一种用于仪器仪表研发的集成管理系统及方法

技术领域

本发明属于管理信息化技术领域，具体涉及实现仪器仪表研发管理信息化的系统及方法。

背景技术

随着嵌入式技术的快速发展及广泛应用，仪器仪表已经由“纯硬件”实现转向“硬件+软件”；并且“硬件+软件”方式也正在由“硬件+低级编程语言”向“硬件+嵌入式操作系统+高级编程语言”发展。用“硬件+嵌入式操作系统+高级编程语言”方式研发仪器仪表，涉及嵌入式CPU选型、嵌入式操作系统选型和移植、外围电路设计、功能模块设计、PCB电路板制作、机械结构设计、算法设计、软件编程、系统测试、样机试制等开发活动；需要开发人员具备芯片、电路、软件、机械等技术知识；需要不同技术领域的开发人员相互配合，密切协作，共同完成。

目前，国内仪器仪表企业普遍面临的问题有：①产品研发过程管理混乱；企业通过制订ISO9001质量管理体系文件，定义了产品设计与开发过程，但缺乏强有力的执行手段，制订的体系文件形同虚设，没有发挥应有的作用。②产品技术资料管理分散；企业没有建立研发知识库，难以实现技术知识的不断积累、利用、传承与创新；技术知识传承主要靠人；员工一旦离职，该员工掌握的技术知识随即流失，新员工无法快速获得老员工积累的技术知识用于产品研发，不利于提高产品研发效率。③产品设计成本难以控制；产品成本的形成很大部分由产品设计决定，设计成本是产品成本的主要部分，一旦形成就很难降低。产品的设计成本与开发人员选用的芯片、元器件等密切相关。市场上芯片和元器件的种类和型号繁多，价格差异较大。开发人员不熟悉市场价格，与采购部门缺乏有效沟通，选用的芯片价格往往偏高，从而导致产品的设计成本偏高。④产品研发管理手段落后；市场需求的不断变化，促使仪器仪表的种类在不断增多；新技术的不断引入，已经改变了仪器仪表的研发方法；市场竞争的不断加剧，对仪器仪表的研发质量、成本、时间提出了更高要求。与以往相比，仪器仪表的研发管理难度已增加，但国内仪器仪表企业的研发管理却还主要靠人工完成，没有充分利用信息技术来提高研发管理水平。因此，提高国内仪器仪表企业的产品研发效率，增强产品研发能力有非常重要的意义。

利用嵌入式技术研发的仪器、仪表、系统、装置等统称为嵌入式产品。现有用于嵌入式产品研发管理的系统及方法，如专利号为ZL200410069378.3的“嵌入式设备集成开发系统及其使用方法”专利，公开的集成开发系统基于Linux平台实现，包括交叉编译模块、远程调试模块、加载模块、平台开发配置模块、文件编辑模块、项目管理模块；公开的使用方法是平台开发配置模块提供开发板级支持软件包，进行开发平台的配置工作，项目管理模块为开发平台提供文件系统、内核配置一体化的工作区，源文件在工作区编写完成之后，交叉编译模块进行编译，生成的映像文件由加载模块加载到目标机，由远程调试模块进行调试。该专利支持研发人员在一个集成开发环境下管理/编写/调试/编译嵌入式软件，可以提高个人工作效率，但不支持产品研发过程管理，不支持研发团队成员之间协同工作， 不利于企业改进产品研发过程，不利于提高整个研发团队的工作效率。又如专利申请号为200810096092.2的“用于实现端到端项目管理系统的方法和系统”专利，公开的方法是通过用户接口向用户系统提供至数据源和分析工具的链接以响应用于提议的产品的项目机会选择，支持从概念选择至生命周期管理的整个产品/过程；公开的系统是一种实现端到端集成产品开发管理的系统，支持集成管理开发用到的分析/设计/测试工具。该专利可以引导研发人员有序完成每个项目阶段(包括概念、计划、开发、验证、发布和生命周期)工作，在每个项目阶段为不同核心团队人员提供不同用途的分析/设计/测试工具，但没有对如何优化改进产品开发过程和如何收集管理产品技术文档提供支持，没有解决企业希望在规范化管理产品开发过程的前提下允许项目负责人根据产品特点个性化管理产品开发过程的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有嵌入式产品研发集成管理系统及方法存在的不足，提供一种用于仪器仪表研发的集成管理系统及方法，具有集成度高、管理灵活、使用方便等特点，能有效解决国内仪器仪表企业的产品研发过程管理混乱、产品技术资料管理分散和产品研发管理手段落后问题。

本发明的机理是：基于业务流程管理理论与方法、知识管理理论与方法、项目管理理论与方法、即时通信技术和仪器仪表企业制订的ISO9001质量管理体系文件，提出一种用于仪器仪表研发的集成管理方法；基于Microsoft SQL Server 2005、Microsoft.NET Framework 2.0、ASP.NET和C#编程语言，开发一种实现仪器仪表研发集成管理方法的集成管理系统。其中：业务流程管理是一种以构造规范化的、端到端的卓越业务流程为中心，以持续地提高组织业务绩效为目的的系统化方法。知识管理是指捕获个人或集体的知识与技能，并将这些知识与技能有效用于帮助企业实现最大产出的任何地方的过程。项目管理指项目负责人在有限资源约束下，运用系统的观点、方法以及理论，对项目生命周期中的所有工作进行计划、组织、指挥、协调、控制和评价，以高效地实现既定目标。即时通信是一种允许两人或多人利用计算机网络实时传递文字、文件、语音、图像、视频的终端服务技术。因此，综合运用业务流程管理、知识管理、项目管理和即时通信的理论、方法与技术，可以有效解决当前国内仪器仪表企业面临的产品研发管理问题。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种用于仪器仪表研发的集成管理系统，包括客户端系统、应用服务器、数据服务器三部分，其间通过计算机网络连接和通信；计算机网络为使用传输控制协议和网间互联协议(TCP/IP)的国际互联网(Internet)或企业内部网(Intranet)。

