IETM在艦船綜合保障中的應(yīng)用研究*

吳 湘 劉艷妮 梁 琰

(海軍裝備技術(shù)研究所1) 北京 102442)(海軍駐上海711所軍事代表室2) 上海 201108)

IETM在艦船綜合保障中的應(yīng)用研究*

吳 湘1)劉艷妮2)梁 琰1)

(海軍裝備技術(shù)研究所1)北京 102442)(海軍駐上海711所軍事代表室2)上海 201108)

IETM是將技術(shù)資料數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)而網(wǎng)絡(luò)集成化的主要手段,采辦、研制與使用IETM,是裝備保障向信息化發(fā)展的必然趨勢。文章介紹了IETM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),IETM與裝備綜合保障以及與保障信息系統(tǒng)之間的關(guān)系,并重點(diǎn)介紹了IETM在艦船武器裝備綜合保障中的應(yīng)用和發(fā)揮的作用。

IETM;綜合保障;S1000D

Class NumberE92

1 引言

隨著高科技裝備陸續(xù)裝備部隊(duì),武器系統(tǒng)性能越來越先進(jìn),產(chǎn)品維護(hù)維修水平要求逐漸增高,傳統(tǒng)的裝備維修保障技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)新的發(fā)展形勢需要,保障信息化技術(shù)成為未來產(chǎn)品維護(hù)和裝備保障的必然趨勢[1]。IETM綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)多媒體、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的優(yōu)勢,為裝備的訓(xùn)練、使用和保障活動提供了有效的技術(shù)支持,是西方發(fā)達(dá)國家推行持續(xù)采辦和全壽命周期保障戰(zhàn)略(CALS)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

我國于上世紀(jì)90年代初引入了IETM概念,目前,IETM的應(yīng)用研究還處于起步階段,裝備的技術(shù)資料仍以紙介質(zhì)為主,雖有少量已數(shù)字化,但格式多不能互相兼容,存在查詢困難、不易攜帶與保存、難于更新以及使用效率低等問題。IETM作為一種新型的、重要的數(shù)字化保障手段,能夠有效提高裝備維修、人員訓(xùn)練和技術(shù)資料管理的效率,提高裝備的戰(zhàn)備完好率,降低保障費(fèi)用。

2 IETM標(biāo)準(zhǔn)分析

目前國際上影響最大、應(yīng)用最廣泛的主流標(biāo)準(zhǔn)有兩大體系,一是美國國防部的MIL-PRF-87268、MIL-PRF-87269和MIL-HDBK-511系列標(biāo)準(zhǔn);二是歐標(biāo)的S1000D《基于公共源數(shù)據(jù)庫的技術(shù)資料標(biāo)準(zhǔn)》。美國標(biāo)準(zhǔn)源于軍方,更加注重用戶IETM的使用性和特殊維修環(huán)境要求,側(cè)重對交互能力的開發(fā);而S1000D從裝備承制方的角度,從技術(shù)信息的管理和共享出發(fā),涉及對技術(shù)資料全壽命周期各個(gè)階段的管理,注重技術(shù)資料與裝備技術(shù)狀態(tài)的實(shí)時(shí)一致。

S1000D標(biāo)準(zhǔn)是由歐洲航空航天和國防工業(yè)協(xié)會(ASD)以及美國航空航天工業(yè)協(xié)會(AIA)共同制定的采用公共資源數(shù)據(jù)庫(CSDB)創(chuàng)建技術(shù)文檔的國際標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)已成為能夠規(guī)范航空、航海、陸地裝備技術(shù)出版物的影響最大的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),我國的IETM軍標(biāo)(GJB6600)也是基于S1000D制定。S1000D從技術(shù)資料內(nèi)容的產(chǎn)生、交換、管理,到文檔資料的生成、更新和版本管理全過程出發(fā),可實(shí)現(xiàn)裝備技術(shù)信息在全壽命周期過程中的重用性、可維護(hù)性、共享性和實(shí)時(shí)有效性,它以數(shù)據(jù)模塊(DM)組織技術(shù)信息,以公共源數(shù)據(jù)庫(CSDB)管理信息對象,實(shí)現(xiàn)了CALS理念中“一次生成、多次使用”的思想[2]。

3 IETM在綜合保障中的地位

對于S1000D標(biāo)準(zhǔn),IETM最大的價(jià)值在于IETM本身已經(jīng)從傳統(tǒng)的線性技術(shù)資料轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化的可供計(jì)算機(jī)識別的技術(shù)數(shù)據(jù)集。IETM可以綜合集成所有的裝備技術(shù)數(shù)據(jù),也可以充當(dāng)裝備信息系統(tǒng)與保障信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口,是裝備綜合保障的核心要素之一[3]。

