基于 IETM 技術(shù)的 MRO 運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)研究的論文

　　0 引言

　　目前，我國(guó)制造業(yè)正在從產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)向服務(wù)經(jīng)濟(jì)過(guò)渡，制造業(yè)價(jià)值鏈向下游轉(zhuǎn)移，制造服務(wù)已經(jīng)成為制造企業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。因此建立具有敏捷化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和社會(huì)化的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，對(duì)面向大型裝備的維修、維護(hù)和大修（MRO）的運(yùn)營(yíng)安全，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和綠色環(huán)保，提高企業(yè)的持續(xù)發(fā)展能力，具有重要意義。大型裝備例如飛機(jī)在研制、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、維修和保養(yǎng)等全生命周期的各個(gè)階段傳遞和使用大量的技術(shù)資料，傳統(tǒng)的紙張技術(shù) 資料的使用和管理模式已不能滿足現(xiàn)代設(shè)備后勤保障的需求，IETM（交互式電子技術(shù)手冊(cè)）作為實(shí)施 CALS（持續(xù)采辦和全壽命支持）戰(zhàn)略的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)，能夠?yàn)楸Ｕ先藛T提供實(shí)時(shí)、高效的技術(shù)指導(dǎo)和信息支持，對(duì)提高設(shè)備的后勤保障水平發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

　　1 IETM 的定義與特點(diǎn)

　　1.1 IETM 的定義

　　定義：IETM 是 Interactive Electronic Technical Manual 的英文首字母縮寫(xiě)，是以數(shù)字形式在一種合適的介質(zhì)上，采用人工編程或自動(dòng)編程系統(tǒng)編寫(xiě)的技術(shù)手冊(cè)，是應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，為方便在電子顯示屏顯示和使用而設(shè)計(jì)制作的，以數(shù)字形式存 在的技術(shù)手冊(cè)。IETM 是技術(shù)手冊(cè)的一種高級(jí)形式，包括以下 3 層含義：

　�。�1）IETM 是技術(shù)手冊(cè)，是包括各種系統(tǒng)、系統(tǒng)部件和保障設(shè)備的安裝、使用、維修、培訓(xùn)以及保障說(shuō)明書(shū)在內(nèi)的一種出版物。

　　（2）IETM 是電子格式，其存儲(chǔ)方式、傳播途徑和顯示方式大都采用電子方式。

　�。�3）IETM 是交互的，主要指用戶(hù)和 IETM 的交互，交互功能是為用戶(hù)提供友好的IETM使用環(huán)境。

　　1.2 IETM 的特點(diǎn)

　　IETM 作為一種先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)手冊(cè)，由若干關(guān)鍵技術(shù)組成，具有以下特點(diǎn)：

　�。�1）不同來(lái)源的數(shù)據(jù)集成，IETM 能夠結(jié)合不同來(lái)源的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)或其他應(yīng)用來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)中間層服務(wù)器集成后，可以形成自我描述式的數(shù)據(jù)，允許其它的應(yīng)用程序直接進(jìn)行訪問(wèn)和處理。

　�。�2）能夠以文字、表格、圖形、圖像、視頻、動(dòng)畫(huà)等多種形式顯示技術(shù)信息，但這些信息的顯示風(fēng)格描述包含在IETM 數(shù)據(jù)文檔之中（如樣式表），實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息和平臺(tái)、應(yīng)用軟件的相對(duì)獨(dú)立性，不必修改應(yīng)用軟件，就可以顯示多樣化的技術(shù)資料信息。

　�。�3）擁有良好的交互功能，實(shí)時(shí)響應(yīng)用戶(hù)的操作，用戶(hù)可以通過(guò)觸發(fā)相應(yīng)的事件，按照屏幕操作提示，完成檢索、查詢(xún)等操作。

　�。�4）有導(dǎo)航、超鏈接等功能，不同文檔的數(shù)據(jù)可以有機(jī)的結(jié)合在一起，不同的信息可以很方便的跳轉(zhuǎn)。

　�。�5）數(shù)據(jù)可以粒狀的更新，多用戶(hù)使用 IETM 時(shí)，當(dāng)部分信息數(shù)據(jù)改變時(shí)，不必重發(fā)整個(gè)結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，從而不用刷新整個(gè)用戶(hù)界面數(shù)據(jù)就能夠顯示出來(lái)。

　�。�6）具有開(kāi)放性、互用性特點(diǎn)，IETM 數(shù)據(jù)具有自定義性和擴(kuò)展性，它可以描述各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)了各種不同來(lái)源數(shù)據(jù)的交換和傳遞，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接口文題。