客户端系统包括计算机和安装在计算机上的用户接口软件及开发工具软件、存放在计算机上的个人知识库。通过人机交互，流程管理人员和产品研发人员操作用户接口软件，调用本发明系统的功能，包括：流程管理人员数字化、图形化定义或改进仪器仪表研发业务流程模型、监控仪器仪表研发业务流程实例运行、统计分析仪器仪表研发业务流程性能，产品研发人员获取工作任务、打开工作任务、提交业务数据等。开发工具软件为产品研发人员常用的工具软件(如文字处理软件Word、电路绘制软件Protel、机械结构设计软件AutoCAD、ARM芯片编译器等)。个人知识库为产品研发人员存放在计算机上的技术资料集 合。

应用服务器包括计算机和安装在计算机上的即时通信服务软件、流程引擎服务软件和知识管理服务软件。即时通信服务软件和流程引擎服务软件及知识管理服务软件安装在一台计算机上或分别安装在三台计算机上。即时通信服务器为安装有即时通信服务软件的应用服务器，负责在用户之间建立通信连接、转发信息和管理通信。流程引擎服务器为安装有流程引擎服务软件的应用服务器，负责实例化仪器仪表研发业务流程模型和推进仪器仪表研发业务流程实例，并负责实例化仪器仪表研发业务流程的业务活动，生成工作任务并指定执行者，执行者为产品研发人员或流程引擎服务器，对无需人工参与的工作任务，流程引擎服务器调用业务组件或应用程序自动完成，对需要人工参与的工作任务，流程引擎服务器生成工作任务信息并通知产品研发人员完成。知识管理服务器为安装有知识管理服务软件的应用服务器，以Web网页和Web服务方式提供企业知识库管理服务，负责资料的入库、审核、检索和变更管理。

数据服务器包括计算机和安装在计算机上的用户信息库、元件信息库、流程信息库、项目信息库及企业知识库。用户信息库和元件信息库及流程信息库以及项目信息库以及企业知识库安装在一台计算机上或分别安装在五台计算机上。用户信息库存储的信息，包括用户的账号、密码、权限、好友、所属组、通信状态、访问日志等。元件信息库存储的信息，包括元器件的型号、名称、数量、单价、存放地、领用人、购买人等。流程信息库存储的信息，包括仪器仪表研发业务流程模型、个性化配置仪器仪表研发业务流程实例的约束规则、描述项目信息库和元件信息库的元数据、仪器仪表研发业务流程实例及业务活动实例的运行日志等。项目信息库存储的信息，包括项目定义信息、项目实施计划、项目技术方案、源代码、电路图等，并且当项目完成后，项目信息库中存储的技术资料自动归档到企业知识库中。企业知识库长期存放仪器仪表研发技术资料，包括正式发布的标准或规范、项目技术方案、元器件技术参数、源代码、电路图等。

其中：

1、本发明系统中应用服务器的即时通信服务软件，包括：信息接收模块、信息处理模块、数据访问模块和信息发送模块，信息接收模块侦听本发明系统中应用服务器的即时通信服务器的计算机通信端口，接收来自本发明系统中客户端系统的信息包，并将接收的信息包转交信息处理模块，其信息包有用户登录、用户下线、文本传送、图片传送、文件传送、添加好友、删除好友、状态同步等类型；信息处理模块识别信息包类型，并按规定格式解析信息包，将信息包中数据转交数据访问模块处理，或生成新信息包转交信息发送模块处理；数据访问模块从信息处理模块获取数据写入本发明系统中数据服务器的用户信息库，或从本发明系统中数据服务器的用户信息库读取数据转交信息处理模块；信息发送模块根据信息包中接收人及计算机IP地址数据，将信息包发送给本发明系统的客户端系统。

2、本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件，包括：信息接收器、信息处理器、流程管理器、活动管理器、任务执行器、任务分配器、信息发送器和数据访问模块，信息接收器侦听本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器的计算机通信端口，接收来自本发明系统中客户端系统的信息包，，并将接收的信息包转交信息处理器，信息包有实例化业务流程信息包、已完成工作任务信息包和测试通信连接是否正常信息包三种类型；信息处理器识别信息包类型，按规定格式解析信息包，将信息包中数据转交流程管理器或活动管理 器处理，或生成新信息包转交信息发送器处理；流程管理器接收来自信息处理器的实例化仪器仪表研发业务流程模型指令和数据，通过数据访问模块获取存储在本发明系统中数据服务器的流程信息库中的仪器仪表研发业务流程模型，生成仪器仪表研发业务流程实例并通过数据访问模块将数据写入本发明系统中数据服务器的流程信息库，生成仪器仪表研发业务流程实例创建成功信息包并发给信息处理器；活动管理器接收来自信息处理器的推进仪器仪表研发业务流程实例指令和数据，通过数据访问模块获取存储在本发明系统中数据服务器的流程信息库中的仪器仪表研发业务流程实例和个性化配置仪器仪表研发业务流程实例的约束规则，解析仪器仪表研发业务流程实例及约束规则，实例化业务活动生成工作任务并将工作任务转交任务执行器或任务分配器处理；任务执行器接收来自活动管理器的工作任务执行指令，调用业务组件或应用程序自动完成工作任务，并生成已完成工作任务信息包转交信息处理器；任务分配器接收来自活动管理器的工作任务分配指令，选择执行工作任务的产品研发人员，并生成工作任务信息转交数据访问模块写入本发明系统中数据服务器的流程信息库；数据访问模块接收来自流程管理器和活动管理器的指令及数据，从本发明系统中数据服务器的流程信息库中读取数据转交流程管理器和活动管理器，接收来自流程管理器和活动管理器和任务分配器的数据并写入本发明系统中数据服务器的流程信息库；信息发送模块根据信息包中接收人及计算机IP地址数据，将信息包发送给本发明系统中客户端系统。

