SYSWARE需求管理系統APP
一、企業簡介
北京索為系統技術股份有限公司是國內工業技術軟件化理念的領導者，知識自動化技術的踐行者，致力于工業互聯網平臺建設、運營、服務，為制造業行業領先者提供以知識自動化為驅動的工業互聯網、工業安卓平臺及工業互聯網APP開發運營服務，是國內領先的工業互聯網APP賦能的工業互聯網平臺提供商。公司成立于2006年6月，注冊資本6156.7164萬元，總部位于北京，在雄安、上海、西安、杭州、武漢、成都等地設有分支機構。
自成立以來，索為系統始終堅持自主創新，其研發的中國自主的工業操作平臺SYSWARE，通過“知識自動化”手段，推動中國工業互聯網平臺的發展，持續幫助制造業企業，將基礎共性、行業通用及企業特有的工業技術、知識、經驗封裝成易操作、易推廣的工業互聯網APP，賦予知識工作者廣闊的創新與開拓的空間，提高企業研發與設計效能，助力企業智能化轉型。
在過去十余年，索為公司以知識自動化的理念，推進了工業技術軟件化在航空、航天、船舶、兵器、電子、核工業等國防軍工行業，和汽車、重型機械、動力裝備等高端裝備制造業的復雜產品研制設計、試驗制造及過程管理領域的落地，并在多個重大型號中進行了應用，取得顯著成效，為大規模推廣打下了良好基礎。
二、工業APP簡介
（一）、問題定位
“需求牽引”是正向設計基本理念之一，需求的重要性毋容置疑，統計數據表明，導致項目失敗的10大原因中，有6個因素是跟需求相關的。據初步統計，研制項目高達60%的缺陷來源于需求不清晰，超過80%的研發成本用于需求問題處理。一個不完整的需求捕獲和管理過程會對項目的生命周期產生多米諾骨牌的效應，頂層需求的缺失會導致系統需求的缺失，從而導致設計單元及功能的缺失，并最終導致系統不能實現預期的功能或需要在后期進行昂貴的修正，出現項目拖期、產生嚴重的質量問題、超出項目預算等問題。
目前國內大多數國防軍工行業和民用制造行業的復雜產品研制設計、試驗制造及過程管理領域尚未系統地開展需求管理工作，缺乏需求管理的專業條件和手段，只單純使用WORD文檔對需求進行管理和傳遞，需求變更、需求影響分析靠經驗和手工進行。存在的問題包括需求條目之間的鏈接創建和維護困難，需要大量的手工操作，容易出錯。需求變更時，變更影響分析仍然需要依靠人工經驗識別。需求的屬性標記設置困難。對新產品的設計要等實物制造出來并綜合試驗之后，才可以在需求層面進行確認，并且設計參數和需求不具備一一對應的關系，參與研發人員不能夠同步、準確的理解需求，與外部協作對接也不能夠量化考核確認需求的實現程度等。
核心價值：
SYSWARE需求管理系統APP的核心是通過需求的有序管理提高產品整體質量，有效控制產品研制的偏差，提供高效、實用的快速條目化管理機制，建立各層級需求之間的跟蹤關系，并通過全面的影響分析和需求差異對比功能來輔助變更控制和決策，使需求變更在可控的狀態下進行，受變更影響的其他活動得到快速響應，最大限度的降低由需求變更帶來的產品復雜度和研發成本。
SYSWARE需求管理系統APP關注系統過程的整合，通過與自家產品SYSWARE測試管理系統APP的無縫集成，將需求、設計到測試的數據關聯環節打通，形成完整的由需求驅動的產品研制過程。通過與SYSWARE.IDP產品研發過程管理平臺APP的無縫集成，達到數據共享及敏捷過程的目的，真正做到需求管理、配置管理、質量保證、項目策劃、監控、技術解決方案、決策和測量的一體化管理，實現系統數據一體化平臺整合的理念。
（二）、創新點
1.支持通過MS Word和WPS在線編輯需求條目的正文，保持用戶對于word文檔的使用習慣，同時兼顧條目化管理。
2.支持在一個界面展示所有需求條目內容，并且需求條目的行高根據MS Word和WPS正文內容高度自適應，滿足編輯需求條目正文的同時，查看需求上下文的使用場景。
3.需求條目內容樣式無損導出至需求文檔。
4.支持超大文檔（幾千條需求、幾百張圖片、幾百張表格、上千頁文檔）并行生成。
5.應用Neo4j圖形數據庫技術提升十萬級需求條目跟蹤關系的查詢速度，并降低數據關系維護的復雜度。
（三）、功能介紹
1.基于產品結構組織需求
