程敏敏，李 青，景應(yīng)剛，謝政權(quán)

(中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司，湖北武漢430023)

1 引言

核電廠全范圍模擬機(jī)是核電廠工程建設(shè)的關(guān)鍵設(shè)備，有“虛擬核電廠”之稱[1]。按照國際慣例和核電廠建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，每座核電廠至少應(yīng)配備一臺全范圍模擬機(jī)。全范圍模擬機(jī)主要用于培訓(xùn)核電廠運(yùn)行人員，提高核電廠運(yùn)行人員的素質(zhì)和能力，是確保核電廠安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵[2]。

全范圍模擬機(jī)是一類規(guī)模大、復(fù)雜程度高的大型復(fù)雜仿真系統(tǒng)，它通常包含若干仿真分系統(tǒng)，每個(gè)分系統(tǒng)完成各自的仿真職能，共同組成大系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)最終仿真目標(biāo)。開發(fā)大型復(fù)雜仿真系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜工程，不僅需建立嚴(yán)密的工作計(jì)劃，并且要依靠一個(gè)龐大的、涉及各領(lǐng)域和技術(shù)的人員來協(xié)同工作，整個(gè)開發(fā)過程中涉及到繁復(fù)的需求分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測試等任務(wù)，并要管理大量的仿真數(shù)據(jù)、系統(tǒng)文檔、人員信息等[3]。這些工作如果完全依賴人工完成，必將消耗大量的人力和物力資源且效率低下，就算部分應(yīng)用各種單獨(dú)的輔助工具軟件完成，也會出現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)離散、不一致、版本混亂的問題，對數(shù)據(jù)的深度利用、上下游的銜接更是無從談起。同時(shí)，隨著系統(tǒng)開發(fā)過程的逐漸深入，怎樣能使開發(fā)人員緊密聯(lián)系在一起？怎樣能讓項(xiàng)目成員快速找到所需的數(shù)據(jù)、信息、資料？怎樣打破不同部門、不同專業(yè)間的溝通障礙，使協(xié)作更高效？怎樣能實(shí)時(shí)掌握仿真系統(tǒng)的開發(fā)狀態(tài)？這些需求都對全范圍模擬機(jī)這樣的大型系統(tǒng)的開發(fā)提出了更高的要求。針對這些問題，國內(nèi)大型設(shè)計(jì)仿真企業(yè)通常采用引進(jìn)國外通用軟件如Windchill，通過與已有工具集成，來進(jìn)行數(shù)據(jù)的協(xié)同和管理[4]。這種方式雖然能夠讓企業(yè)能夠較快速的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造數(shù)據(jù)的一體化管理，但是存在自主知識產(chǎn)權(quán)缺失、成本高昂、不夠靈活和不易擴(kuò)展等問題。部分企業(yè)采用引進(jìn)國產(chǎn)協(xié)同設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，根據(jù)自身業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展和二次開發(fā)[5]，在價(jià)格和靈活性上有一定的優(yōu)勢，但系統(tǒng)應(yīng)用嚴(yán)格限制在特定領(lǐng)域內(nèi)，仍然存在擴(kuò)展的困難，對于模擬機(jī)而言，不符合仿真的流程設(shè)計(jì)，并且不能提供底層仿真開發(fā)環(huán)境的接口適配，無法滿足全范圍模擬機(jī)的要求。