3、本发明系统中应用服务器的知识管理服务软件，包括：资料入库模块、资料审核模块、资料检索模块和资料变更模块，资料入库模块提供Web网页和Web服务两种访问方式，Web网页方式供本发明系统中客户端系统的用户接口软件调用，人工提交技术资料到本发明系统中数据服务器的企业知识库，Web服务方式供本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件调用，自动提交技术资料到本发明系统中数据服务器的企业知识库；资料审核模块以Web网页方式供本发明系统中客户端系统的用户接口软件调用，支持人工审核资料入库模块暂存在本发明系统中数据服务器的企业知识库中的技术资料，审核通过的技术资料将长期存放在本发明系统中数据服务器的企业知识库中；资料检索模块提供Web网页和Web服务两种访问方式供本发明系统中客户端系统的用户接口软件调用，Web网页方式支持人工检索存放在本发明系统中数据服务器的企业知识库中的技术资料，Web服务方式支持自动检索存放在本发明系统中数据服务器的企业知识库中的技术资料；资料变更模块以Web网页方式供本发明系统中客户端系统的用户接口软件调用，能删除或更改存放在本发明系统中数据服务器的企业知识库中的技术资料。

一种用于仪器仪表研发的集成管理方法，利用本发明系统，通过程序，对仪器仪表研发进行集成管理的具体方法步骤如下：

(1)仪器仪表研发管理准备

①创建研发业务流程模型

按照企业制订的ISO9001质量管理体系文件要求，流程管理人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件，先数字化定义仪器仪表研发业务流程。后数字化定义仪器仪表研发业务流程用的工作表单，工作表单包括存储结构定义和编辑界面设计；存储结构定义要求说明每个工作表单的名称以及包含的字段，字段包括字段名称、数据类型和数据长度；编辑界面设计要求说明工作表单中每个字段的显示位置、大小尺寸、取值范围。再数 字化定义仪器仪表研发业务流程用的业务组件，业务组件为完成特定功能的软件模块，从本发明系统提供的业务构件配置得到，业务构件的配置参数包括：业务组件名称、处理的工作表单、工作表单编辑界面、工作表单字段数据处理方式(隐藏或显示数据，只读或编辑数据，自动填充或手工录入数据等)。最后设置组成仪器仪表研发业务流程的业务活动属性，业务活动属性包括调用的业务组件或应用程序、执行者、输入、输出、活动特征等。

②定义约束规则

第(1)-①步完成后，流程管理人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件，定义个性化配置仪器仪表研发业务流程实例的约束规则。约束规则定义业务活动之间的选择关系：当业务活动A依赖业务活动B，业务活动B不依赖业务活动A时，约束规则要求产品研发人员在选中执行业务活动A时，必须选中执行业务活动B；在产品研发人员取消执行业务活动A时，既可以选中执行业务活动B，也可以取消执行业务活动B，具体因业务活动B与其它业务活动之间的依赖关系而定；对于关键业务活动，约束规则可以要求产品研发人员必须选中执行。

③部署研发业务流程模型

第(1)-②步完成后，流程管理人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件发布创建的仪器仪表研发业务流程模型。仪器仪表研发业务流程模型只有正式发布后，才能被本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器实例化。

(2)仪器仪表研发管理

①项目定义及启动

第(1)步完成后，产品研发人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件，先将项目基本信息录入本发明系统中数据服务器的项目信息库。该项目基本信息包括项目编号、项目名称、项目负责人、项目组成员(姓名和职务)、计划开始时间、计划完成时间等。后发出实例化仪器仪表研发业务流程模型请求，本发明系统中客户端系统的用户接口软件将该请求打包成含有唯一标识仪器仪表研发业务流程模型的流程号的实例化业务流程信息包，并通过计算机网络将该实例化业务流程信息包传递到本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器收到实例化业务流程信息包后，实例化仪器仪表研发业务流程模型，生成仪器仪表研发业务流程实例。

②个性化配置研发业务流程实例

第(2)-①步完成后，产品研发人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件，个性化配置仪器仪表研发业务流程实例，指定需要取消执行的业务活动。个性化配置满足第(1)-②步定义的约束规则要求。

③生成工作任务

第(2)-②步完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器开始推进仪器仪表研发业务流程实例。当仪器仪表研发业务流程实例运行到被取消执行的业务活动时，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器自动跳过该业务活动，转向下个业务活动，否则就实例化该业务活动，生成工作任务，并将工作任务分配给产品研发人员或本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器。

