IETM在艦船綜合保障中的應用研究*

吳 湘 劉艷妮 梁 琰

(海軍裝備技術研究所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用研究*

吳 湘1)劉艷妮2)梁 琰1)

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

IETM是將技術資料數字化、標準化,進而網絡集成化的主要手段,采辦、研制與使用IETM,是裝備保障向信息化發展的必然趨勢。文章介紹了IETM相關標準,IETM與裝備綜合保障以及與保障信息系統之間的關系,并重點介紹了IETM在艦船武器裝備綜合保障中的應用和發揮的作用。

IETM;綜合保障;S1000D

Class NumberE92

1 引言

隨著高科技裝備陸續裝備部隊,武器系統性能越來越先進,產品維護維修水平要求逐漸增高,傳統的裝備維修保障技術已經不能適應新的發展形勢需要,保障信息化技術成為未來產品維護和裝備保障的必然趨勢[1]。IETM綜合應用了計算機多媒體、數據庫和網絡等技術的優勢,為裝備的訓練、使用和保障活動提供了有效的技術支持,是西方發達國家推行持續采辦和全壽命周期保障戰略(CALS)的關鍵技術之一。

我國于上世紀90年代初引入了IETM概念,目前,IETM的應用研究還處于起步階段,裝備的技術資料仍以紙介質為主,雖有少量已數字化,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、重要的數字化保障手段,能夠有效提高裝備維修、人員訓練和技術資料管理的效率,提高裝備的戰備完好率,降低保障費用。

2 IETM標準分析

目前國際上影響最大、應用最廣泛的主流標準有兩大體系,一是美國國防部的MIL-PRF-87268、MIL-PRF-87269和MIL-HDBK-511系列標準;二是歐標的S1000D《基于公共源數據庫的技術資料標準》。美國標準源于軍方,更加注重用戶IETM的使用性和特殊維修環境要求,側重對交互能力的開發;而S1000D從裝備承制方的角度,從技術信息的管理和共享出發,涉及對技術資料全壽命周期各個階段的管理,注重技術資料與裝備技術狀態的實時一致。

S1000D標準是由歐洲航空航天和國防工業協會(ASD)以及美國航空航天工業協會(AIA)共同制定的采用公共資源數據庫(CSDB)創建技術文檔的國際標準,現已成為能夠規范航空、航海、陸地裝備技術出版物的影響最大的技術標準,我國的IETM軍標(GJB6600)也是基于S1000D制定。S1000D從技術資料內容的產生、交換、管理,到文檔資料的生成、更新和版本管理全過程出發,可實現裝備技術信息在全壽命周期過程中的重用性、可維護性、共享性和實時有效性,它以數據模塊(DM)組織技術信息,以公共源數據庫(CSDB)管理信息對象,實現了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標準,IETM最大的價值在于IETM本身已經從傳統的線性技術資料轉變為結構化的可供計算機識別的技術數據集。IETM可以綜合集成所有的裝備技術數據,也可以充當裝備信息系統與保障信息系統的數據接口,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數據源,研究的對象是CALS中定義的產品技術數據部分,包括產品保障數據和產品定義數據。也就是說,IETM的原始數據信息除了裝備的技術資料、經驗數據外,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]。而產生的這些使用和維修數據經過標準化加工就可以應用于IETM的創編工作,不僅保證了技術手冊資料的完整性,還保證了裝備綜合保障技術狀態與技術資料的一致性和實時性。

艦船裝備的綜合保障是一個包含大量信息的集成過程,保障信息系統作為裝備綜合保障各要素的集成指揮平臺,不僅可以實現各保障要素與作戰使用任務之間更加快捷靈活的協同,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用。對于保障信息系統,一般包括動態資源調度系統、綜合診斷系統、維修管理系統、訓練管理系統、遠程支援系統等。這些系統中,IETM是支持保障信息系統有效運行的重要數據來源,也是保障信息系統各子系統完成數據定義、實現數據交換的基礎。圖1描述了IETM平臺對保障信息系統的支持。通過與保障信息系統的集成,IETM平臺提供故障診斷、排故引導、訓練素材、維修決策、數據接口以及查閱等功能。

圖1 IETM與保障信息系統集成圖

4 IETM在綜合保障中的應用

4.1 資料學習及查閱功能

技術資料是支持維修人員使用操作和維護修理的重要工具和資源。IETM是將技術資料數字化、標準化,進而網絡集成化的主要手段,通過添加動畫、音頻、視頻等動態信息,輔助用戶學習用傳統方式難以準確理解和掌握的技術內容。同時,IETM既可以將文本與表格、插圖等靜態信息放在不同的圖文框中同步顯示,以幫助讀者相互參照,又可以將靜態信息通過鏈接關聯到動態信息上,并在另外的數據框中展示。這些功能使主要內容與各種輔助信息相互配合,對照學習和查閱的效果更好,而這些都是紙質手冊難以實現的。可以說,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和技術信息支持,改變了傳統的集中教育和培訓的模式。

4.2 維修引導功能

IETM在武器裝備維修過程中的應用,能夠顯著地提高維修效率,降低對技術人員的培訓要求。IETM能夠為維修決策系統生成所需的維修工作包,通過S1000D提供的checklist數據模塊,可以將龐大的技術信息與具體的操作和維修執行卡片相關聯,使得艦員在操作和維修工作中隨時獲得所需信息。