為了應(yīng)對這些問題，核電廠全范圍模擬機(jī)有必要搭建一個(gè)能夠進(jìn)行全過程的數(shù)據(jù)管理和使用，覆蓋研發(fā)活動全壽期，能夠和項(xiàng)目的仿真開發(fā)環(huán)境即仿真支撐平臺RINSIM[6]直接對接，并進(jìn)行基于數(shù)據(jù)、任務(wù)、工具協(xié)同的平臺?；诖?，在對全范圍模擬機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)流程、數(shù)據(jù)特點(diǎn)和管理方式等進(jìn)行了深入研究的基礎(chǔ)上，以在項(xiàng)目組成員、數(shù)據(jù)、流程及仿真支撐平臺之間構(gòu)建一個(gè)友好、統(tǒng)一、協(xié)作的協(xié)同工作環(huán)境，減輕人員工作負(fù)荷、提高工作效率、改善產(chǎn)品的質(zhì)量及完成知識的有效積累為目標(biāo)，構(gòu)建了覆蓋核電廠全范圍模擬機(jī)全壽期的協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)管理平臺。本文從平臺的總體組成、功能特征、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用出發(fā)，對平臺所具備的信息互通、數(shù)據(jù)共享、能力協(xié)同、應(yīng)用集成等特性展開討論。

在信息互通方面，平臺設(shè)計(jì)了基于工作流引擎的全壽期過程管理體系結(jié)構(gòu)，所有成員能夠及時(shí)的了解仿真系統(tǒng)的狀態(tài)，快速獲取所需要的信息或資源，成員之間、系統(tǒng)與成員間的信息交互，都可以有效地在平臺的工作流中顯式的追蹤和推送。在數(shù)據(jù)共享方面，平臺提出了統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型下的領(lǐng)域工程建模方法，有效地提升了系統(tǒng)數(shù)據(jù)對象的標(biāo)準(zhǔn)化程度，降低上下游流程間交互的復(fù)雜度，在此基礎(chǔ)上，使用基于橋接器模式的可配置數(shù)據(jù)動態(tài)關(guān)聯(lián)技術(shù)，能夠動態(tài)的對仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展和修改，結(jié)合域定義和模板技術(shù)，平臺能夠智能地將數(shù)據(jù)按照所定義的格式自動化生成并進(jìn)行版本管理。在能力協(xié)同方面，平臺面向異構(gòu)對象提供了多種協(xié)同路徑，營造協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境，使研發(fā)活動的不同流程能夠互聯(lián)互通、共享數(shù)據(jù)、交叉驗(yàn)證，顯著提高了信息數(shù)據(jù)的利用度，使開發(fā)工作減少差錯(cuò)、增強(qiáng)時(shí)效，來改善仿真系統(tǒng)的交付質(zhì)量。在應(yīng)用集成方面，平臺不僅能夠提供面向仿真支撐平臺RINSIM的適配接口，而且還集成了部分分散在外的仿真系統(tǒng)開發(fā)過程中使用的輔助工具或軟件，將程序、數(shù)據(jù)、配置集成在一起，進(jìn)行統(tǒng)一的管理和使用，為仿真產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供助力，為開發(fā)人員提供一致性的研發(fā)環(huán)境。

2 平臺組成及功能

如圖1所示，協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)管理平臺由需求管理、設(shè)計(jì)管理、開發(fā)管理、測試管理、產(chǎn)品管理、項(xiàng)目支撐管理、個(gè)人工作平臺、知識管理以及系統(tǒng)管理組成。

需求管理是根據(jù)項(xiàng)目合同、核電廠提供的資料等項(xiàng)目信息，對核電廠全范圍模擬機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)需求分析和管理。按照軟件系統(tǒng)工程化方法對需求進(jìn)行分解與量化，形成系統(tǒng)的模塊需求、功能需求、非功能性需求、硬件需求等，并提供需求的版本控制和需求說明書的自動生成和導(dǎo)出功能。

設(shè)計(jì)管理負(fù)責(zé)管理仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和電廠設(shè)計(jì)資料。設(shè)計(jì)管理的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來源于電廠設(shè)計(jì)資料和仿真設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)相關(guān)的參數(shù)、設(shè)備詳細(xì)參數(shù)、設(shè)計(jì)圖紙、說明等，采用領(lǐng)域模型的方式進(jìn)行動態(tài)設(shè)計(jì)，支持?jǐn)U展，支持強(qiáng)大的多系統(tǒng)整體導(dǎo)入導(dǎo)出以及自適應(yīng)模板生成功能。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范的版本控制，可根據(jù)版本需要生成設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)說明書，可根據(jù)開發(fā)要求提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)用于初始化、建模輸入和驗(yàn)證輸入。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和電廠設(shè)計(jì)資料作為全范圍模擬機(jī)的重要資產(chǎn)，可以作為型號設(shè)計(jì)參考進(jìn)行知識積累進(jìn)行重用。