④执行工作任务

第(2)-③步完成后，当工作任务分配给产品研发人员时，本发明系统中应用服务 器的流程引擎服务器先将工作任务信息写入本发明系统中数据服务器的流程信息库，产品研发人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件从本发明系统中数据服务器的流程信息库中获取工作任务并执行；当工作任务分配给本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器时，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器调取相应业务组件或应用程序自动完成该工作任务。

工作任务完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器自动判断仪器仪表研发业务流程实例是否执行完毕：当没有执行完毕时，则返回第(2)-③步再生成工作任务，并分配给产品研发人员或本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器执行，然后再判断，直到仪器仪表研发业务流程实例执行完毕为止；当执行完毕时，则进行下一步。

⑤资料自动归档

第(2)-④步完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器触发仪器仪表研发业务流程结束事件，调用本发明系统中应用服务器的知识管理服务软件的资料检索模块，自动将技术资料从项目信息库中归档至企业知识库中。

(3)研发业务流程运行监控

第(1)步完成后，在第(2)步仪器仪表研发管理过程中，流程管理人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件，实时查看仪器仪表研发业务流程实例运行是否正常；当出现本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器无法自动到产品研发人员完成工作任务等异常情况时，流程管理人员人工指定完成工作任务的产品研发人员，及时消除异常情况，实时保证研发业务流程的正常运行。

(4)仪器仪表研发管理改进

第(2)步和第(3)步完成后，本发明系统中数据服务器的流程信息库中记录有大量运行日志数据，包括每个仪器仪表研发业务流程实例的开始时间、结束时间，每个工作任务的开始时间、完成时间、执行者等信息。流程管理人员利用本发明系统中客户端系统的用户接口软件，统计仪器仪表研发业务流程和业务活动的时间及成本，分析仪器仪表研发业务流程性能，并判断是否需要改进仪器仪表研发业务流程；当需要改进仪器仪表研发业务流程时，流程管理人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件返回第(1)步，改进已部署运行的仪器仪表研发业务流程模型；否则，结束。

其中：

1、在第(1)-(4)步中，流程管理人员和产品研发人员根据需要，利用本发明系统中客户端系统的用户接口软件访问本发明系统中应用服务器的即时通信服务器进行实时通信，互传文本、图像和文件。

2、在第(2)-①步中，当本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器收到实例化业务流程信息包后，流程引擎服务软件实例化仪器仪表业务流程模型的具体步骤如下：

(1)接收请求

本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息接收器通过持续侦听计算机通信端口，先接收传来的实例化业务流程信息包，后将实例化业务流程信息包转交本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息处理器；

(2)解析请求

第(1)步完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息处理器先 解析实例化业务流程信息包，取出实例化业务流程信息包中的流程号，后将流程号和实例化仪器仪表研发业务流程模型指令发给本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的流程管理器；

(3)创建实例

第(2)步完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的流程管理器收到唯一标识仪器仪表研发业务流程模型的流程号和实例化仪器仪表研发业务流程模型指令后，先利用本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的数据访问模块取出存储在本发明系统中数据服务器的流程信息库中流程号指定的仪器仪表研发业务流程模型，后生成仪器仪表研发业务流程实例，再利用本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的数据访问模块将数据写入本发明系统中数据服务器的流程信息库，最后生成含有唯一标识仪器仪表研发业务流程实例的实例号的业务流程实例创建成功信息包，并将业务流程实例创建成功信息包发给本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息处理器；

(4)回复请求

第(3)步完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息处理器先解析业务流程实例创建成功信息包，后通过本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息发送器将业务流程实例创建成功信息包发给本发明系统的客户端系统，并将唯一标识仪器仪表研发业务流程实例的实例号和推进仪器仪表研发业务流程实例指令发给本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的活动管理器。

3、在第(2)-④步中，当本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器将工作任务分配给产品研发人员时，产品研发人员执行工作任务的具体步骤如下：

(1)接受工作任务

产品研发人员首先打开本发明系统中客户端系统的用户接口软件，查看是否有待完成的工作任务；然后打开待完成的工作任务窗口，本发明系统根据业务活动特征，通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件，自动从本发明系统中客户端系统的个人知识库提取技术资料显示在工作任务窗口中给产品研发人员参考使用，并通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件访问本发明系统中数据服务器，自动从本发明系统中数据服务器的项目信息库提取技术资料显示在工作任务窗口中给产品研发人员参考使用，并通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件访问本发明系统中应用服务器的知识管理服务软件的资料检索模块，自动从本发明系统中数据服务器的企业知识库提取技术资料显示在工作任务窗口中给产品研发人员参考使用；最后查看工作内容，判断完成方式：当产品研发人员使用开发工具软件或传统工具设备完成工作任务时(工作任务完成方式一)，就执行下述第(2)步，当产品研发人员直接录入业务数据完成工作任务时(工作任务完成方式二)，就执行下述第(3)步；

(2)工作任务完成方式一

第(1)步完成后，产品研发人员首先关闭工作任务窗口，然后使用开发工具软件或传统工具设备完成工作任务，最后通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件打开工作任务窗口，继续进行下步操作。

