01总体数据模型
erDiagram
PRODUCT ||--o{ DESIGN_REVISION : has
PRODUCT ||--o{ SPECIMEN : represented_by
DESIGN_REVISION ||--o{ SPECIMEN : manufactured_to
SPECIMEN ||--o{ TEST_RUN : tested_in
TEST_RUN ||--o{ DYNAMIC_MEASUREMENT : contains
TEST_RUN ||--o{ BENCH_TEST_RESULT : reports
PROJECT ||--o{ VEHICLE : includes
VEHICLE ||--o{ INSTALLATION : has_history
PRODUCT ||--o{ INSTALLATION : installed_as
DESIGN_REVISION ||--o{ INSTALLATION : version_used
SPECIMEN ||--o{ INSTALLATION : physical_unit
INSTALLATION ||--o{ OPERATING_CONTEXT : exposed_to
INSTALLATION ||--o{ QUALITY_ISSUE : may_have
QUALITY_ISSUE ||--o{ ROOT_CAUSE_ACTION : investigated_by
ROOT_CAUSE_ACTION }o--o| DESIGN_REVISION : may_trigger
DOCUMENT ||--o{ TEST_RUN : evidence_for
DOCUMENT ||--o{ QUALITY_ISSUE : evidence_for
说明:图中的关联为逻辑关系。具体数据库可拆成主数据、业务记录、测量明细、文件索引和审计记录等表。关系不能仅靠名称文本关联,应使用稳定 ID。
02核心实体与唯一标识
| 实体 | 主键建议 | 含义与边界 | 关键规则 |
|---|---|---|---|
| 产品主档 Product | product_id | 可重复制造、具有稳定产品身份的产品型号/配置 | 不因一般设计修订而改变;产品族、型号、部件类型为属性,不充当主键 |
| 设计版本 Design Revision | design_revision_id | 产品在特定图纸、BOM、材料体系和技术状态下的受控版本 | 每个版本只属于一个产品;版本代码在同一产品下唯一;保留生效日期与审批状态 |
| 实物/样件 Specimen | specimen_id | 某件可识别的实物、试验样件或可追溯产品单元 | 单件序列号、生产批次、材料批次分字段记录;不能相互替代 |
| 生产批次 Production Lot | production_lot_id | 在受控生产定义下形成的一组产品 | 一批可含多件实物;返工/混批按质量规则建立关联,不直接覆盖原批次 |
| 试验运行 Test Run | test_run_id | 一次有确定方法、设备、条件、样件和起止时间的试验活动 | 一次试验可产生多条测量点或多个指标;报告是证据文件,不是试验记录本身 |
| 动态测量点 Dynamic Measurement | measurement_id | 某次试验中某一条件点/重复测量的结果 | 每条结果必须可回溯到试验、样件、条件和来源位置 |
| 台架试验结果 Bench Test Result | bench_result_id | 一项台架试验的结果、判据与结论 | 保存指标值、单位、判据版本和结论;不能只存“合格/不合格” |
| 项目 Project | project_id | 客户合同/项目范围内的产品应用项目 | 国家/地区、客户、运营方、合同号等作为属性;国家与线路不能替代项目 ID |
| 车辆 Vehicle | vehicle_id | 可追溯的具体车辆/编组/转向架对象 | 车辆、列车编组、转向架应按公司实际管理粒度分别编码,避免把不同层级混成一个 ID |
| 安装实例 Installation | installation_id | 某一实物在某车辆、某安装位置的一段安装生命周期 | 每次装入建立一条记录;拆下后关闭该段记录;再次安装或更换必须新增记录 |