圖1 協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)管理平臺結(jié)構(gòu)

開發(fā)管理提供仿真支撐平臺RINSIM的開發(fā)接口，可對仿真開發(fā)環(huán)境進(jìn)行快速初始化工作，可利用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)成果，導(dǎo)入開發(fā)環(huán)境進(jìn)行參數(shù)化建模，打通設(shè)計(jì)與開發(fā)的數(shù)據(jù)接口；可將開發(fā)環(huán)境中的運(yùn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入，與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗(yàn)證，對開發(fā)中的錯(cuò)誤進(jìn)行批量比對，降低調(diào)試的工作量。同時(shí)，開發(fā)管理集成了散落在外的輔助工具和軟件，如IOMAP，SQLGenerator等，作為一體化的研發(fā)環(huán)境，使得軟件、數(shù)據(jù)、配置在一個(gè)統(tǒng)一的環(huán)境中協(xié)同使用。

測試管理為仿真系統(tǒng)的集成測試提供測試用例、測試規(guī)程的管理以及測試差異項(xiàng)的分發(fā)跟蹤。測試用例管理將構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化測試用例庫，與分解的需求對應(yīng)，提供測試用例錄入/導(dǎo)入、更新、刪除、查詢/導(dǎo)出等功能。根據(jù)測試用例，系統(tǒng)可自動生成測試規(guī)程。差異管理是根據(jù)模擬機(jī)測試結(jié)果情況，對測試差異進(jìn)行管理，支持差異錄入、差異處理、差異查詢、差異導(dǎo)出，并提供差異信息的分析統(tǒng)計(jì)功能。

產(chǎn)品管理根據(jù)公司驗(yàn)收管理制度對產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品驗(yàn)收流程管理，對產(chǎn)品驗(yàn)收后的產(chǎn)品，包括軟件、硬件信息、文檔等進(jìn)行記錄和版本跟蹤以及售后維護(hù)處理。

項(xiàng)目管理支撐提供項(xiàng)目的信息管理、成員管理，并可對項(xiàng)目的評審/變更流程進(jìn)行在線控制和推送。項(xiàng)目支撐管理根據(jù)項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃安排，自動下發(fā)任務(wù)到項(xiàng)目組成員，并對項(xiàng)目的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對項(xiàng)目的節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行預(yù)警提醒。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，項(xiàng)目支撐管理提供項(xiàng)目開發(fā)中的過程文檔、結(jié)果文檔的統(tǒng)一存儲、獲取和配置管理支撐。

個(gè)人工作平臺獨(dú)立于仿真系統(tǒng)項(xiàng)目，可面向個(gè)人提供個(gè)人任務(wù)事宜、所關(guān)聯(lián)項(xiàng)目列表、待辦任務(wù)、待辦協(xié)同、進(jìn)度匯報(bào)等功能，是個(gè)人處理項(xiàng)目的專屬環(huán)境。知識管理負(fù)責(zé)將公司、部門、項(xiàng)目的知識資產(chǎn)進(jìn)行管理，分體系文件、知識問答與分析、專業(yè)知識庫三個(gè)方面，為所有人員提供文件、工具、經(jīng)驗(yàn)的知識積累和規(guī)范化保障。系統(tǒng)管理負(fù)責(zé)系統(tǒng)配置、用戶管理、權(quán)限管理、設(shè)備管理以及項(xiàng)目定義等功能。