IETM作為承制方提供給用戶的技術(shù)數(shù)據(jù)源,研究的對象是CALS中定義的產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)部分,包括產(chǎn)品保障數(shù)據(jù)和產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)。也就是說,IETM的原始數(shù)據(jù)信息除了裝備的技術(shù)資料、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)外,更多來源于裝備研制過程中的保障性分析LSA和保障性分析記錄LSAR,包括故障模式影響及危害性分析(FEMCA)、損壞模式影響分析(DMEA)、以可靠性為中心的維修分析(RCMA)、使用與維修工作分析(OAMTA)、修理級別分析(LORA)等[4]。而產(chǎn)生的這些使用和維修數(shù)據(jù)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化加工就可以應(yīng)用于IETM的創(chuàng)編工作,不僅保證了技術(shù)手冊資料的完整性,還保證了裝備綜合保障技術(shù)狀態(tài)與技術(shù)資料的一致性和實(shí)時(shí)性。

艦船裝備的綜合保障是一個(gè)包含大量信息的集成過程,保障信息系統(tǒng)作為裝備綜合保障各要素的集成指揮平臺,不僅可以實(shí)現(xiàn)各保障要素與作戰(zhàn)使用任務(wù)之間更加快捷靈活的協(xié)同,而且最大限度地提升了各保障要素的利用率,有效降低了裝備的保障費(fèi)用。對于保障信息系統(tǒng),一般包括動態(tài)資源調(diào)度系統(tǒng)、綜合診斷系統(tǒng)、維修管理系統(tǒng)、訓(xùn)練管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程支援系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)中,IETM是支持保障信息系統(tǒng)有效運(yùn)行的重要數(shù)據(jù)來源,也是保障信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)定義、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)。圖1描述了IETM平臺對保障信息系統(tǒng)的支持。通過與保障信息系統(tǒng)的集成,IETM平臺提供故障診斷、排故引導(dǎo)、訓(xùn)練素材、維修決策、數(shù)據(jù)接口以及查閱等功能。

圖1 IETM與保障信息系統(tǒng)集成圖

4 IETM在綜合保障中的應(yīng)用

4.1 資料學(xué)習(xí)及查閱功能

技術(shù)資料是支持維修人員使用操作和維護(hù)修理的重要工具和資源。IETM是將技術(shù)資料數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)而網(wǎng)絡(luò)集成化的主要手段,通過添加動畫、音頻、視頻等動態(tài)信息,輔助用戶學(xué)習(xí)用傳統(tǒng)方式難以準(zhǔn)確理解和掌握的技術(shù)內(nèi)容。同時(shí),IETM既可以將文本與表格、插圖等靜態(tài)信息放在不同的圖文框中同步顯示,以幫助讀者相互參照,又可以將靜態(tài)信息通過鏈接關(guān)聯(lián)到動態(tài)信息上,并在另外的數(shù)據(jù)框中展示。這些功能使主要內(nèi)容與各種輔助信息相互配合,對照學(xué)習(xí)和查閱的效果更好,而這些都是紙質(zhì)手冊難以實(shí)現(xiàn)的?？梢哉f,IETM這種交互功能為裝備使用與維修人員提供了更直觀和便捷的過程指導(dǎo)和技術(shù)信息支持,改變了傳統(tǒng)的集中教育和培訓(xùn)的模式。

4.2 維修引導(dǎo)功能

IETM在武器裝備維修過程中的應(yīng)用,能夠顯著地提高維修效率,降低對技術(shù)人員的培訓(xùn)要求。IETM能夠?yàn)榫S修決策系統(tǒng)生成所需的維修工作包,通過S1000D提供的checklist數(shù)據(jù)模塊,可以將龐大的技術(shù)信息與具體的操作和維修執(zhí)行卡片相關(guān)聯(lián),使得艦員在操作和維修工作中隨時(shí)獲得所需信息。