产品研发人员使用的开发工具软件如文字处理软件Word、电路绘制软件Protel等，使用的传统工具设备如电烙铁、万用表、车床等。

当使用开发工具软件完成工作任务时，产品研发人员首先通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件打开开发工具软件，然后再执行工作任务(如用文字处理软件Word撰写项目技术方案)，最后关闭开发工具软件；当开发工具软件被关闭时，本发明系统中客户端系统的用户接口软件提示产品研发人员录入相关信息(如资料名称、用途和关键词等)，并将这些信息自动写入产品研发人员的个人知识库中。

当使用传统工具设备完成工作任务时，产品研发人员首先执行工作任务(如用万用表测电路板上USB接口的输出电流和电压)，然后记录下获得的业务数据备用。

(3)工作任务完成方式二

第(1)步或第(2)完成后，产品研发人员首先按照显示的工作表单要求，在工作任务窗口中录入业务数据；然后提交工作任务，通过本发明系统将业务数据写入项目信息库；最后关闭作任务窗口退出。

4、在第(4)步中，流程管理人员利用本发明系统中客户端系统的用户接口软件统计分析仪器仪表研发业务流程性能的具体步骤如下：

(1)发出请求

流程管理人员打开本发明系统中客户端系统的用户接口软件，选择需要统计分析的仪器仪表研发业务流程；

(2)自动计算

第(1)步完成后，本发明系统中客户端系统的用户接口软件根据选择的仪器仪表研发业务流程的流程号，自动从本发明系统中数据服务器的流程信息库中读取相关运行日志数据，并计算业务流程和业务活动的时间及成本；

(3)报表显示

第(2)步完成后，本发明系统中客户端系统的用户接口软件将计算结果以直方图及数据表方式报表给流程管理人员；

(4)数据分析

第(3)步完成后，流程管理人员查看生成的报表，人工分析表中数据是否满足仪器仪表研发业务流程性能要求，并决定是否需要改进仪器仪表研发业务流程。

本发明采用上述技术方案后，主要有以下效果：

(1)能帮助仪器仪表企业数字化地有效贯彻执行ISO9001质量管理体系文件的产品设计与开发要求。利用本发明系统，流程管理人员能数字化建模符合ISO9001质量管理体系文件要求的仪器仪表研发业务流程模型并部署执行。实际研发仪器仪表时，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器将自动引导和控制产品研发人员按建立的仪器仪表研发业务流程模型工作；产品研发人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件获取工作任务时，本发明系统主动提供符合ISO9001质量管理体系文件要求的技术文档样张给产品研发人员，提醒产品研发人员按规范格式撰写技术文档。与以往由人负责监督执行ISO9001质量管理体系文件要求不同，本发明系统将ISO9001质量管理体系文件要求贯彻于数字化定义的仪器仪表研发业务流程模型和每一个业务活动中，对产品研发人员是一种积极引导，而非被动要求，有助于调动产品研发人员贯彻落实ISO9001质量管理体系文件要求的积极性。

(2)能在规范化管理仪器仪表研发业务流程的前提下，允许产品研发人员根据仪 器仪表特点个性化配置仪器仪表研发业务流程实例。利用本发明系统，流程管理人员能预先定义个性化配置仪器仪表研发业务流程实例的约束规则。项目启动后，利用本发明系统，产品研发人员能个性化配置仪器仪表研发业务流程实例。这种个性化配置基于流程管理人员构建的仪器仪表研发业务流程模型和定义的约束规则实现，能解决企业在规范化管理产品开发过程的前提下允许产品研发人员根据产品特点个性化管理产品开发过程问题，管理很灵活。

(3)能帮助仪器仪表企业构建企业知识库，数字化管理技术资料，实现知识的不断积累、连续传承与有效利用。当产品研发人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件接受工作任务时，本发明系统将主动提供规范的技术文档样张给产品研发人员。当完成工作任务后，产品研发人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件将技术资料提交到本发明系统中数据服务器的项目信息库暂存。本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器在仪器仪表研发业务流程实例结束时，自动将当前项目的技术资料从项目信息库中归档至企业知识库中。产品研发人员利用本发明系统中客户端系统的用户接口软件访问知识管理服务器，能随时检索企业知识库中的技术资料。

(4)能提高仪器仪表企业的产品研发管理水平。流程管理人员利用本发明系统中客户端系统的用户接口软件，能统计仪器仪表研发业务流程和业务活动的时间及成本，能分析评价仪器仪表研发业务流程性能，发现不足时能改进已部署运行的仪器仪表研发业务流程模型；企业领导利用本发明系统中客户端系统的用户接口软件，能随时了解项目的开发进度、工作成果、人员配置等信息。以上这些好处，在人工管理方式下常常很难得到，但使用本发明系统很容易实现。

本发明可广泛应用于嵌入式产品的研发管理，特别适用于仪器仪表的研发管理。

附图说明

图1本发明集成管理系统的原理框图；

图2本发明集成管理系统的应用服务器的即时通信服务软件原理框图；

图3本发明集成管理系统的应用服务器的流程引擎服务软件原理框图；

图4本发明集成管理系统的应用服务器的知识管理服务软件原理框图；

图5本发明集成管理方法的程序框图；

图6本发明集成管理方法的执行工作任务程序框图；

图7本实施例的系统功能结构图；

图8本实施例的用户接口软件运行效果图；

图9本实施例的开发管理业务流程模型；

具体实施方式

下面以某仪器仪表企业研发JBW智能温度变送器为例，结合具体实施方式进一步说明本发明。

实施例

如图1、图2、图3和图4所示，一种用于仪器仪表研发的集成管理系统，包括客户端系统、应用服务器、数据服务器三部分，其间通过计算机网络连接和通信；计算机网络为 使用传输控制协议和网间互联协议(TCP/IP)的企业内部网(Intranet)。