值得一提的是，設(shè)備的屬性管理和設(shè)備類型管理功能是設(shè)備動態(tài)設(shè)計(jì)建模的基礎(chǔ)，將設(shè)備屬性管理和類型管理放到系統(tǒng)管理的目的是能夠?qū)討B(tài)建模技術(shù)生成的設(shè)備能夠提供給所有項(xiàng)目共享。同時(shí)，項(xiàng)目定義功能能夠定義一個(gè)項(xiàng)目的研發(fā)過程，根據(jù)項(xiàng)目的背景和實(shí)際情況定義或者裁剪研發(fā)過程，滿足不同類型項(xiàng)目的需求。

3 協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)與管理過程模型

在協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)管理平臺上可完整地實(shí)現(xiàn)和追蹤模擬機(jī)仿真系統(tǒng)開發(fā)的全過程。如圖1所示，系統(tǒng)管理作為使用入口，可提供項(xiàng)目內(nèi)的活動途徑，也可以提供項(xiàng)目外如知識庫的使用途徑；從需求管理到產(chǎn)品管理的系統(tǒng)流程可在項(xiàng)目全壽期管理模型下進(jìn)行管控，步驟1-8描述的是成員在各個(gè)階段參與的活動和可實(shí)現(xiàn)的共享和協(xié)同；系統(tǒng)與成員、成員與成員之間的信息工作流或協(xié)同工作均可通過流程引擎推送至個(gè)人工作平臺進(jìn)行跟蹤和處理。

圖2 系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)與管理過程

如圖2所示。項(xiàng)目啟動研發(fā)流程后，研發(fā)人員通過需求管理對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，并對需求變更進(jìn)行控制，需求定版后可生成相應(yīng)的說明文檔；步驟2中根據(jù)需求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，建立系統(tǒng)重要的設(shè)計(jì)模型和數(shù)據(jù)，形成設(shè)計(jì)資產(chǎn)，為其它應(yīng)用提供服務(wù)。步驟3表示在開發(fā)階段，研發(fā)人員根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)的協(xié)同，包括開發(fā)平臺快速初始化、參數(shù)化建模以及設(shè)計(jì)與開發(fā)的交叉驗(yàn)證等活動。步驟4中利用集成的APP和平臺數(shù)據(jù)和配置，可提供統(tǒng)一的研發(fā)支持環(huán)境。到了測試階段，步驟5中可根據(jù)分解后的需求設(shè)計(jì)測試用例，并生成測試規(guī)程用于集成測試，同時(shí)提供測試差異項(xiàng)的跟蹤和管理，據(jù)差異及測試結(jié)果進(jìn)行測試總結(jié)。步驟7中可以進(jìn)行產(chǎn)品的驗(yàn)收和入庫，并進(jìn)行產(chǎn)品追蹤及售后維護(hù)版本維護(hù)。經(jīng)過步驟1-7，完成產(chǎn)品從需求階段到部署階段的完整流程，在此過程中，步驟8提供研發(fā)過程中的統(tǒng)一信息/資源/計(jì)劃/狀態(tài)的共享與管理，并可利用流程引擎將項(xiàng)目任務(wù)下發(fā)、狀態(tài)監(jiān)控、進(jìn)度提醒的工作流推送至個(gè)人工作平臺，形成完整的信息管控路徑。在個(gè)人工作平臺上，也可發(fā)起針對項(xiàng)目任務(wù)的協(xié)同信息，提供研發(fā)活動的在線協(xié)作，并提升研發(fā)管理的精細(xì)化程度。

4 平臺關(guān)鍵技術(shù)研究

針對核電廠全范圍模擬機(jī)全壽期的協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)管理平臺，體現(xiàn)出的信息互通、數(shù)據(jù)共享、能力協(xié)同、應(yīng)用集成等特性，是構(gòu)建在統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型、動態(tài)映射、全壽期的過程管理體系以及面向異構(gòu)對象的協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上的，下面就支撐這些特性的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行討論。

