交互式電子技術手冊在飛行器售后保障中的應用

王錦程 尹 含 王 浩 趙振杰 閆月暉

（北京航天長征飛行器研究所，北京 100076）

一、引 言

現代局部戰爭對裝備技術保障提出了更高的要求：（1）保障工作體系化、系統化；（2）保障工作智能化與數字化；（3）保障工作應急響應快速化；（4）保障工作專業化。與大多數復雜裝備一樣，技術密集型的新型飛行器進一步提高了對使用與保障的要求，不經過系統有效的培訓或技術指導，不持續開展現場培訓或實際操作，很難實現對新型飛行器的熟練操作與快速維修響應[1]。售后保障水平不足，容易造成性能先進的飛行器部署后難以發揮其應有的效能，故障發生后難以及時有效地恢復預期能力。在市場競爭越來越激烈的情況下，用戶關心的不僅是產品的性能，還包括是否能快速掌握操作與使用方法，配套的培訓體系是否健全，技術保障是否及時等。此外，某些服務時間長的飛行器產品在操作人員變動后如何順利實現操作，基本維修保障的技術延續也是用戶重點關注的方面。因此，售后保障也成為了產品競標的重要參考元素[2]。

傳統模式下，飛行器的技術保障、培訓指導、服務支持主要通過派遣技術嫻熟的工程師到實施現場來實現，具有保障力度強，人力、物力與成本讓步于保障工作的特點，維修保障能有效地開展[3]。隨著當前研制項目日益增多，產品譜系日益豐富，用戶分布日益廣泛，人員與成本因素為開展技術支持與服務保障的效率和效果帶來了負面影響，維持原有的保障形式將給研制單位帶來極大的負擔。對于研制單位來說，通過技術人員出差來開展的售后保障形式，也存在受人員素質與流動性影響較大、服務體驗難以維持統一的較高水平等問題，不利于市場開拓。因此，急需采用新的保障模式來提高效率與提升效果。

飛行器研制中積累的知識主要有兩種用途：一是促進研制水平的提升，二是促進維修保障與操作水平的提升。紙質資料適用于各類工作環境，一直以來都是交付用戶的主要參考資料。目前，飛行器維修技術資料大部分仍以紙質技術文件形式傳遞和使用，編制、運輸與維護大量的技術文件不僅增加了重復勞動與經濟成本，還在一定程度上延長了設計、生產與故障修復周期。尤其是對于新型飛行器來說，產品普遍存在小批量、多品種、科研生產高度交叉等特點，各類設計、仿真等過程文件與結果數據龐大，協作的科研與生產單位眾多。在設計、生產、使用培訓和維護保養工作中，形成的配套技術文件數量龐大，給內容查詢、資料保管、同步更新、參考優化等方面均帶來巨大的使用難度[4]。交互式電子技術手冊是按標準格式創作，采用文字、圖形、音視頻等形式，以人機交互方式提供裝備基本原理、操作使用和維修等內容的技術出版物，能夠解決當前紙質手冊存在的諸多問題，提高飛行器的綜合保障能力[5]。根據相關文獻統計，交互式電子技術手冊的使用能減少50%的維護信息查詢時間，故障定位精確性提高35%，減少了30%的資料復制費用。由于使用技術手冊，F-16戰斗機的75萬頁技術文檔變成了39張光盤，艾森豪威爾航空母艦的研制進度提前了18個月，節省了8000萬美元的經費。在歐美等國的示范效應下，諸多國家制造行業開始使用交互式電子技術手冊代替傳統紙質手冊[6]。本文結合北京航天長征飛行器研究所近年來開展交互式電子技術手冊工作的實際經驗，提煉總結了手冊創作過程及其應用效果，以期為有類似建設需求的單位提供參考。