客户端系统包括计算机和安装在计算机上的用户接口软件及开发工具软件、存放在计算机上的个人知识库。计算机为方正尊越A360商用机，安装有操作系统Windows XP标准版。用户接口软件为基于Microsoft.NET Framework 2.0，用C#语言编程开发实现的Windows应用程序，运行效果如图8所示；通过人机交互，流程管理人员和产品研发人员操作用户接口软件，使用本发明系统的功能，功能如图7所示。开发工具软件为产品研发人员常用的工具软件(如文字处理软件Word)。个人知识库为产品研发人员存放在计算机上的技术资料集合(如产品研发人员撰写的产品技术设计方案)。

应用服务器包括计算机和安装在计算机上的即时通信服务软件、流程引擎服务软件和知识管理服务软件。即时通信服务软件和流程引擎服务软件及知识管理服务软件安装在一台计算机上，计算机为方正圆明服务器，安装有操作系统Windows Server 2003企业版。即时通信服务软件基于Microsoft.NET Framework 2.0，用C#语言编程开发实现。流程引擎服务软件基于Microsoft.NET Framework 2.0，用C#语言编程开发实现。知识管理服务软件以Web网页和Web服务方式提供企业知识库管理服务，基于Microsoft.NET Framework 2.0和ASP.NET技术，用JavaScript、HTML、C#编程实现，运行于IIS6.0环境。即时通信服务器为安装有即时通信服务软件的应用服务器，负责在用户之间建立通信连接、转发信息和管理通信。本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器为安装有流程引擎服务软件的应用服务器，负责实例化仪器仪表研发业务流程模型并推进仪器仪表研发业务流程实例，并负责实例化仪器仪表研发业务流程的业务活动，生成工作任务并指定执行者，执行者为产品研发人员或本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器；对无需人工参与的工作任务，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器调用业务组件或应用程序自动完成；对需要人工参与的工作任务，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器生成工作任务信息并通知产品研发人员完成。知识管理服务器为安装有知识管理服务软件的应用服务器，以Web网页和Web服务方式提供企业知识库管理服务，负责资料的入库、审核、检索和变更管理。

数据服务器包括计算机和安装在计算机上的用户信息库、元件信息库、流程信息库、项目信息库及企业知识库。用户信息库和元件信息库及流程信息库以及项目信息库以及企业知识库安装在一台计算机上，计算机为IBM的X3650-I09服务器，安装有操作系统WindowsServer 2003企业版和数据库管理系统Microsoft SQL Server 2005标准版。用户信息库、元件信息库、流程信息库、项目信息库和企业知识库基于数据库管理系统Microsoft SQL Server2005实现。用户信息库存储的信息，包括用户的账号、密码、权限、好友、所属组、通信状态、访问日志等。元件信息库存储的信息，包括元器件的型号、名称、数量、单价、存放地、领用人、购买人等。流程信息库存储的信息，包括仪器仪表研发业务流程模型、个性化配置仪器仪表研发业务流程实例的约束规则、描述项目信息库和元件信息库的元数据、仪器仪表研发业务流程实例及业务活动实例的运行日志等。项目信息库存储的信息，包括项目定义信息、项目实施计划、项目技术方案、源代码、电路图等，并且当项目完成后，项目信息库中存储的技术资料自动归档到企业知识库中。企业知识库长期存放仪器仪表研发技术资料，包括正式发布的标准或规范、项目技术方案、元器件技术参数、源代码、电路图等。

如图5和图6所示，一种用于仪器仪表研发的集成管理方法，利用本发明系统，通过程序，对JBW智能温度变送器研发进行集成管理的具体方法步骤如下：

(1)仪器仪表研发管理准备

①创建研发业务流程模型

按照企业制订的ISO9001质量管理体系文件要求，流程管理人员通过图8所示的用户接口软件，先执行图7所示“流程管理流程定义”功能，数字化定义仪器仪表研发业务流程；本实施例定义的仪器仪表研发业务流程为立项管理、开发管理、测试管理、进度管理、变更管理、预防管理和询价管理七个业务流程，其中，开发管理业务流程是数字化管理仪器仪表研发的最主要业务流程，模型如图9所示。后执行图7所示“流程管理表单定义”功能，数字化定义仪器仪表研发业务流程用的工作表单，工作表单包括存储结构定义和编辑界面设计；存储结构定义要求说明每个工作表单的名称以及包含的字段，字段包括字段名称、数据类型和数据长度；编辑界面设计要求说明工作表单中每个字段的显示位置、大小尺寸、取值范围；本实施例定义了30张工作表单，其中：开发管理业务流程用的工作表单“设计输入评审记录”的存储结构＝{<项目编号，nvarchar(100)>，<项目名称，nvarchar(100)>，<评审记录，text>，<相关文件，file>，<提交人，nvarchar(100)>，<提交时间，datetime>}。再执行图7所示“流程管理活动定义”功能，数字化定义仪器仪表研发业务流程用的业务组件，业务组件为完成特定功能的软件模块，通过配置本发明系统提供的业务构件得到，业务构件的配置参数包括：业务组件名称、处理的工作表单，工作表单编辑界面，工作表单字段数据处理方式(隐藏或显示数据、只读或编辑数据，自动填充或手工录入数据等)；其中：开发管理业务流程用的业务组件“设计输入评审”处理的工作表单是“设计输入评审记录”，数据字段“评审记录”的处理方式是手工录入。最后执行图7所示“流程管理流程定义”功能，打开图9所示窗体，设置组成仪器仪表研发业务流程的业务活动属性，业务活动属性包括调用的业务组件或应用程序、执行者、输入、输出、活动特征等；其中：开发管理业务流程的“设计输入评审”业务活动调用的业务组件是“设计输入评审”，执行者为产品研发人员中的“项目负责人”，描述活动特征的关键词有“设计输入”、“评审”、“项目设计任务书”。