支持以系統工程自頂向下的模式組織需求。基于由“型號->系統->子系統->部件和軟件”構成的產品結構，對型號下各級產品的需求集合、產品成員等進行維護，以及通過需求管理的條目視圖，對集合內的需求進行條目化管理。
2.需求條目化管理
按集合組織需求，按條目管理需求。每個條目下又可分為若干子條目，形成需求的樹狀層次關系，使用戶在查看需求時一目了然，對應Word文檔中不同層級的文檔結構，可以輕松實現與MS Word的雙向導入/導出。此外，需求管理系統為了滿足不同型號研制對需求屬性的特殊要求，除了自帶的常用需求屬性，也支持根據客戶自定義屬性。上述功能均是以文檔方式管理需求無法滿足的。
3.屬性自定義
每一個需求文檔都具有各自獨立的屬性池（包括：系統內置屬性和用戶自定義的擴展屬性），文檔級需求屬性設置功能用于對產品結構樹中的每個文檔進行屬性展示與維護。支持通過文檔級需求屬性設置頁面新增擴展屬性，還支持將組織級定義的擴展屬性（模板）導入文檔進行復用。
4.視圖自定義
支持為同一份文檔建立多個視圖，每個視圖可自定義條目列表的顯示列、條目的過濾條件，以及條目的顯示級別。
（1）設置顯示列
（2）設置過濾條件
（3）設置條目顯示級別
5.需求協同編輯
一個項目往往有多人參與，需求管理系統支持多用戶同時修改同一套需求集合，并支持通過在線MS Word / WPS窗口對需求條目正文進行在線編輯，從而實現不改變用戶基于文檔編寫需求的習慣，同時兼顧以條目化的方式管理需求的目標。
6.需求關聯與追蹤管理
支持建立同一層級需求之間的橫向關聯關系，以及支持建立高層需求與低層需求之間的縱向跟蹤關系，還支持建立需求與測試用例等不同類型研發數據之間的跟蹤關系。需求跟蹤關系建立后，支持查看單一需求條目的上游和下游關聯條目，還支持通過跟蹤矩陣展示需求間的直接和間接跟蹤關系，從中可以很直觀的發現“孤島”需求，以及對需求變更所影響的上游和下游需求進行可疑關系提示。而傳統的基于文檔的管理模式最大的問題是沒有為需求提供一個“全局視圖”，沒有一種方式來評估變更一個需求會對項目其它需求產生什么影響。
7.需求影響分析
提供自動化的需求影響分析功能，可以清晰的展現每條需求在產品需求鏈中的位置以及和它相關聯的對象，并直觀的展示某個需求的變更對其他需求的影響。
8.需求變更管理
需求發生變更前，可以在通過需求矩陣和影響分析視圖清晰的查看變更的條目對各級產品研發數據帶來的直接和間接影響，輔助進行變更決策。
執行需求變更時，支持以獨占的模式，通過MS Word或WPS在線編輯器進行需求條目正文的編輯。
在需求變更提交送審后，系統將按照組織自定義的流程驅動變更審批的執行。審批人員可以在儀表板接收到變更申請，并在變更申請中對需求變更前后的內容進行對比，輔助進行審批決策。
在需求變更審批通過后，可通過基線管理功能為條目化的需求文檔建立狀態快照，并支持對不同需求基線中的條目結構和條目版本進行比較并提供明確的變化提示。
9.需求基線管理
當產品研發進展到一定階段，或需求變更并審核通過后，可以通過基線管理功能對需求集合進行基線定版。支持對不同需求基線中的需求條目組成結構和條目版本進行比較，并提供明確變化以及變化的跟蹤（包括：新增、刪除、版本變更、更換所屬節點），可以實現需求控制，保證需求分析和管理的可靠性。
10.需求數據導入
目前仍有很多用戶習慣在MS Word/WPS中編寫需求，為了滿足用戶可以方便的將需求集中統一的管理，需求管理系統提供從MS Word導入需求條目的功能，并且導入后的需求格式（如表格、圖表等）仍然保持原來的格式。此外，還可以從組織資產庫中導入典型的需求條目用于當前的項目需求。
11.需求數據導出
支持將需求條目導出到自定義的歸檔模板中，形成企業標準的需求文檔。
通過導入MS Word / WPS歸檔模板，并在模板的指定位置添加書簽，從而將需求條目列表所顯示的條目標題、條目正文順序合并至既定的書簽位置，并且生成的文檔樣式與需求條目保持一致。
12.需求統計
需求統計監控看板面向研究所領導層的應用，提供多種維度的需求統計分析視圖，方便相關領導全面了解需求信息。該看板支持用戶配置個人關注的數據統計視圖，以及設置每個視圖的數據過濾條件，并提供多種比例的看板布局，且支持調整視圖在看板中的所在位置。