4.1 統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型下的領(lǐng)域工程建模方法

領(lǐng)域工程是指針對一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中的若干系統(tǒng)進(jìn)行分析，并識別這些系統(tǒng)共享的領(lǐng)域需求，設(shè)計(jì)出能夠滿足這些需求的構(gòu)架，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)和組織該領(lǐng)域的可復(fù)用構(gòu)件的過程[7]。采取基于領(lǐng)域工程的建模方法，即在識別應(yīng)用系統(tǒng)的共同特征和可變特征的基礎(chǔ)上，對這些特征進(jìn)行抽象，形成領(lǐng)域模型，依據(jù)領(lǐng)域模型來一步步引導(dǎo)用戶提供全面和深入的信息，最終形成完整的系統(tǒng)需求模型[8]。

本文結(jié)合領(lǐng)域工程的思想，提出核電廠仿真系統(tǒng)領(lǐng)域工程建模方法，形成了統(tǒng)一的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型。如圖3所示，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型定義了研發(fā)活動從需求階段到產(chǎn)品部署階段的多層次數(shù)據(jù)表達(dá)體系，并實(shí)現(xiàn)不同層次、不同階階段、不同粒度子模型間的相互關(guān)聯(lián)、映射與融合的方法，將多個(gè)子模型合并成整體的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型。

其中，不同層次模型和數(shù)據(jù)體現(xiàn)從頂層到底層、整體到局部的逐漸深入表達(dá)，實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)的整體化和精細(xì)化建模；需求階段依照CMMI模型體系規(guī)范[9]，對業(yè)務(wù)需求進(jìn)行分解和量化分析，制定標(biāo)準(zhǔn)的需求分析管理流程，建立包括文件模板、體系手冊、過程指南、配置管理、檢查單等在內(nèi)的完整的數(shù)據(jù)建模體系，從而改善需求分析流程，指導(dǎo)后續(xù)研發(fā)活動的進(jìn)行。

圖3 統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型視圖

在統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，采用基于橋接器模式的可配置數(shù)據(jù)動態(tài)關(guān)聯(lián)技術(shù)，平臺將系統(tǒng)數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)分為屬性設(shè)計(jì)和設(shè)備定義與管理兩部分，從而使設(shè)備與屬性數(shù)據(jù)的耦合性降低，加強(qiáng)了數(shù)據(jù)定義的靈活性，使仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)能夠動態(tài)地進(jìn)行擴(kuò)展和修改。同時(shí)，作為設(shè)計(jì)與開發(fā)協(xié)同的基礎(chǔ)，變量映射技術(shù)會以可配置的方式提供在屬性數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)過程中，并支持在默認(rèn)項(xiàng)目和特定項(xiàng)目內(nèi)分別在線修改，實(shí)現(xiàn)與開發(fā)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地動態(tài)交互。另外，使用域定義和模板技術(shù)，來支撐各種文檔的智能化自動生成及輸出，文檔模板可支持豐富多樣的格式，在模板中可隨時(shí)對需要生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行域定義，用以映射系統(tǒng)中相應(yīng)的動態(tài)數(shù)據(jù)，在選擇好數(shù)據(jù)范圍和版本后，一鍵自動化批量生成。

在研發(fā)活動的各個(gè)階段，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型規(guī)范地提供各層次的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)的一致性、在線性、共享性、正確性和可追溯性。

4.2 基于工作流引擎的全壽期過程管理體系

工作流(WorkFlow)就是工作流程的計(jì)算模型，即將工作流程中的工作如何前后組織在一起的邏輯和規(guī)則在計(jì)算機(jī)中以恰當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行表示并對其實(shí)施計(jì)算[10]。工作流的目的是規(guī)劃、調(diào)度和控制設(shè)計(jì)開發(fā)的流程，以保證把正確的信息和資源，在正確的時(shí)刻，以正確的方式送給正確的小組或小組成員。工作流技術(shù)的運(yùn)用將會給系統(tǒng)提供流程管理的自動化、智能化和整合化服務(wù)。