二、交互式電子技術手冊的創作過程

交互式電子技術手冊創作的主要過程包括技術團隊組建、素材收集、頂層規劃、內容創作與手冊發布等，如圖1所示。

（1）團隊組建。組建以飛行器產品隊伍與數字化技術保障人員為主的項目團隊，具體包括：數字化主任設計師負責完成項目規劃、技術培訓及階段把關，產品隊伍人員負責完成具體手冊的內容策劃與創作工作，數字化技術保障人員負責協調技術、進度與保障等事項。團隊成員明確分工，職責清晰，提高協調與溝通效率，保證項目能按計劃的節點高質量完成。

（2）素材收集。素材是技術手冊創作的依據，對于飛行器來說，素材主要包括產品說明書、使用與操作手冊、維修手冊、二維與三維模型、圖片、視頻與動畫等內容，多樣的素材形式與合理的素材搭配能夠讓電子手冊具有更強的可讀性。但對于交互式電子技術手冊來說，為體現其交互的特性，還需要準備熱點圖、內嵌式技術插圖與輕量化模型等素材及相應的制作工具和顯示控件提供支撐。此外，在選擇飛行器技術手冊素材過程中，為保證手冊的創作效率與質量，研究所還綜合考慮了擬創作手冊現有素材的知識體系完備性、內容質量、表現形式和設計師隊伍的任務與工作安排。

（3）頂層規劃。交互式電子技術手冊是結構化組織的手冊形式，與傳統手冊相比，將構成知識的顆粒度由單個文字或詞語變為數據塊的形式，頂層規劃則是構建這些數據塊的組織形式。例如，數據塊的唯一編碼及其編碼規則，數據塊之間的邏輯關系，數據塊的類型，相應數據塊對應的內容及合適的創作人員等。因此，頂層規劃的主要工作包括標準編碼系統、信息碼、業務規則、數據模塊需求清單和任務分配等方面。由于頂層規劃工作需要規劃者對整個手冊創作項目有全局的掌握，研究所通常將頂層規劃工作交由飛行器產品研制的總體設計師來擔任，頂層規劃內容的審核與批準則由飛行器產品的技術負責人來承擔。

（4）內容創作。內容創作通常由提供素材的設計師完成，作為素材的創作者，設計師能全面深入地掌握擬創作手冊的主旨思想，能根據創作過程中的實際需要，靈活地將素材配置到手冊中，為手冊的閱讀者呈現出最清晰的表達形式。內容創作依據頂層規劃中的數據模塊需求列表開展，通過電子手冊內容編輯器，將素材按標準格式以數據模塊為單元錄入至系統中形成數據模塊。數據模塊是指具有對產品的定義、描述、功能或操作過程等知識完備表達能力的最小單元，是技術手冊的知識組織形式。數據模塊經校對與審核后上傳至電子手冊的統一數據庫，形成手冊創作項目的數據模塊知識庫。為提高處理效率，內容創作中使用的圖片、多媒體、動畫等非文本形式的素材，將作為獨立的對象進行管理與存儲。此外，在頂層規劃中標準編碼系統的約束下，每個數據模塊均擁有唯一編碼標識，并通過互相引用實現內容的復用，提高了知識的集成度，減少了手冊創作的工作量。

（5）手冊發布。手冊發布是指將技術手冊的發布模塊通過校對與審批發布至交互式技術手冊的操作載體。發布模塊由數據模塊按照應用場景的實際需求進行篩選、組合與排列形成，操作載體包括Web形式的在線瀏覽器，手持平板電腦形式的智能便攜式終端，還可以是PDF格式的傳統形式的紙質或電子版手冊。由數據模塊構成的發布模塊具有內容靈活設置、數據更新便捷、應用場景廣泛等特點，實現了飛行器產品技術手冊的一次創作，多場景綜合應用的目標，解決了傳統多版本Word文檔并存、狀態難以有效管控的難題。