IETM通過工卡或檢查單提供的數據信息,將輔助維修決策系統完成工作包的制定。維修決策系統首先根據IETM提供的維修計劃數據模塊DM、武器裝載數據操作信息集、維修程序信息集等信息對使用維修任務進行分組,再根據維修計劃DM信息集中定義的任務先后關系數據確定各任務的先后順序,通過對使用維修任務類數據模塊元素的分析,確定完成任務所需要的航材、消耗品、工具設備等保障資源及任務完成時間,并確定完成工作所需要的人員及人員的技能要求,同時生成包含了檢查單、工卡、工卡包、器材要求、消耗品要求、工具設備要求、工作耗時等的維修計劃工作包。IETM形成維修工作包的過程如圖2所示。

圖2 IETM的維修引導過程

4.3 輔助生成訓練素材

近年來,提高IETM訓練功能,已越來越受到IETM研究人員的關注。IETM與教育培訓的結合,提供了一種新的培訓、訓練手段,具有內容格式標準全面、資源共享、展示形式多樣、交互能力強的特點?；贗ETM的培訓是一個以學員為中心的培訓過程,它將改變傳統教室與電子教室教學方式,從室內轉向室外培訓、按需培訓和實時培訓,甚至構建更加節省資源的網絡虛擬教室,縮短培訓時間,提高費效比。

S1000D對訓練提供了從需求分析、教學設計、教學開發、教學執行到教學評估的完整支持。IETM系統基于S1000D數據,與訓練系統在數據上無縫接合,可以為訓練管理系統提供原始數據模塊以及與完成相關任務所需要的人員技能等級、專業類別等數據,訓練系統可以根據這些數據和要求生成培訓方案,編制培訓資料等。生成培訓方案的過程如圖3所示。

4.4 排故引導功能

故障排除主要分為故障檢測、故障隔離和故障修復三個步驟。IETM為故障排除提供排故引導以及故障修復的技術資料支持。IETM可以識別機內測試信息,以指導技術人員糾正修理程序。作為故障診斷系統的一部分,IETM還可以運行于故障測試設備中。當發現武器裝備測試結果有問題時,故障測試設備啟動IETM,通過IETM 診斷策略自動引導測試程序集TPS進行必要的功能信號采集和數據分析與診斷,完成故障診斷過程。同時,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備上。

IETM與便攜式自動測試設備的結合應用,目前已成為艦船武器裝備現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[5]。IETM能夠在現場實現武器裝備的測試和診斷,并隨時訪問數字化的圖紙資料、技術手冊及可利用的診斷信息和維修數據。IETM通過交互式診斷策略引導使用人員,利用內嵌測試儀表測量能力,進一步開展必要的交互式測試和診斷。將IETM應用于裝備維修中可以有效提高故障診斷效能,縮短維修時間,減少維修人員工作量,改善維修方法和過程。

圖3 IETM與訓練系統的數據融合

4.5 為戰場搶修提供支持

在戰時,艦船的生存性與戰損修復能力是部隊戰斗力的有效指標。為了提供艦船的戰損修復效力,IETM為戰損搶修提供了有效的技術支持,搶修人員可以通過輸入戰損區域或戰損影響區域信息,根據戰損標識數據模塊快速定位戰損區域、組件、結構、電纜等,再根據系統性能下降數據模塊、結構損傷可接受度數據模塊、組件損傷可接受度模塊及艦船執行的下一次任務等信息評估艦船是否可搶修并達到下一個任務強度要求。評估通過后IETM通過損險及修復關系數據模塊確定維修程序,幫助維修人員進行維修決策。

4.6 數據接口

IETM作為分布式信息系統的一部分,不僅與保障信息系統的各子系統存在數據相互依賴關系,同時還可以為供應保障系統、工具管理系統、知識系統等提供數據基礎。由于這些系統的多樣性,IETM平臺通過接口方式提供標準的符合S1000D要求的通用數據包。與供應保障系統的接口,IETM系統為供應保障系統提供器材編碼、器材型(圖)號、器材分類、供應商等信息,同時還可以通過查詢IETM系統獲得器材的圖片、描述、裝機關系等信息。與工具管理系統的接口,IETM為工具管理系統提供工具設備的編號、供應商、使用方式等相關信息。與知識系統的接口,IETM可以從知識系統獲得預防性維修工作效率、維修工作的間隔時間等信息,以便IETM可以做出更符合實際的維修大綱,同時也可以進一步改善技術資料的質量。

5 結語

IETM 信息標準化、網絡化、集成化、智能化的特點決定了其是實現武器裝備綜合保障的重要技術手段。IETM不僅對維修保障工作提供了必要的技術資料支撐,還可以和保障信息系統集成,提高其它信息系統輔助實現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、應用和管理的先進工具,應在裝備保障工作中大力推廣,以達到降低裝備紙質資料存儲管理費用和武器裝備保障費用的目的,提高我軍信息化條件下的裝備保障能力和戰備能力。

[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創作平臺技術在裝備維修信息化中的應用及建議[J].制造業自動化,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研討論文集,2010

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

[5]劉松風,林志文,楊士元.基于IETM驅動的智能化便攜診斷設備[J].計算機測量與控制,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。