淺談IETM 在船舶維修保障中的應用

蘇珍莉，張 羽

（1.廣州船舶及海洋工程設計研究院，廣州510250；2.廣船國際有限公司，廣州510382）

1 引言

船舶是一種集合眾多不同系統的超大型復合產品。船舶產品需經歷論證、設計、建造、試驗、使用、維修及保養管理等各項工序，而在不同環節、不同系統、不同工序中都會產生海量信息數據。當船舶交付船東使用時，關于船舶各種系統的說明、零件手冊、保養手冊、維修手冊和使用手冊等信息文件，需要交付船東存儲在船上。長久以來，這些信息數據都是記錄在紙介質上進行交流、保存的，對于如此大量的圖紙和文件資料，存儲、查閱及管理都非常不方便。

在當今數字信息化時代，許多船東都提出建立便于使用的電子化保存方式。因此，積極推廣技術信息數據數字化、標準化、集成化，提高信息數據的共享性和可再利用性，采用交互式電子化技術手冊（IETM），可以大大提高船舶的保障、維修能力。

2 IETM 的定義

IETM 為交互式電子化技術手冊。它是能夠使用計算機或其他電子裝置顯示閱讀并可以實現人—機交互工作的數字化技術手冊，為指導武器裝備或其他大型復雜產品培訓、使用、維修、保養等后勤保障工作的一系列數字化技術信息，有時還包括支持人—機交互工作的計算機軟件。

20 世紀80 年代中期，美國國防部提出了CALS，即計算機輔助后勤保障。最初的CALS 主要立足于把計算機技術應用于武器裝備等的后勤保障工作，特別是對于飛機、艦船等大型復雜武器裝備產品。其主要工作包括人員培訓、維修保養和備件供應等，而技術手冊是以上各項工作的依據和基礎。所以，積極研究和推廣交互式電子化技術手冊（IETM）便成為了最初CALS 的工作重點。

IETM 在裝備保障方面有著不可忽視的優勢：

（1）準確快速地獲取技術資料。可以根據系統給出的故障代碼，輸入到IETM，調出所需要的維護程序，技術人員可以根據維護程序指引解決故障，同時將故障相關數據反饋給IETM 系統；

（2）提供故障隔離效率。提高故障定位成功率，減少故障定位時間和維修時間，降低錯誤拆除率；

（3）大大提高非熟練技術人員的效率；

（4）增強人員和設備的安全性；

（5）減少撰寫維護報告的時間；

（6）提高多媒體的顯示效果；

（7）與其他管理信息系統的整合。

3 IETM 的分類及應用

3.1 IETM 的分類

IETM 簡單來說就是將數字化的技術信息按一定的要求分類存儲在計算機，再由用戶按需求獲取、閱讀，繼而用于指導維修保障工作。將龐大的技術文件轉為數字化保存，不同時代、不同組織所使用的技術和所貫徹的標準不盡相同。根據其不同的體系結構、數據格式、顯示方式和功能等方面的差異，IETM 可大致分為以下五類：

（1）電子索引頁面圖像

通過對紙質技術資料逐頁掃描，生成圖像文件，并加以目錄索引進行查詢檢索。這是最為初級的數據結構；

（2）電子滾動文檔

采用文本文件，技術手冊的目錄表與具體內容相鏈接，可提供關鍵字查詢、書簽、電子提示等功能，同時也包含圖像或圖形文件；

（3）線型結構IETM

用戶通過閱讀包進行交互操作，可以按培訓、維護、系統概述等不同主題進行劃分、操作；

（4）層次結構IETM

該類IETM 的數據結構中，包含了技術信息的內在邏輯和技術信息間的鏈接關系。用戶能從不同途徑訪問技術信息，顯示方式是基于"框架導航結構"，具有很好的交互能力；

（5）智能型IETM

把計算機專家系統、智能系統與技術信息綜合，支持用戶高效地完成培訓、測試、維修等任務。系統和設備診斷程序通過IETM 直接與用戶對話，引導那些缺乏經驗的技術人員完成整個程序。此外，這類IETM還能夠與其他應用軟件集成，比如：與訓練系統集成，提供IETM 的實時訓練效率；與系統自檢設備鏈接，下載工作狀態數據，進行故障隔離；與航材供應系統集成，自動進行零部件訂貨等。 因此，第五類IETM 不僅是由第四類IETM 擴展而成的更高級的用戶技術資料，更像是一套自動化綜合后勤保障信息系統。

3.2 IETM 國內外應用情況

IETM 的編寫要求一般包括：配套要求、一致性要求、編寫風格、圖表排版、特色字體、圖標與顏色標記等要求。

在國際上，美國國防部標準化機構早在1992 年開始就陸續頒布了一些關于IETM 的標準和規范，海陸空三軍均已開發并廣泛應用IETM。在民用領域Lam Research 公司的交互式服務手冊、福特汽車公司的發展服務軌道系統、美國富達投資公司的客戶程序和專款咨詢系統均采用IETM；而英、德、法等國軍用標準化機構也相繼頒布了適應本國應用要求的技術規范。

