù)據(jù)在采集方式、數(shù)據(jù)模式上有很大的區(qū)別。隨著測試技術(shù)的進步，試驗項目處于一個動態(tài)變化的過程中。
圖1 數(shù)據(jù)的維度
2.5 數(shù)據(jù)模式不確定
試驗具有易變性特點。根據(jù)試驗?zāi)康牡牟煌�，在具體的數(shù)據(jù)采集過程中，試驗對象的運行工況和使用通道數(shù)目是變化的，對應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)在模式上會各不相同。另外，試驗設(shè)備的更新?lián)Q代、試驗方法的改進、試驗環(huán)境的變化、具體試驗對象的特點也會影響數(shù)據(jù)模式。
2.6 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理程序緊密耦合
不同的試驗項目會用到不同的采集分析軟件，數(shù)據(jù)分析方法由對應(yīng)軟件提供；試驗?zāi)康牟煌�，則對數(shù)據(jù)的分析處理方法不同，生成的文件格式也不一樣；即數(shù)據(jù)與處理程序是緊密耦合的。不同軟件對同一個物理量的描述可能會使用不同的數(shù)據(jù)量綱，當對這些數(shù)據(jù)進行對比時，需要進行數(shù)值換算，正確體現(xiàn)數(shù)據(jù)間的關(guān)系。
汽車試驗數(shù)據(jù)管理需求分析（二）
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