三、交互式電子技術手冊的應用效果

自2014年以來，研究所逐步在多型飛行器產品中開展了交互式電子技術手冊的創作與應用工作，并取得了良好的效果，具體體現在以下5個方面。

（1）優化知識結構，提升管控效果。原有技術資料以單個文字為顆粒度進行組織，通過文檔的形式進行存儲與發布，不利于對知識內容的管理。交互式電子技術手冊以數據模塊作為最小顆粒度的知識單元進行組織，通過對數據模塊的組合與排列完成技術手冊的發布，有利于技術知識的組織與管理。此外，技術手冊的創作均由具有多年豐富經驗的主管設計師完成，協同創作的形式與嚴格的校對審核過程也使手冊的內容質量得到了保證。

（2）優化創作形式，提高內容質量。通過數字化平臺實現技術手冊內容的統一管控，構建了產品技術負責人、總體設計師與分系統設計師在線協同創作環境，也固化了校對審核的質量管控流程，將手冊的創作規范融入系統功能中，在提升手冊創作效率的同時也提高了內容質量。

（3）優化發布方式，提高實用價值。交互式電子技術手冊實現了多語言的對應式組合與展示，可根據不同的用戶要求或應用場景定制化生成發布模塊，也可針對多國人員參與的技術培訓場景發布多語言對應版本。此外，對于技術手冊的更新與內容維護問題，通過數據模塊組織的知識體系能有效地發揮其靈活性與便利性，將更新的內容擴充至技術手冊內容庫中，提高了靈活性。交互式電子技術手冊的協同創作方式、內容組織形式與發布審批流程，提高了手冊的實用性與易用性，有利于發揮手冊的實際使用價值。

（4）豐富表現形式，提高指導作用。傳統的文字、表格及靜態圖片難以清晰呈現高集成度的飛行器操作與使用過程。交互式電子技術手冊不僅能使多媒體、模型與視頻等嵌入手冊中，還采用用戶交互控件實現與用戶操作的反饋式顯示（如熱點動畫），取得了交互式演示的效果，提升了用戶對展示內容的理解程度，解決了客戶對裝備的使用操作、維修保障熟練掌握程度需求。

（5）變革保障形式，提升培訓水平。交互式電子技術手冊內容涵蓋全面，不僅提高了培訓對象的理解程度，還有助于加深培訓對象對內容的理解，使得培訓工作人員數量由多人減少至1人成為了可能，提高了人員利用率。此外，在培訓過程中，以熱點動畫形式展示的基本拆裝過程與現場操作相結合，可使培訓對象更直觀地理解基本保障的技能。

四、結束語

基于研究所近年來開展交互式電子技術手冊的工作實際，本文提煉總結了手冊創作構建過程及其應用效果。研究所通過將紙質版手冊變為由數據庫統一管理的結構化交互式電子技術手冊，提升了技術手冊的質量與管理水平，也提高了飛行器產品對不同的應用場景快速出版定制化技術手冊的應對能力；交互式電子技術手冊為用戶提供直觀清晰的操作方式與維修過程，提高了飛行器產品的培訓和維修保障水平。近年來，在交互式電子技術手冊研制團隊的努力下，共創作數據模塊千余個，發布模塊百余個，為客戶提供了多型交互式手冊產品，受到了好評。并在此基礎上，整理形成了飛行器交互式電子技術手冊的研制規范，為飛行器售后保障的數字化提供了良好的支撐。

[1]《現代武器裝備持續采辦與全壽命支持：CALS》編委會.現代武器裝備持續采辦與全壽命支持—CALS[M].北京：航空工業出版社，2007.

[2] 陸洪武，陳建國，王榮穎.IETM技術發展綜述及其特點分析[J].艦船電子工程，2009，29（7）：25～28，44.

[3] 張楠楠.世界航空航天制造技術特點與發展趨勢研究[J].軍民兩用技術與產品，2013（12）：12～15.

[4] 徐小濤，田鋮，朱學維.IETM在信息化裝備保障中的應用研究[J].國防技術基礎，2008（9）：22～26.

[5] 高萬春.軍用裝備IETM創作研究[J].軍民兩用技術與產品，2007（6）：39～40.

[6] 李勇，王洪.交互式電子技術手冊制作技術綜述[J].航空標準化與質量，2005（6）：19～23.