在工作流引擎的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了核電廠仿真的全壽期過程管理體系。如圖1所示，體系覆蓋了所有的活動流程，并提供了用于各活動和階段進(jìn)行流轉(zhuǎn)和交互的自動流程。通過集成Project功能，平臺能夠提供工作任務(wù)的定義、編排、下發(fā)和監(jiān)控機(jī)制，實(shí)現(xiàn)WBS定義與分解。在項(xiàng)目計(jì)劃活動中，將分解的任務(wù)自動下發(fā)推送到相關(guān)責(zé)任人的個(gè)人工作平臺；在任務(wù)實(shí)施過程中，不僅提供對任務(wù)和系統(tǒng)整體情況的狀態(tài)監(jiān)控，而且能夠?qū)ω?zé)任人的任務(wù)進(jìn)行智能化預(yù)警提示，從而形成對項(xiàng)目任務(wù)整體管控。同時(shí)，通過建立任務(wù)流程體系，可以為已分解的工作任務(wù)制定協(xié)同流程，描述流程的輸入、約束條件、輸出等信息，將其推送至被協(xié)同對象。這樣通過對任務(wù)和流程的驅(qū)動和狀態(tài)監(jiān)測，為項(xiàng)目的進(jìn)度管理提供更細(xì)致、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

在全壽期的研發(fā)活動中，平臺對重要的數(shù)據(jù)變更例如需求數(shù)據(jù)變更、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)變更等提供了控制流程，用以進(jìn)行嚴(yán)格、有效的版本管理，保護(hù)數(shù)據(jù)資產(chǎn)；在個(gè)人工作匯報(bào)中提供審核流程，增加對任務(wù)完成情況的把關(guān)；在開發(fā)和產(chǎn)品部署階段實(shí)施提交和驗(yàn)收等管理流程，在測試階段提供差異項(xiàng)的錄入、處理、流轉(zhuǎn)和跟蹤，從而提升項(xiàng)目的交付和維護(hù)質(zhì)量。平臺典型的流程如圖4所示。

圖4 設(shè)計(jì)變更流程

基于工作流引擎構(gòu)建的針對核電廠仿真全壽期的過程管理體系，不僅對所有研發(fā)活動進(jìn)行了過程監(jiān)控，而且對項(xiàng)目的信息、數(shù)據(jù)、文件做了統(tǒng)一的生成及存儲、配置管理和共享利用。它讓項(xiàng)目所涉及的人員、數(shù)據(jù)、文件緊密地聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)了資源的高度共享、高效重用和可視化追溯，既充分保證了研發(fā)活動的完整性，又提高了項(xiàng)目管理的精細(xì)化程度。

4.3 面向異構(gòu)對象的協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)

隨著計(jì)算機(jī)和協(xié)同技術(shù)的高速發(fā)展，CSCW(計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作) 在很多領(lǐng)域都有著大量的應(yīng)用，它能夠?yàn)橐粋€(gè)群體在計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同環(huán)境中完成同一項(xiàng)共同的任務(wù)提供有力的支持[11]。協(xié)同工作會要求在一個(gè)完整的組織架構(gòu)內(nèi)共同來完成一個(gè)項(xiàng)目，目的是在安全的前提下，提供工程設(shè)計(jì)開發(fā)資源共享、信息交流、相互連接等功能。

