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浅谈参数管理系统的构建与应用

2022-05-13 20:33:46·  来源：上汽安全与CAE技  
　
背景在整车研发的过程中，每一个零件或子系统都不是单独存在的，其研发过程往往需要其他零件或子系统的数据支持，这就涉及到各部门之间的参数流转。现实情况下零

背景

在整车研发的过程中，每一个零件或子系统都不是单独存在的，其研发过程往往需要其他零件或子系统的数据支持，这就涉及到各部门之间的参数流转。现实情况下零件参数数量庞杂，参数流向纷繁复杂。仅仅依靠线下交流的方式流转数据，各部门之间重复索取或发布参数不可避免，且参数填写无统一规范，项目彼此之间参数质量差异较大。数字化转型是当下企业发展的大势所趋，本文将浅析如何利用参数管理系统提高汽车研发过程中的数据共享、数据挖掘和数据分析效率，推动研发业务链向数字化、智能化转型。

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图1 参数流向千丝万缕

2参数管理系统简介

通过对参数收集业务的深入了解，将参数管理系统面向的用户分为五个群体，分别为：参数发布计划的制定角色、参数分发角色、参数填写角色、参数审核角色以及参数需求角色，其中参数分发角色、参数填写角色和参数审核角色可以统一归为参数的提供方。

通过走访参数的需求方，结合参数提供方的意见，形成参数库，并将参数库按照部门、参数组、参数三个层级进行梳理，同时为了保证参数表的简洁性，部分参数含有子参数。参数库中的参数同时与其具体应用工况相关联。在这个过程中需要充分考虑各用户群体的业务内容，比如制定参数发布计划往往需要依据工况选择参数，分发参数根据参数组即可完成分发，而参数填写及审核则需要依据具体的参数名或子参数名。参数库中的参数最终被分为数字、坐标、数模号、文本、文件等类型。通过与参数提供方和需求方的反复沟通，实现每一个参数均按统一格式发布，保证各项目各阶段参数的格式统一。

通过实际参与参数收集业务，对线下流程进行梳理后，我们为线上参数收集设计了一个主流程和两个子流程。参数收集主流程主要包括：项目负责人制定参数发布计划、各部门负责人分发参数、零件或系统负责工程师填写参数、领域专家审核参数、用户查询参数等环节。针对实际项目中可能存在的分发错误等情况，为参数分发和填写的负责人设计了参数退回的子流程。同时针对参数可能存在的纠错或者更新，面向全体用户设计了参数更新流程。

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图2 系统示意图

3应用展望

目前参数管理系统已经进入开发阶段，系统上线后还会面临用户行为分析以及需求迭代等任务。通过参数管理系统，参数收集流程和填写质量将得到规范，同时实现参数信息的共享，提高零件或系统的协同开发效率。当系统稳定运行，数据逐渐积累后我们还可以对参数价值进行深层次的挖掘。

3.1

数据挖掘

数据挖掘是人工智能和数据库领域研究的热点问题，所谓数据挖掘是指从数据库的大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值的信息的非平凡过程。数据挖掘是一种决策支持过程，它主要基于人工智能、机器学习、模式识别、统计学、数据库、可视化技术等，高度自动化地分析企业的数据，作出归纳性的推理，从中挖掘出潜在的模式，帮助决策者作出正确的决策。[1]

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图3 通过数据挖掘出知识

当参数管理系统中数据积累到一定数量后，便可以对参数进行数据分析，如典型的相关性分析、聚类以及数据预测等。通过研究参数之间的关系，在项目的早期，根据已经确定的信息可以对零件或系统的未知参数取值或其分布情况作出预测，提高设计或分析的效率。数据分析的对象除了参数以外，还可以纳入各工况对应的性能值，寻找各参数对性能的影响，在参数变更时及时掌握性能的变化情况，从而辅助零件或系统的设计。

3.2

参数图谱

知识图谱本质上是一种揭示实体之间关系的语义网络，知识图谱是由一条条知识组成，每条知识表示为一个三元组(节点-关系-节点) 。参考该定义，我们也可以依据参数库构建参数图谱。例如，参数a来源于零件 A，参数a应用于工况1，将参数a、零件A和工况1作为节点，来源于和应用于作为连接节点的关系边，由此便在图谱中构建了两条知识。以此类推，我们可以依据参数库中对参数的层级梳理，结合参数的细分应用场景即具体工况，构建参数图谱，从而将参数从来源到应用的过程可视化呈献给用户。

除了节点和关系边，知识图谱的基本结构还包括属性，其中既包括节点属性，也包括关系属性。前面提到的对参数进行数据分析，分析得到的结果便可以作为经验知识以属性的形式与参数或其他节点相关联，从而实现辅助识别参数质量问题、指导零件或系统开发等目的。

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图4 知识图谱示意图

4小结

参数管理系统的开发有助于实现参数信息的共享，规范参数收集流程和填写质量，提高零件或系统的协同开发效率，助力企业的数字化转型。此外，规范的参数管理体系同时也是进行数据分析、构建数据图谱等充分挖掘数据价值的基石。

参考文献

[1] 刘宇主编；倪问尹副主编；边耐政主审．中国网络文化发展二十年（1994-2014）网络技术编：湖南大学出版社，2014.11：第150页

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