IETM通過工卡或檢查單提供的數(shù)據(jù)信息,將輔助維修決策系統(tǒng)完成工作包的制定。維修決策系統(tǒng)首先根據(jù)IETM提供的維修計(jì)劃數(shù)據(jù)模塊DM、武器裝載數(shù)據(jù)操作信息集、維修程序信息集等信息對使用維修任務(wù)進(jìn)行分組,再根據(jù)維修計(jì)劃DM信息集中定義的任務(wù)先后關(guān)系數(shù)據(jù)確定各任務(wù)的先后順序,通過對使用維修任務(wù)類數(shù)據(jù)模塊元素的分析,確定完成任務(wù)所需要的航材、消耗品、工具設(shè)備等保障資源及任務(wù)完成時(shí)間,并確定完成工作所需要的人員及人員的技能要求,同時(shí)生成包含了檢查單、工卡、工卡包、器材要求、消耗品要求、工具設(shè)備要求、工作耗時(shí)等的維修計(jì)劃工作包。IETM形成維修工作包的過程如圖2所示。

圖2 IETM的維修引導(dǎo)過程

4.3 輔助生成訓(xùn)練素材

近年來,提高IETM訓(xùn)練功能,已越來越受到IETM研究人員的關(guān)注。IETM與教育培訓(xùn)的結(jié)合,提供了一種新的培訓(xùn)、訓(xùn)練手段,具有內(nèi)容格式標(biāo)準(zhǔn)全面、資源共享、展示形式多樣、交互能力強(qiáng)的特點(diǎn)?；贗ETM的培訓(xùn)是一個(gè)以學(xué)員為中心的培訓(xùn)過程,它將改變傳統(tǒng)教室與電子教室教學(xué)方式,從室內(nèi)轉(zhuǎn)向室外培訓(xùn)、按需培訓(xùn)和實(shí)時(shí)培訓(xùn),甚至構(gòu)建更加節(jié)省資源的網(wǎng)絡(luò)虛擬教室,縮短培訓(xùn)時(shí)間,提高費(fèi)效比。

S1000D對訓(xùn)練提供了從需求分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)開發(fā)、教學(xué)執(zhí)行到教學(xué)評估的完整支持。IETM系統(tǒng)基于S1000D數(shù)據(jù),與訓(xùn)練系統(tǒng)在數(shù)據(jù)上無縫接合,可以為訓(xùn)練管理系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù)模塊以及與完成相關(guān)任務(wù)所需要的人員技能等級、專業(yè)類別等數(shù)據(jù),訓(xùn)練系統(tǒng)可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)和要求生成培訓(xùn)方案,編制培訓(xùn)資料等。生成培訓(xùn)方案的過程如圖3所示。

4.4 排故引導(dǎo)功能

故障排除主要分為故障檢測、故障隔離和故障修復(fù)三個(gè)步驟。IETM為故障排除提供排故引導(dǎo)以及故障修復(fù)的技術(shù)資料支持。IETM可以識別機(jī)內(nèi)測試信息,以指導(dǎo)技術(shù)人員糾正修理程序。作為故障診斷系統(tǒng)的一部分,IETM還可以運(yùn)行于故障測試設(shè)備中。當(dāng)發(fā)現(xiàn)武器裝備測試結(jié)果有問題時(shí),故障測試設(shè)備啟動IETM,通過IETM 診斷策略自動引導(dǎo)測試程序集TPS進(jìn)行必要的功能信號采集和數(shù)據(jù)分析與診斷,完成故障診斷過程。同時(shí),使用人員可以通過IETM下載最新的測試流程和診斷知識到測試設(shè)備上。

IETM與便攜式自動測試設(shè)備的結(jié)合應(yīng)用,目前已成為艦船武器裝備現(xiàn)場級維修所依賴的主要手段和工具,也是各級維修保障部門研究的熱點(diǎn)[5]。IETM能夠在現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)武器裝備的測試和診斷,并隨時(shí)訪問數(shù)字化的圖紙資料、技術(shù)手冊及可利用的診斷信息和維修數(shù)據(jù)。IETM通過交互式診斷策略引導(dǎo)使用人員,利用內(nèi)嵌測試儀表測量能力,進(jìn)一步開展必要的交互式測試和診斷。將IETM應(yīng)用于裝備維修中可以有效提高故障診斷效能,縮短維修時(shí)間,減少維修人員工作量,改善維修方法和過程。