| 运营工况记录 Operating Context | context_record_id | 某车辆/安装实例在特定时间、线路区段和工况下的暴露或观测 | 必须记录时间有效范围、空间范围、来源类型、单位和可信度 |
| 质量事件 Quality Issue | issue_id | 一次质量异常、故障、投诉或现场观察事件 | 现象、严重度、根因状态、处置措施和关闭审批分开记录 |
| 根因/措施 Root Cause Action | action_id | 调查结论、遏制、纠正、预防、设计变更及有效性验证 | 每项结论要有证据、责任人、日期和状态;可关联多个质量事件或变更 |
| 文件 Document | document_id | 报告、图纸、BOM、照片、原始仪器文件等受控证据 | 保存原文件、版本、哈希、来源和定位信息;业务表引用文件 ID |
2.1 ID 编码原则
- 主键由系统生成,稳定、唯一、不可复用;优先采用 UUID/ULID 或统一 ID 服务。
- 业务编号可采用可读前缀(如
PRD-、REV-、SPC-、TR-、INS-、ISS-),但前缀只是显示约定,不能承担业务含义推断。 - 不把国家、客户、产品型号、年份、线路等易变化属性硬编码进主键。
- 若公司已有 ERP/PLM/MES/QMS 编号,应增加
source_system与source_record_id映射,不应为导入平台而丢弃原编号。 - 外部编号可能重复时,唯一约束使用
(source_system, source_record_id),不能假定外部编号全局唯一。
03产品与设计版本规则
product_id表示稳定的产品身份;design_revision_id表示受控技术状态。所有试验、安装和质量记录应尽可能绑定具体设计版本。- 设计版本至少关联:版本代码、图纸编号/版本、BOM 版本、材料体系代码、关键设计参数、变更单号、审批状态、生效日期和失效日期(如适用)。
- 版本状态至少区分:草拟、评审中、已批准、已生效、已废止/被替代。实际状态名可由企业流程确认。
- 不允许对已批准版本静默改写关键参数。更改必须产生新版本或按正式更正流程留存审计记录。
- 一个产品可以有多个有效于不同项目/时间的版本;安装记录要保存当时实际装用的版本,而不是查询时产品主档的“最新版本”。
- 若材料、几何、配方、工艺或图纸变化是否构成新设计版本尚无规则,应由研发/质量共同制定变更分级,平台不擅自推断。
04样件、单件、批次和材料追溯
specimen_id是平台内部的实物记录 ID;serial_number是实物标识,两者分开。production_lot_id表示生产批次;material_batch_id表示原材料/胶料/金属骨架等材料批次。一个产品可能需要追踪多个材料批次,必要时使用物料消耗关联表,而非单一文本字段。- 样件必须关联产品;若已知则关联设计版本、生产批次、制造日期、供应商/生产地点、状态和序列号。
- 样件用于破坏性试验后,记录状态(可继续试验、已破坏、已报废等);不得继续被误认为可安装的合格品。
- 试验报告只写批次未写单件号时,允许记录批次级关联,但必须标注追溯粒度为“批次级”,不能伪造单件级关联。
05试验数据标准
5.1 试验运行必备信息
每次试验至少记录:test_run_id、试验类型、试验日期/起止时间、试验机构/实验室、设备编号及校准状态(可得时)、试验方法/标准及版本、样件或批次、设计版本、试验条件、操作者/审核人、报告文件引用、数据来源类型和审核状态。
5.2 动态刚度测量点字段
建议每个测量点包含:
身份与来源
measurement_id、test_run_id、specimen_id(或批次级标识)、design_revision_id、报告页码/表格/图号、原始数据文件引用。
条件
频率及单位、温度及单位、预载及单位、振幅及单位、振幅口径(峰值/RMS/峰峰值)、测量方向/轴向、加载波形/方法、静态预压缩量(如适用)、环境/试件温度定义。
结果
动态刚度值与单位、损耗因子及定义、相位角及符号约定、静态刚度(如测得)、重复序号、测量不确定度/误差(如可得)。
质量控制
原始值、标准化值、转换单位、数据审核状态、异常标记、导入批次和时间。
5.3 单位与比较规则
- 平台标准单位建议:频率
Hz;温度°C;力N;位移/振幅mm;刚度N/mm(如原报告为 kN/mm,应同时保留原始值和单位并记录转换);角度deg;损耗因子无量纲。 - 上述为平台归一化建议,不代表所有产品或所有标准都必须以该单位出具报告。原始单位必须保留,转换过程必须可复算。