（四）、功能和技術指標優勢
指標1：需求結構化管理技術，相關描述：
支持對需求按條目進行管理，每個條目下又可分為若干子條目，形成需求的樹狀層次關系，使項目成員在查看需求時一目了然，對應Word文檔中不同層級的文檔結構，實現需求的精細化的管理。還可以由用戶自定義需求屬性，滿足不同型號研制對需求屬性的特殊要求。
指標2：需求的快速導入技術，相關描述：
使用戶可以方便的將Word文檔中的章節內容快速導入平臺進行集中管理，并且導入后的條目內容樣式（如表格、圖表等）與原文檔保持一致。
指標3：文檔在線編輯技術，相關描述：
可以對條目級需求進行局部在線編輯，既能保持用戶基于MS Word/WPS編寫文檔的習慣，同時兼顧條目化管理，還可在生成文檔時，使需求條目的樣式與文檔的完全兼容。
指標4：提供需求的多人協同開發手段，相關描述：
通過為需求條目加鎖的方式避免其他用戶對相同需求條目進行編輯而造成的沖突，實現多用戶并行修改、審閱同一套需求集合。
指標5：需求關聯管理功能，相關描述：
支持建立同一層級需求之間的橫向關聯關系、高層需求與低層需求之間的縱向關聯關系，以及需求與測試用例等不同類型研發數據之間的關聯關系。需求關聯建立后，就可以通過需求矩陣等形式展示需求間的關聯關系，從中可以很直觀的發現“孤島”需求，以及需求的間接關聯關系。解決了傳統的基于文檔管理需求的模式無法評估變更一個需求會對其它需求等研發數據產生什么影響的問題。
指標6：需求變更控制技術和變更流程管理功能，相關描述：可按照組織定義的流程自行驅動變更審批流程的執行，以及方便用戶對每個需求條目變更請求的生存周期和變更歷程進行全程監控和跟蹤。
指標7：需求的影響分析技術，相關描述：
實現對需求到設計、測試用例等數據的關聯關系維護。當需求條目產生變更時，可查看需求條目的追溯關系，有效的輔助變更影響分析。
指標8：需求基線發布及管理功能，相關描述：
支持在項目執行的某階段進行基線需求定版，從而保證項目每個階段的需求數據的完備性。以及通過對不同的需求基線進行需求條目結構和條目版本的對比，方便且直觀的掌握總體需求的階段性變化，輔助控制需求變更。
指標9：提供需求文檔的自動生成技術，相關描述：
通過將文檔書簽與需求條目建立關聯，實現將需求條目按照文檔格式要求自動插入到文檔的指定位置，生成符合國軍標和企業標準的文檔。
三、技術方案說明
（一）、工業APP架構
SYSWARE需求管理系統APP提供高效、實用的快速條目化導入手段，將需求碎化為需求條目并進行結構化管理，提供需求的多人協同開發手段與文檔在線編輯技術、提供需求關聯管理功能與影響分析技術、提供需求的變更控制技術和變更流程管理功能、提供文檔生成功能、提供文檔版本與需求基線管理功能，以及提供屬性自定義、視圖自定義等功能。
通過組織管理模塊，提供需求條目正文樣式模板、文檔歸檔模板，以及支持自定義需求屬性模板，以供各產品和項目文檔進行復用。并通過系統管理模塊提供的三員管理功能，有效的加強涉密信息系統保密管理，減少泄密風險。
此外，SYSWARE需求管理系統APP提供豐富的工具集成適配器。實現從WindChill中自動同步型號產品結構，從Doors中遷移需求數據，并實現需求條目與Modelook和Rhapsody中的設計建模數據建立跟蹤關聯，以及將生成的需求文檔提交至配置管理工具進行版本控制
（二）、工業APP關鍵技術
1.基于MS Word對需求條目正文進行在線編輯
支持通過MS Word在線編輯需求條目的正文，保持用戶對于基于文檔的編寫需求的習慣，同時兼顧條目化管理。
2.基于WPS對需求條目正文進行在線編輯，滿足國產化替代的趨勢
3.需求條目列表中展示MS Word / WPS編輯的條目內容
支持在一個界面展示所有需求條目內容，并且需求條目的行高可根據MS Word / WPS編輯的正文高度進行自適應。滿足編輯需求條目正文的同時，查看需求上下文的使用場景。
4.需求條目內容樣式無損導出至需求文檔
使用場景與對應技術如下所示：