　　2 IETM 的分類(lèi)

　　按照IETM內(nèi)容存儲(chǔ)的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)格式、顯示方式和功能，國(guó)際上通常將IETM由低到高分為5級(jí)，如下表所示。其中，Class1 是最基本的、最簡(jiǎn)單的，而 Class5 是最復(fù)雜的也是最先進(jìn)的，代表發(fā)展方向。本文介紹的就是 Class4，閱讀 / 編輯器和數(shù)據(jù)庫(kù)分離顯示。

　　3 IETM 的關(guān)鍵技術(shù)

　　3.1 IETM 采用的標(biāo)準(zhǔn)

　　標(biāo)準(zhǔn)化是創(chuàng)作IETM的關(guān)鍵技術(shù)之一。S1000D標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)采用通用數(shù)據(jù)庫(kù)資源數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)創(chuàng)建技術(shù)文檔的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可以用它對(duì)任何軍用或民用的陸、海、空交通工具和設(shè)備制作技術(shù)文檔。

　　3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

　　數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是 IETM 開(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)之一。IETM 具有良好的互用性和共享性，要實(shí)現(xiàn)各部門(mén)及個(gè)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享，必須規(guī)范各開(kāi)發(fā)單位的元數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.3 標(biāo)記語(yǔ)言

　　互用性和共享性是 IETM 的重要特征，采用 XML 標(biāo)記語(yǔ)言，可以很好的到達(dá)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需求。XML 是 W3C 在1996 年底提出的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它源自 SGML，保留了 SGML80% 的功能，使復(fù)雜程度降低了 20%。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　�。�1）良好的可擴(kuò)展性；

　�。�2）可以輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在 WEB 上發(fā)布；

　　（3）有利于信息的集成；

　　（4）內(nèi)容與形式分離。

　　交互功能和界面設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的界面主要實(shí)現(xiàn)交互的便捷性、友好性，良好的系統(tǒng)界面能夠促進(jìn)人機(jī)交互。

　　4 IETM 的制作流程

　　4.1 IETM 的信息流程

　　基于 S1000D 標(biāo)準(zhǔn)，制作交互式電子技術(shù)手冊(cè)的完整過(guò)程包括：制定業(yè)務(wù)規(guī)則、確定技術(shù)信息粒度、制定數(shù)據(jù)模塊需求列表、編寫(xiě)數(shù)據(jù)模塊、制作插圖及其它對(duì)象、管理所有信息對(duì)象、發(fā)布技術(shù)信息、交換數(shù)據(jù)模塊等過(guò)程。從整體上可分為技術(shù)信息收集、處理、提供 3 個(gè)階段。

　　4.2 IETM 的體系結(jié)構(gòu)

　　考慮實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、可伸縮性和靈活性，IETM采用 C/S 架構(gòu)，即數(shù)據(jù)層、應(yīng)用程序和客戶(hù)端的三層結(jié)構(gòu)如下圖所示，這樣各層之間相對(duì)獨(dú)立，松散耦合，可以單獨(dú)更新和合維護(hù)各模塊，能充分體現(xiàn) CALS 及 IETM 的商業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)系統(tǒng)還支持瀏覽器（包括 PC 和移動(dòng)終端）發(fā)布相關(guān)出版物。

　　因?yàn)橄到y(tǒng)采用 XML 標(biāo)準(zhǔn)格式，所以無(wú)需任何修改可以直接使用 HTTP 協(xié)議和應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，方便數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。由于瀏覽器版本的多樣性，對(duì)編輯功能的豐富性和多樣性有一定的限制，所以編輯功能采用 C/S 模式。同時(shí)利用 B/S 模式的優(yōu)勢(shì)對(duì)出版物的發(fā)布可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種終端的支持。

　　5 基于 IETM 技術(shù)的 MRO 運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)

　　5.1 MRO 用戶(hù)數(shù)據(jù)需求特點(diǎn)

　　開(kāi)發(fā)和使用交互式電子技術(shù)手冊(cè)是大型裝備的維修、維護(hù)和大修（MRO）實(shí)施全壽命管理和全壽命信息支持的主要手段。用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的需求特點(diǎn)如下：

　　（1）數(shù)據(jù)量大；

　�。�2）數(shù)據(jù)的整體性；

　�。�3）信息數(shù)據(jù)的多樣性。

　　5.2 基于 IETM 技術(shù)的 MRO 運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)