- 只有当试验方法、方向、温度、频率、预载、振幅口径等关键条件一致或经过批准的归一化方法处理后,才可直接比较结果。
- 对条件不完整的历史报告,可以导入,但标记
condition_completeness和comparability_status,不得自动混入“可比数据集”。 - 对每个指标保留原始报告值与结构化解析值;OCR/AI 提取的字段需有提取来源、置信度和人工复核状态。
5.4 台架试验结果
台架试验需保存试验类别、目的、方法版本、载荷/位移谱、频率、温度、循环数、持续时间、判据版本、目标值/上下限、实际结果、单位、结论、失效模式、试验前后性能以及报告位置。对于不适用的字段应记录“不适用”原因,不以 0 填充。
06项目、车辆与安装实例关联规则
关系链建议:
- 项目与车辆:车辆属于某个项目或运营资产范围;车辆转项目、转运营方时保留有效期和历史归属。
- 安装实例:必须关联车辆、安装位置、产品和装用设计版本;若已知,关联实物样件/序列号与生产批次。
installation_position应采用受控词典(例如车辆/转向架/轴位/左右侧/部件位),并允许保留客户原始位置名称与平台标准位置映射。- 同一实物的每一次装入都创建新的
installation_id;同一位置的产品更换也创建新记录。禁止通过覆盖旧记录来表示更换。 - 安装/拆卸日期与里程应成对校验:拆卸时间不得早于安装时间,拆卸里程原则上不得小于安装里程;里程回退/仪表更换等情况需标记原因,不能简单拒绝全部异常。
- 如果报告只知道“某车型”而不知道具体车辆,使用车型/车队级应用记录,并明确关联粒度;不能将车型级数据伪装成车辆级履历。
07运营工况标准
7.1 工况数据的适用层级
每条工况记录明确适用层级:线路区段、车辆、转向架、安装实例、项目/车型统计或环境区域。尽可能关联 route_id、区段起止点/里程桩、vehicle_id、installation_id 和有效时间。
7.2 建议字段
空间
线路/线路区段 ID、起止里程桩、曲线半径最小值及单位、曲线半径分布/区段清单(可用独立子表)、坡度、道岔/特殊区段信息(适用时)。
运行
速度及统计口径、通过次数、运营里程、运行小时、制动/牵引事件或载荷谱(可得时)。
载荷
空载/定员/超载等工况分类、车辆/轴载、载荷估算值、单位和估算方法。
环境
环境温度、产品/附近温度(如有)、湿度、水/油/化学介质、粉尘等暴露信息(按产品适用性选择)。
数据治理
valid_from、valid_to、来源类型、来源文件/系统、测量或估算方法、可信度、审核状态、适用粒度。
7.3 来源与可信度分类
来源类型至少区分:设计假设、合同/技术要求、线路资产资料、运营方统计、车辆传感器实测、人工巡检/访谈、工程估算、未知。可信度可用企业统一等级并定义证据要求;不得仅凭来源名称自动判定真实准确。
7.4 时间关联原则
只有当运营工况的有效时间与安装实例的装用时间有交集,且空间/车辆适用范围匹配时,才能作为该安装实例的暴露工况。线路的静态最小曲线半径可作为线路属性,但若无经过次数或运行里程,不能据此推算产品实际经历了多少次曲线通过。
08质量事件与闭环规则
8.1 质量事件必备信息
issue_id、发现/发生时间、报告来源、问题描述、故障模式(已知时)、严重度、状态、证据文件、项目/车辆/安装实例关联(已知时)、产品/版本/批次/单件关联(已知时)、发生里程或使用时间(已知时)。
8.2 根因状态
至少区分:未知、待调查、调查中、可能根因、已验证根因、无法确认。只有“已验证根因”可作为确定性结论进入统计;“可能根因”必须显示为假设并关联证据与验证计划。根因记录应包含验证方法、证据、评审人、评审日期和适用范围。
8.3 措施与关闭
区分遏制措施、纠正措施、预防措施、设计变更、供应商/制造过程改进、现场更换、复验和有效性验证。措施记录应有责任人、计划/完成日期、状态、证据和审批人。关闭事件需满足企业定义的条件,例如措施完成、验证通过、风险评估完成及授权审批;不得只因填写了“原因”就自动关闭。
8.4 事件与历史记录
- 已知安装实例时,质量事件应优先关联
installation_id;同时保留发生时的产品版本、批次、里程快照,避免后续主数据变化导致历史含义改变。 - 若无法识别车辆或单件,允许先以项目/车型/批次级创建事件,并标记追溯粒度和缺失原因;调查后可补充关联并保留修改历史。
