试验业务信息化的理念和方法

1 试验业务的特点

    1.1 试验业务的内容

    在产品研发流程中，试验是对设计结果的物理验证，或者叫实物验证，是实现设计改进、设计迭代的重要环节。没有试验的验证和考核，就无法确认产品是否真正达到设计要求。

    实施试验是通过构造合适的外部条件，对试验件施加激励或环境要素，然后检测试验件的响应，从而分析试验件的性能。构造外部条件可以用工装、夹具、设备进行实施；施加的激励或环境要素可以是载荷、冲击、振动、噪声、温度等力学参数；检测是用传感器测量响应的电信号；最后用各种物理、数学计算方法提取信号中的特征数据，实现试验业务的分析目标。

    试验业务经常是多种测试目标的混合，典型的测试类型有：

    1)特性试验。通过测试试验件的物理、力学的静态、动态特性，检测试验件是否达到设计的指标，比如结构强度是否满足设计要求，耐热温度是否达标，共振频率是否在设计范围内。这一类试验主要包括静力试验，热特性试验，模态试验等。

    2)环境试验。通过施加严酷的环境，检测试验件在是否能够承受特定的外部物理环境，这一类试验包括振动试验、冲击试验、噪声试验、热环境试验、各种气候环境试验等。

    3)功能试验。检测试验件在特定的外部条件下是否能够正常工作或动作，这通常需要构造试验件特定的配套条件，比如试车台或组装部分配套结构。这一类试验包括分离试验、外场试车等。

    4)仿真分析。用力学模型进行计算分析是近年越来越兴旺的方法，其途径是建立试验件的数学模型，虚拟加载各种力学参数，通过迭代计算出响应数据。其优点是分析工具丰富，实施简单迅速，可以反复实施，也可以虚拟各种人工难于制造的场景。缺点是计算结果的可信性经常不确定，依然需要物理试验的校核。

    1.2 试验业务的复杂性

    和机械加工相比，试验业务的的步骤并不算多，主要包括试验规划、安装、实施、测试等环节。业务流程链虽然不长，但试验方法众多，设备五花八门，试验的流程多变，甚至试验人员个人的操作习惯都会对试验结果产生影响，这就导致试验业务存在很大的复杂性，这种复杂性分为宏观复杂性和微观复杂性两个层次，对信息化的实施具有重大的影响。

    宏观上试验的复杂性包括：

    1)不同的产品设计目标会有不同的试验要求，这会导致同类型的试验会有不同的试验要求，进而产生有差异的试验设计和试验过程。