我國從20 世紀90 年代中期開始引入CALS 理念，對IETM 實現技術、技術標準等多個方面進行了研究。然而，目前國內還沒有關于交互式電子化技術手冊的編制標準，僅有按照中國航空工業第一集團公司CALS辦公室要求，由中國航空綜合技術研究所編制的《飛機電子技術手冊編制要求》試用稿，而在船舶維修保障領域則更是近乎空白。

目前我國的船舶技術手冊基本采用紙質文件和電子化手冊并存的模式。

紙質技術手冊的體積和重量都很大，在使用、運輸和保管的過程中效率很低且成本增加，甚至嚴重影響各系統的維護保養。

而電子化技術手冊基本處于各自為政的局面，遠不能滿足用戶對于船舶設備的使用保障需求，其主要表現在：

（1）采用簡單的辦公自動化工具進行文檔制作和編輯，浪費設計人員很多的精力和時間；

（2）文本、插圖、表格制作不規范。現行技術手冊基本是將廠家提供的PDF 技術手冊匯集到一起，加上鏈接功能和檢索目錄，形成簡單的電子滾動文檔式的電子化技術手冊。由于各廠家的技術文件標準不一，有直接掃描、PDF、CAD 圖、文本圖表等，甚至圖幅橫板豎版也不一致；

（3）電子技術手冊的發布比較單一，一般都是PDF 形式打印輸出；

（4）維護修改困難。文檔以頁為單位，更新修改時需要插頁或換頁、修改頁碼及索引鏈接，有時還會影響排版；

（5）查詢檢索不方便。大量文檔僅依靠設計人員插入的關鍵字、書簽、目錄來檢索；

（6）缺乏互動界面，不利于技術內容的積累。用戶針對設備的使用、維護問題的優化及見解無法通過技術手冊積累和反映給廠家。

4 IETM 制作及應用

針對上述存在的問題，采用IETM 均能得到有效解決，如表1 所列。

表1 船舶資料存儲現狀及解決方法

從表1 不難看出，最關鍵是要推廣應用IETM。

ASD/AIA S1000D 是一個采用通用資源數據庫（CSDB）創建的技術文檔的國際標準，可以用它對任何軍用或民用的海陸空交通工具和設備制作IETM。它采用了多項ISO 國際標準和CALS 以及W3C 標準，支持標準通用標記語言（SGML），可擴展標記語言（XML）和計算機圖形元文件（CGM）。

IETM 數據可以直接取自產品的各類CAD/CAM 工程數據，也可通過掃描轉換，按照相關標準將紙質手冊和文檔數字化，其制作過程如圖1 所示。IETM 數據不同于一般的計算機文件或多媒體數據庫，而是把一套文檔或手冊的信息數據劃分成許多信息、對象，用SGML/XML 將數據標注成中立格式后，將其作為基本信息單元存儲在數據庫中，相互關聯的信息數據按照一定的結構組織，在數據級建立鏈接和交叉引用。閱讀時，信息數據可以以文字、表格、圖像、圖紙、聲音、視頻、動畫等多種形式表現，用戶可以與計算機交互，信息數據相互參引，具有多種查詢和導航功能，顯示樣式遵循統一標準。

IETM 可由承包商或者設備商負責集成，并通過網絡向用戶提供遠程支援保障服務。

IETM 可為船員開展設備保養、故障維修提供引導式的圖文解說及診斷策略，減少找尋文檔資料及翻閱的時間，同時降低船員對于維修專業技能的要求。對于運用故障診斷指導后，仍舊無法解決的故障維修業務，可通過IETM 申請遠程支援保障。同時遠程保障部門可從IETM中得到的數據，更加確切了解癥結所在，免除船員復述過程中的誤判。

目前國內已有廠家推出船舶綜合保障管理系統，可以提供全船設備綜合保障方案，包括：故障維修指導、使用保養指導、使用保養計劃智能預警、保障資源庫存智能預警與申請、保障人員及保障體制管理、遠程支援保障信息傳輸與接入等功能；并采用人機對話，支持多種數據格式的輸入及輸出，方便信息更新及錄入。

在國外，日本某通導品牌公司的RMS 系統是一個較為成熟的IETM 系統。該系統可將各設備通過網絡鏈接，實行自動檢索系統故障、自動調出解決故障的技術信息、提醒船員進行維修及保養。如涉及不能當場解決的問題，該系統還能通過衛星將故障信息發至該公司保障管理部門，根據船舶航行及停泊信息，派遣工程師和調配維修部件到最近的港口，上船解決問題。

5 小結

在船舶上配置IETM（交互式電子技術手冊），可以大大縮減故障排查及查詢解決方案的時間，降低對船員維修技術的要求，對船舶的故障維護、保養起到很大作用，具有重要意義。而且還可以和供貨廠家聯合，達到遠程維修、備件碼頭調貨等功能，對船舶各系統全壽命周期的維護有積極作用，值得大力推廣應用。