1)每個需求條目列表都可以應用組織提供的正文樣式模板和歸檔模板。
2)新增需求條目時，自動應用正文樣式模板創建條目正文。
3)保存條目正文時，自動應用正文樣式模板中的樣式刷新正文內容。
4)文檔生成時，自動將需求條目列表中的標題和正文合并至歸檔模板。其中，標題條目通過標題級別匹配歸檔模板中的對應樣式，正文條目保持正文樣式模板中的樣式不變。
5.超大文檔并行生成技術
調用各個客戶端的MS Word / WPS程序來完成文檔生成工作，避免由服務器端執行文檔生成時可能出現的并發情況。此外，由于條目正文是通過MS Word / WPS進行編輯（并非富文本編輯器），因此不存在樣式轉換工作，所以生成速度快，可靠性高。
使用場景與對應技術如下所示：
1)為歸檔模板創建文檔書簽（即：指定插入條目的位置）。
2)調用客戶端MS Word / WPS接口，將需求條目列表所顯示的條目標題、條目正文順序合并至歸檔模板的書簽位置。
3)生成的文檔上傳至文件服務器，且由數據庫服務器記錄文檔版本及對應的（文件服務器上的）文檔路徑信息。
6.需求文檔條目化導入技術
將MS Word / WPS需求文檔導入條目化列表。其中文檔內的標題形成標題條目，文檔內的段落形成正文條目。
7.采用輕量化的前端渲染技術提高頁面的數據展示速度
采用阿里提供的AntDesign開源可視化界面方案框架，實現表格、樹控件的局部數據前臺更新，提高數據響應速度，并實現主流互聯網風格的控件展示效果。
8.采用動態分批加載技術
將需求條目列表滾動至既定條數時，再加載下一批需求條目，從而解決幾千條需求在一個頁面中的展示效率。
9.圖形數據庫的應用技術
應用Neo4j圖形數據庫技術實現十萬級需求條目跟蹤關系的快速查詢，并降低數據關系維護的復雜度。
Neo4j圖形數據庫與Oracle關系型數據庫的分工如下：
lOracle負責對需求管理系統所有數據的存儲。
l需求關聯關系會在Oracle數據庫和Neo4j圖數據庫中各自存儲一份相同數據。
l當執行需求跟蹤關系和影響分析的查詢和展示時，從Neo4j圖數據庫中查詢數據。
四、應用情況描述
（一）、應用場景描述
1.需求條目化導入與跟蹤關系維護
支持將線下編寫完畢的需求文檔中的各個標題和段落導入需求管理系統，形成條目化需求，也支持人工新增需求條目。并通過需求關聯模塊建立上下游需求條目的跟蹤關系，以及建立需求條目與測試用例等軟件研發數據的跟蹤關系。
2.需求變更管理
需求發生變更前，可以在通過需求矩陣和影響分析視圖清晰的查看變更的條目對各級產品研發數據帶來的直接和間接影響，輔助進行變更決策。
執行需求變更時，支持以獨占的模式，通過MS Word或WPS在線編輯器進行需求條目正文的編輯。
在需求變更提交送審后，系統將按照組織自定義的流程驅動變更審批的執行。審批人員可以在儀表板接收到變更申請，并在變更申請中對需求變更前后的內容進行對比，輔助進行審批決策。
在需求變更審批通過后，可通過基線管理功能為條目化的需求文檔建立狀態快照，并支持對不同需求基線中的條目結構和條目版本進行比較并提供明確的變化提示。
3.需求文檔自動生成
可以從文檔模板庫中導入歸檔模板，也可以導入本地的文檔模板。通過在文檔模板中設置書簽，指定需求條目在文檔中的插入位置。并通過自動化的文檔生成功能將需求條目列表中的需求標題和正文內容自動合并到文檔中相應的書簽位置。
（二）、商業化情況
中航工業611所通過需求管理工具將企業中已有的大量需求文檔快速進行需求結構化處理，移植進入需求管理系統，實現了需求條目化管理和需求條目協同編輯，建立用戶需求—系統需求—系統設計—試驗數據的條目關聯及跟蹤，并實現有效的需求變更控制，包括：需求變更前進行變更影響分析，變更審批時進行變更前后差異對比，變更完成時自動提升需求版本，并實時記錄變更請求和審批歷程，解決型號產品研發過程中的需求變更缺少控制和影響分析手段，以及無法追溯變更來源的狀況。通過需求文檔生成功能，避免編寫文檔帶來的重復工作量，并對生成的文檔進行密級控制，滿足軍工保密要求。
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