- 一次质量事件可以关联多个样件、安装实例或措施;多对多关系使用关联表,不把多个 ID 塞进一个自由文本字段。
09文件、数据来源和审计
每份文件建立 document_id,至少记录文件名、文件类型、文件版本/日期、来源系统、上传/导入时间、文件哈希(建议 SHA-256)、权限级别、审核状态、保管位置、关联业务对象,以及报告页码/表格/图号等定位信息。原始文件应只读保存;结构化数据的修订需记录修改前后值、修改人、时间和原因。
数据来源类型建议统一枚举:系统接口、人工录入、模板导入、报告人工解析、OCR/AI 提取、传感器/试验设备、外部客户/运营方、工程估算、未知。AI/OCR 提取的数据在完成必要复核前应标记为“待审核”。
10缺失值、单位、时间与版本治理
- 空值代表未知/未提供;0 只表示实际测量或定义为零的数值。必要时增加
missing_reason_code。 - 每个数值指标必须有单位字段或引用明确的指标定义;不得将单位仅写在备注里。
- 时间使用 ISO 8601;系统时间戳存 UTC,原始时区/当地时间应可还原。只有日期的报告不得虚构时分秒。
- 区分业务有效时间(数据在现实中适用的时间)与系统记录时间(平台何时录入/修订),为历史时点分析保留两者。
- 受控枚举(产品族、部件类型、轴向、故障模式、严重度、状态、来源类型等)由数据管理员发布版本;原始术语保留并映射至标准代码。
- 任何转换、清洗、合并、单位换算和字段映射都应记录规则版本与导入批次,确保结果可重现。
11关键完整性与校验规则
design_revision.product_id必须存在,且设计版本代码在同一产品下唯一。- 试验记录引用的样件、产品、设计版本必须一致;不一致时进入人工复核,不能自动修正。
- 动态刚度测量点必须绑定试验运行及其试验条件;频率大于 0;结果值和单位同时存在。
- 同一测量点的重复测量保留独立 ID/重复序号,不覆盖旧值。
- 安装记录的产品、版本、实物/批次之间须通过一致性校验;无法确定时显式标记追溯粒度。
- 工况有效时间应与安装时间范围校验;无法匹配的记录不得自动作为该安装实例的现场暴露证据。
- 质量事件的根因状态与结论文本必须一致;未经验证的根因不得进入已确认根因统计。
- 关闭质量事件必须具备关闭时间、关闭人/审批人和关闭依据。
- 所有导入数据需保留原始文件、来源系统、导入批次、导入时间及导入结果;失败行进入错误清单,不静默丢弃。
- 不同试验条件的结果默认不可直接比较;比较功能必须展示条件差异和可比性状态。
12最小可落地实施顺序
标准冻结前评审
研发、试验、质量、制造、项目/售后共同确认产品分类、版本规则、安装位置词典、故障模式、单位和报告字段。
主数据与文件登记
先建立产品、设计版本、样件/批次、项目/车辆、文件主档及 ID 映射;历史数据可分批导入。
试验结构化
选取有代表性的动态刚度报告和台架试验报告,完成字段映射、单位归一、报告定位、条件完整性与可比性规则。
装车与运营追溯
按项目/车型/车辆可获得的实际粒度接入安装履历、线路区段、载荷和运营数据,并标注来源与时间范围。
质量闭环
将事件、根因证据、措施、设计变更、复验和有效性验证串联起来。
分析与 AI
在数据质量、关联覆盖率和审核流程达标后,再开展相似产品检索、异常识别、根因辅助分析和设计建议。AI 输出应引用证据及数据版本,不直接替代工程审批。
13评审时必须由企业确认的事项
- 公司现行产品编码、图号、BOM、变更单和材料体系编码是否沿用。
- 产品族与部件类型的标准目录及维护责任人。
- 设计版本的创建、审批、生效、废止和项目特批规则。
- 动态刚度报告中频率、温度、预载、振幅和轴向的真实定义及单位。
- 各类台架试验的判据、标准版本和“合格”定义。
- 项目、车型、车辆、编组、转向架、安装位置的唯一标识来源。
- 运营数据能拿到线路级、车辆级还是安装实例级;时间粒度和可靠性如何。
- 故障模式、严重度、根因审核和质量关闭的现行质量体系要求。
- 数据访问权限、客户/项目保密等级、保存期限和跨境/外发限制。
- 历史报告扫描件、电子表格、试验设备原始文件的存储位置与保留要求。
14标准实施声明
本版本是统一数据标准的初始设计基线。只有完成上述企业评审、使用真实报告验证字段、并通过试点数据导入验证后,才能发布为正式受控版本。未确认的字段、枚举和流程均应标注为“待企业确认”,不得当作已经批准的公司制度。