②定义约束规则

第(1)-①步完成后，流程管理人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件，在图9所示窗体中用鼠标点击功能栏的“流程属性”打开约束规则定义窗口，定义个性化配置仪器仪表研发业务流程实例的约束规则。约束规则定义业务活动之间的选择关系。对开发管理业务流程模型，本实施例定义了5条约束规则，其中：约束规则1＝<如果执行项目实施计划审批，必须执行制定项目实施计划>，约束规则2＝<必须执行设计输入评审>。当产品研发人员中的项目负责人个性化配置JBW智能温度变送器的开发管理业务流程实例时，约束规则1强制要求项目负责人选中执行业务活动“项目实施计划审批”时必须选中执行业务活动“制定项目实施计划”；但选中执行业务活动“制定项目实施计划”时，项目负责人可以取消执行业务活动“项目实施计划审批”。同样，约束规则2强制要求项目负责人选中执行关键业务活动“设计输入评审”。

③部署研发业务流程模型

第(1)-②步完成后，流程管理人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软 件发布创建的仪器仪表研发业务流程模型，如图9所示所示的开发管理业务流程模型。只有正式发布了的仪器仪表研发业务流程模型才能被本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器实例化。

(2)仪器仪表研发管理

①项目定义及启动

第(1)步完成后，产品研发人员中的项目负责人通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件，先执行图7所示的“项目管理开发管理项目定义”功能，将项目的基本信息录入本发明系统的项目信息库中。项目的基本信息包括项目编号、项目名称、项目负责人、项目组成员(姓名和职务)、计划开始时间、计划完成时间等，本实施例的项目名称是“JBW智能温度变送器设计与开发”。后执行图7所示的“项目管理开发管理项目启动”功能，发出实例化开发管理业务流程模型的请求，本发明系统中客户端系统的用户接口软件将该请求打包成含有唯一标识开发管理业务流程模型的流程号的实例化业务流程信息包，并通过企业内部网(Intranet)将该实例化业务流程信息包传递到本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器收到实例化业务流程信息包后，实例化开发管理业务流程模型，生成JBW智能温度变送器的开发管理业务流程实例。

②个性化配置研发业务流程实例

第(2)-①步完成后，产品研发人员中的项目负责人通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件，执行图7所示的“项目管理开发管理过程设置”功能，个性化配置JBW智能温度变送器的开发管理业务流程实例，取消执行业务活动“项目实施计划审批”和“项目资产清理”。

③生成工作任务

第(2)-②步完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器开始推进JBW智能温度变送器的开发管理业务流程实例。当JBW智能温度变送器的开发管理业务流程实例运行到业务活动“项目实施计划审批”时，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器跳过该业务活动，转向下个业务活动“方案设计”，实例化业务活动“方案设计”生成工作任务，并将工作任务分配给产品研发人员中的项目负责人。

④执行工作任务

第(2)-③步完成后，当工作任务分配给本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器时，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器自动调取相应业务组件完成该工作任务。当工作任务分配给产品研发人员时，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器先将工作任务信息写入本发明系统中数据服务器的流程信息库中，产品研发人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件从本发明系统中数据服务器的流程信息库中获取工作任务并执行。

工作任务“方案设计”完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器自动判断JBW智能温度变送器的开发管理业务流程实例没有执行完毕，则返回第(2)-③步，再实例化业务活动“方案设计评审”，生成工作任务，并分配给产品研发人员执行，然后再判断，直到JBW智能温度变送器的开发管理业务流程实例执行到“流程结束”为止；当执行完毕时，则进行下一步。

⑤资料自动归档

第(2)-④步完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器触发JBW智能温度变送器的开发管理业务流程结束事件，调用本发明系统中应用服务器的知识管理服务软件的资料检索模块，自动将技术资料从项目信息库中归档至企业知识库中。

(3)研发业务流程运行监控

第(1)步完成后，在第(2)步仪器仪表研发管理过程中，流程管理人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件，执行图7所示的“流程管理流程监控”功能，实时查看JBW智能温度变送器的开发管理业务流程实例运行是否正常；当出现本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器无法自动到产品研发人员完成工作任务等异常情况时，流程管理人员人工指定完成工作任务的产品研发人员，及时消除异常情况，实时保证JBW智能温度变送器的开发管理业务流程正常运行。

(4)仪器仪表研发管理改进

第(2)步和第(3)步完成后，本发明系统中数据服务器的流程信息库中记录有大量运行日志，包括JBW智能温度变送器的开发管理业务流程实例的开始时间、结束时间，每个工作任务的开始时间、完成时间、执行者等信息。流程管理人员利用本发明系统中客户端系统的用户接口软件，执行图7所示的“流程管理流程分析”功能，统计开发管理业务流程和业务活动的时间及成本，分析开发管理业务流程性能，并判断是否需要改进开发管理业务流程；当需要改进开发管理业务流程时，流程管理人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件返回第(1)步，改进已部署运行的开发管理业务流程模型；否则，结束。