圖3 IETM與訓(xùn)練系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合

4.5 為戰(zhàn)場搶修提供支持

在戰(zhàn)時(shí),艦船的生存性與戰(zhàn)損修復(fù)能力是部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的有效指標(biāo)。為了提供艦船的戰(zhàn)損修復(fù)效力,IETM為戰(zhàn)損搶修提供了有效的技術(shù)支持,搶修人員可以通過輸入戰(zhàn)損區(qū)域或戰(zhàn)損影響區(qū)域信息,根據(jù)戰(zhàn)損標(biāo)識數(shù)據(jù)模塊快速定位戰(zhàn)損區(qū)域、組件、結(jié)構(gòu)、電纜等,再根據(jù)系統(tǒng)性能下降數(shù)據(jù)模塊、結(jié)構(gòu)損傷可接受度數(shù)據(jù)模塊、組件損傷可接受度模塊及艦船執(zhí)行的下一次任務(wù)等信息評估艦船是否可搶修并達(dá)到下一個(gè)任務(wù)強(qiáng)度要求。評估通過后IETM通過損險(xiǎn)及修復(fù)關(guān)系數(shù)據(jù)模塊確定維修程序,幫助維修人員進(jìn)行維修決策。

4.6 數(shù)據(jù)接口

IETM作為分布式信息系統(tǒng)的一部分,不僅與保障信息系統(tǒng)的各子系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)相互依賴關(guān)系,同時(shí)還可以為供應(yīng)保障系統(tǒng)、工具管理系統(tǒng)、知識系統(tǒng)等提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。由于這些系統(tǒng)的多樣性,IETM平臺通過接口方式提供標(biāo)準(zhǔn)的符合S1000D要求的通用數(shù)據(jù)包。與供應(yīng)保障系統(tǒng)的接口,IETM系統(tǒng)為供應(yīng)保障系統(tǒng)提供器材編碼、器材型(圖)號、器材分類、供應(yīng)商等信息,同時(shí)還可以通過查詢IETM系統(tǒng)獲得器材的圖片、描述、裝機(jī)關(guān)系等信息。與工具管理系統(tǒng)的接口,IETM為工具管理系統(tǒng)提供工具設(shè)備的編號、供應(yīng)商、使用方式等相關(guān)信息。與知識系統(tǒng)的接口,IETM可以從知識系統(tǒng)獲得預(yù)防性維修工作效率、維修工作的間隔時(shí)間等信息,以便IETM可以做出更符合實(shí)際的維修大綱,同時(shí)也可以進(jìn)一步改善技術(shù)資料的質(zhì)量。

5 結(jié)語

IETM 信息標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化的特點(diǎn)決定了其是實(shí)現(xiàn)武器裝備綜合保障的重要技術(shù)手段。IETM不僅對維修保障工作提供了必要的技術(shù)資料支撐,還可以和保障信息系統(tǒng)集成,提高其它信息系統(tǒng)輔助實(shí)現(xiàn)裝備信息化保障的能力。從裝備的全壽命周期考慮,IETM作為裝備保障信息的展現(xiàn)、應(yīng)用和管理的先進(jìn)工具,應(yīng)在裝備保障工作中大力推廣,以達(dá)到降低裝備紙質(zhì)資料存儲管理費(fèi)用和武器裝備保障費(fèi)用的目的,提高我軍信息化條件下的裝備保障能力和戰(zhàn)備能力。

[1]邵紅偉,黃銀秋,沈耀程.IETM在裝備信息化保障中的應(yīng)用研究[J].中國艦船研究,2008,3(3):74～76

[2]徐宗昌,謝振東,胡梁勇,等.IETM創(chuàng)作平臺技術(shù)在裝備維修信息化中的應(yīng)用及建議[J].制造業(yè)自動化,2008,30(12):9～13

[3]劉新建.基于 GJB 6600的IETM 研制研究[C]//第十九屆測試與故障診斷技術(shù)研討論文集,2010

[4]李晟.基于S1000D的 IETM技術(shù)應(yīng)用研究[J].電腦與信息技術(shù),2009,17(3):54～57

[5]劉松風(fēng),林志文,楊士元.基于IETM驅(qū)動的智能化便攜診斷設(shè)備[J].計(jì)算機(jī)測量與控制,2009,17(6):1030～1032

Application and Research on IETM in Warships Integrated Logistic Support

Wu Xiang1)Liu Yanni2)Liang Yan1)
(Navy Equipment Technology Institute1),Beijing 102442)
(Military Representative Office of Navy in Shanghai 711 Institute2),Shanghai 201108)

IETM(Interactive Electronic Technical Manual)is the main means which realizes technique manual digitize,standardization and integration.The purchase,development and application of IETM is the inevitable tendency of equipment's informatization.In this paper,the related standards of IETM are introduced,then the relationships between IETM and equipment integrated logistic support and IETM and logistic support information systems are addressed,in the end application and function on IETM in warships integrated logistic support is described in detail.

IETM,integrated logistic support,S1000D

E92

2010年8月7日,

2010年9月21日

吳湘,男,工程師,研究方向:裝備保障。