核電廠仿真系統(tǒng)的面向異構(gòu)對象的協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)，主要集中在系統(tǒng)協(xié)同、數(shù)據(jù)協(xié)同、應(yīng)用協(xié)同等方面。系統(tǒng)協(xié)同方面，平臺實(shí)現(xiàn)了與仿真支撐平臺RINSIM的有效集成，結(jié)合數(shù)據(jù)模型的變量映射技術(shù)支持，為仿真系統(tǒng)的開發(fā)提供了模型快速初始化&參數(shù)化建模的能力，使仿真設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)能夠直接應(yīng)用到開發(fā)過程，同時(shí)，還提供了開發(fā)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，用以開發(fā)環(huán)境的調(diào)試和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的校核，設(shè)計(jì)開發(fā)驗(yàn)證示意如圖5所示。平臺的數(shù)據(jù)協(xié)同，不僅包括在基于數(shù)據(jù)利用的動態(tài)文檔自動生成能力上，還包括平臺對WORD/EXCEL/PROJECT/XML等各種標(biāo)準(zhǔn)化文件接口的適配，以及需求用例到測試用例的一致性約束、基于動態(tài)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的可擴(kuò)展仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面。平臺的應(yīng)用協(xié)同方面，通過集成部分分散在外的仿真系統(tǒng)開發(fā)過程中使用的輔助工具或軟件，將程序、數(shù)據(jù)、配置集成在一起，直接使用設(shè)計(jì)資料和數(shù)據(jù)來生成模型開發(fā)文件和成果，為仿真產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供助力，為開發(fā)人員提供一致性的研發(fā)環(huán)境。

針對核電廠模擬機(jī)仿真系統(tǒng)的應(yīng)用需求，通過面向異構(gòu)對象的協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)，構(gòu)建了核電廠仿真全壽期的協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)管理平臺，能夠有效地在異構(gòu)對象、不同階段之間降低交互的復(fù)雜度，減少信息傳遞的二義性和誤差，提高信息數(shù)據(jù)的利用度，旨在減少差錯(cuò)、增強(qiáng)時(shí)效、提高產(chǎn)品效率以及改善產(chǎn)品質(zhì)量。

圖5 開發(fā)設(shè)計(jì)驗(yàn)證示意

5 總結(jié)

本文從平臺的總體組成、功能特征、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用出發(fā)，重點(diǎn)對平臺所具備的信息互通、數(shù)據(jù)共享、能力協(xié)同、應(yīng)用集成等特性，平臺所支持的核電廠全范圍模擬機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)與管理過程模型以及支撐平臺功能的關(guān)鍵技術(shù)展開討論。其中，統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型下的領(lǐng)域工程建模方法，有效地提升了系統(tǒng)數(shù)據(jù)對象的標(biāo)準(zhǔn)化程度和協(xié)同交互性，并可結(jié)合基于橋接器模式的可配置數(shù)據(jù)動態(tài)關(guān)聯(lián)和域定義及模板技術(shù)，提供可擴(kuò)展的動態(tài)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和文檔自動化生成能力?；诠ぷ髁饕娴娜珘燮谶^程管理體系結(jié)構(gòu)，不僅支持任務(wù)自動下發(fā)、狀態(tài)監(jiān)控和節(jié)點(diǎn)提醒，提供任務(wù)協(xié)同、設(shè)計(jì)變更、管理審批等流程，還實(shí)現(xiàn)了研發(fā)過程中數(shù)據(jù)、文檔、信息等內(nèi)容的共享、重用、一致和可追溯。面向異構(gòu)對象的協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)顯著提高了信息數(shù)據(jù)的利用度，使開發(fā)工作減少差錯(cuò)、增強(qiáng)時(shí)效，改善了仿真系統(tǒng)的交付質(zhì)量。實(shí)踐應(yīng)用證明，該平臺提供了數(shù)據(jù)的一致性、在線性、共享性、正確性和可追溯性，方便項(xiàng)目所涉及的人員、數(shù)據(jù)、文件緊密地聯(lián)系在一起，充分地保證了研發(fā)活動的完整性，又提高了項(xiàng)目管理的精細(xì)化程度。通過該平臺的應(yīng)用可明顯提高了核電廠仿真項(xiàng)目的質(zhì)量、開發(fā)效率及管理能力，可廣泛推廣到核電行業(yè)及其它領(lǐng)域。