其中：

1、在第(1)-(4)步中，流程管理人员和产品研发人员根据需要，利用本发明系统中客户端系统的用户接口软件，执行图7所示的“即时通讯”功能，访问本发明系统中应用服务器的即时通信服务器进行实时通信，互传文本、图像和文件。

2、在第(2)-①步中，当本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器收到实例化图9所示的开发管理业务流程模型的实例化业务流程信息包后，流程引擎服务软件实例化开发管理业务流程模型的具体步骤如下：

(1)接收请求

本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息接收器通过持续侦听计算机通信端口，先接收传来的实例化开发管理业务流程模型的实例化业务流程信息包，后将实例化开发管理业务流程模型的实例化业务流程信息包转交本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息处理器；

(2)解析请求

第(1)步完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息处理器先解析收到的实例化开发管理业务流程模型的实例化业务流程信息包，取出该实例化业务流程信息包中的流程号，后将流程号和实例化开发管理业务流程模型指令发给本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的流程管理器；

(3)创建实例

第(2)步完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的流程管理器收到唯一标识开发管理业务流程模型的流程号和实例化开发管理业务流程模型指令后，先利 用本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的数据访问模块取出存储在本发明系统中数据服务器的流程信息库中的开发管理业务流程模型，后生成开发管理业务流程实例，再利用本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的数据访问模块将开发管理业务流程实例数据写入本发明系统中数据服务器的流程信息库，最后生成含有唯一标识开发管理业务流程实例的实例号的业务流程实例创建成功信息包，并将业务流程实例创建成功信息包发给本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息处理器；

(4)回复请求

第(3)步完成后，本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息处理器先解析业务流程实例创建成功信息包，后通过本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的信息发送器将业务流程实例创建成功信息包发给本发明系统的客户端系统，并将唯一标识开发管理业务流程实例的实例号和推进开发管理业务流程实例指令发给本发明系统中应用服务器的流程引擎服务软件的活动管理器。

3、在第(2)-④步中，当本发明系统中应用服务器的流程引擎服务器将工作任务“方案设计”分配给产品研发人员时，产品研发人员执行工作任务“方案设计”的具体步骤如下：

(1)接受工作任务

产品研发人员首先打开图8所示的本发明系统中客户端系统的用户接口软件，查看是否有待完成的工作任务“方案设计”；当有待完成的工作任务“方案设计”时，然后打开工作任务窗口，本发明系统根据业务活动“方案设计”的活动特征，自动从项目信息库中提取JBW智能温度变送器的项目设计任务书显示给产品研发人员查阅，自动从企业知识库中提取标准的方案设计说明书样张给产品研发人员参考使用；最后查看工作内容，判定需要使用开发工具软件完成工作任务“方案设计”，就执行下述第(2)步。

(2)工作任务完成方式一

第(1)步完成后，产品研发人员在工作任务“方案设计”窗口中查看JBW智能温度变送器的项目设计任务书和下载标准的方案设计说明书样张后，首先关闭工作任务窗口，然后执行图7所示的“工具管理”功能，用文字处理软件Word打开标准的方案设计说明书样张，按要求撰写方案设计说明书。当产品研发人员写好方案设计说明书并保存退出文字处理软件Word时，本发明系统自动提示产品研发人员录入资料名称、用途和关键词等信息，并将这些信息写入产品研发人员的个人知识库中。个人知识库基于扩展标记语言XML技术实现。最后，产品研发人员通过本发明系统中客户端系统的用户接口软件打开工作任务“方案设计”窗口，继续下步操作。

(3)工作任务完成方式二

第(2)完成后，产品研发人员首先按照显示的工作表单要求，在工作任务“方案设计”窗口中录入相关数据，包括项目编号、项目名称、简要描述、相关文件、撰写人、完成时间，其中，项目编号、项目名称、撰写人和完成时间由本发明系统自动录入；简要描述由产品研发人员手工录入；相关文件指Word文件格式的方案设计说明书。然后提交工作任务，通过本发明系统将业务数据写入项目信息库。最后关闭工作任务窗口退出。

4、在第(4)步中，流程管理人员利用本发明系统中客户端系统的用户接口软件统计分析开发管理业务流程性能的具体步骤如下：

(1)发出请求

流程管理人员打开本发明系统中客户端系统的用户接口软件，选择图9所示的开发管理业务流程；

(2)自动计算

第(1)步完成后，本发明系统中客户端系统的用户接口软件根据选择的开发管理业务流程的流程号，自动从本发明系统中数据服务器的流程信息库中读取JBW智能温度变送器的开发管理业务流程实例的运行日志数据，并计算开发管理业务流程和组成开发管理业务流程的业务活动的时间及成本；

(3)报表显示

第(2)步完成后，本发明系统中客户端系统的用户接口软件将计算结果以直方图及数据表方式报表给流程管理人员；

(4)数据分析

第(3)步完成后，流程管理人员查看生成的报表，人工分析表中数据是否满足开发管理业务流程性能要求，并决定是否需要改进图9所示的开发管理业务流程。

综上所述，本发明系统及方法可以帮助仪器仪表企业提高产品研发能力，解决产品研发过程管理混乱、产品技术资料管理分散和产品研发管理手段落后问题。