　　以航空維修為例，在飛機(jī)維修過(guò)程中，飛機(jī)維修工作單即工卡作為飛機(jī)維修的信息載體和依據(jù)貫穿維修實(shí)施的整個(gè)過(guò)程，是飛機(jī)維修過(guò)程中的`一條主線。飛機(jī)維修工作單內(nèi)容來(lái)源于飛機(jī)維修技術(shù)手冊(cè)，為了滿足適航要求，工作單需要審核、批準(zhǔn)和施工簽署，在各個(gè)階段都需要實(shí)現(xiàn)和用戶(hù)的交互，是飛機(jī)維修生命周期的重要組成部分。

　　交互式電子技術(shù)手冊(cè)的實(shí)現(xiàn)為工程師編寫(xiě)工卡提供結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)來(lái)源，為 MRO 運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)后續(xù)采集相關(guān)數(shù)據(jù)打下良好基礎(chǔ)。工程師在編寫(xiě)工卡時(shí)可以直接從 IETM 數(shù)據(jù)庫(kù)中直接提取相關(guān)數(shù)據(jù)塊組成標(biāo)準(zhǔn)工卡，然后工程師在此基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯和修改生成適合相應(yīng)維修要求的工卡。由于飛機(jī)維修手冊(cè)需要定期改版，基于 IETM 技術(shù)的飛機(jī)維修手冊(cè)為手冊(cè)改版和工卡改版提供了比較便利的實(shí)現(xiàn)方式。當(dāng)手冊(cè)發(fā)生改版時(shí)，對(duì)于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以非常方便的找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊，進(jìn)行手冊(cè)內(nèi)容的修改，實(shí)現(xiàn)手冊(cè)的改版；進(jìn)而對(duì)引用相應(yīng)數(shù)據(jù)塊的工卡實(shí)現(xiàn)工卡的改版通知，工程師可以方便的定位手冊(cè)改版的內(nèi)容和對(duì)現(xiàn)行工卡的影響。

　　每架飛機(jī)的每一次停場(chǎng)維修都有相關(guān)特定的要求，由于前端的飛機(jī)維修手冊(cè)和工卡數(shù)據(jù)都是基于 IETM 技術(shù)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，所以飛機(jī)維修的停場(chǎng)工卡組包可以非常方便的實(shí)現(xiàn)工卡篩選，組成適合特定停場(chǎng)要求的停場(chǎng)工卡包，以滿足客戶(hù)的維修需求。

　　飛機(jī)維修和保障人員根據(jù)工卡進(jìn)行飛機(jī)維修過(guò)程中，可以實(shí)時(shí)反饋飛機(jī)的維修進(jìn)度和維修人員的工時(shí)采集，為后續(xù)飛機(jī)維修計(jì)劃提供合理的參考依據(jù)。飛機(jī)維修未來(lái)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化操作，直接在智能移動(dòng)終端下載工作內(nèi)容，工作完成后進(jìn)行電子簽名和進(jìn)度反饋。

　　在 MRO 運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)當(dāng)中，作為軟件部分的交互式電子技術(shù)手冊(cè)（Interactive Electronic Technical Manual，IETM）和基于 IETM 技術(shù)的文檔編輯器正以其強(qiáng)有力的信息表現(xiàn)能力和人機(jī)交互能力得到愈加深入的研究和廣泛的應(yīng)用。IETM 可以將產(chǎn)品的技術(shù)資料、使用手冊(cè)、維修手冊(cè)和工卡等信息以多媒體的形式存在并且展現(xiàn)給用戶(hù)，指導(dǎo)用戶(hù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作使用、日常維護(hù)、故障檢測(cè)及維修排故等工作，并在專(zhuān)業(yè)人員的培訓(xùn)方便具有較強(qiáng)的優(yōu)越性。因此，對(duì)于裝備保障和復(fù)雜產(chǎn)品的維修和維護(hù)來(lái)說(shuō)，IETM 已成為故障診斷的有效手段之一。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　我國(guó)是引入S1000D標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)比較晚的國(guó)家，基于S1000D的IETM開(kāi)發(fā)還處于初級(jí)階段。隨著MRO技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)于相關(guān)軟件的需求會(huì)越來(lái)越大，對(duì)其支撐環(huán)境的要求也會(huì)越來(lái)越高，這直接關(guān)系到企業(yè)的選型問(wèn)題。這就為國(guó)內(nèi)的軟件企業(yè)提供了市場(chǎng)，能否做出適合國(guó)內(nèi) MRO 技術(shù)的 IETM 系統(tǒng)，成為占有這塊市場(chǎng)的關(guān)鍵因素。