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基于 IETM 技术的 MRO 运营管理平台研究

作者:admin2014-11-17 14:46阅读:文章来源:未知
0 引言
       目前,我国制造业正在从产品经济向服务经济过渡,制造业价值链向下游转移,制造服务已经成为制造企业新的经济增长点。因此建立具有敏捷化、智能化、网络化和社会化的网络平台,对面向大型装备的维修、维护和大修(MRO)的运营安全,实现节能降耗和绿色环保,提高企业的持续发展能力,具有重要意义。大型装备例如飞机在研制、设计、生产、使用、维修和保养等全生命周期的各个阶段传递和使用大量的技术资料,传统的纸张技术 资料的使用和管理模式已不能满足现代设备后勤保障的需求,IETM(交互式电子技术手册)作为实施 CALS(持续采办和全寿命支持)战略的基础和关键技术,能够为保障人员提供实时、高效的技术指导和信息支持,对提高设备的后勤保障水平发挥越来越重要的作用。
1 IETM 的定义与特点
1.1 IETM 的定义
       定义:IETM 是 Interactive Electronic Technical Manual 的英文首字母缩写,是以数字形式在一种合适的介质上,采用人工编程或自动编程系统编写的技术手册,是应用先进的计算机技术,为方便在电子显示屏显示和使用而设计制作的,以数字形式存 在的技术手册。IETM 是技术手册的一种高级形式,包括以下 3 层含义:
(1)IETM 是技术手册,是包括各种系统、系统部件和保障设备的安装、使用、维修、培训以及保障说明书在内的一种出版物。
(2)IETM 是电子格式,其存储方式、传播途径和显示方式大都采用电子方式。
(3)IETM 是交互的,主要指用户和 IETM 的交互,交互功能是为用户提供友好的IETM使用环境。
1.2 IETM 的特点
       IETM 作为一种先进的数字化技术手册,由若干关键技术组成,具有以下特点:
(1)不同来源的数据集成,IETM 能够结合不同来源的结构化数据,后台数据库或其他应用来的数据经过中间层服务器集成后,可以形成自我描述式的数据,允许其它的应用程序直接进行访问和处理。
(2)能够以文字、表格、图形、图像、视频、动画等多种形式显示技术信息,但这些信息的显示风格描述包含在IETM 数据文档之中(如样式表),实现了数据信息和平台、应用软件的相对独立性,不必修改应用软件,就可以显示多样化的技术资料信息。
(3)拥有良好的交互功能,实时响应用户的操作,用户可以通过触发相应的事件,按照屏幕操作提示,完成检索、查询等操作。
(4)有导航、超链接等功能,不同文档的数据可以有机的结合在一起,不同的信息可以很方便的跳转。
(5)数据可以粒状的更新,多用户使用 IETM 时,当部分信息数据改变时,不必重发整个结构化的数据,从而不用刷新整个用户界面数据就能够显示出来。
(6)具有开放性、互用性特点,IETM 数据具有自定义性和扩展性,它可以描述各种类型的数据,并实现了各种不同来源数据的交换和传递,从而实现了数据的统一接口文题。
2 IETM 的分类
       按照IETM内容存储的体系结构、数据格式、显示方式和功能,国际上通常将IETM由低到高分为5级,如下表所示。其中,Class1 是最基本的、最简单的,而 Class5 是最复杂的也是最先进的,代表发展方向。本文介绍的就是 Class4,阅读 / 编辑器和数据库分离显示。
3 IETM 的关键技术
3.1 IETM 采用的标准
       标准化是创作IETM的关键技术之一。S1000D标准是一个采用通用数据库资源数据库来创建技术文档的国际标准,可以用它对任何军用或民用的陆、海、空交通工具和设备制作技术文档。
3.2 数据库技术
       数据库技术是 IETM 开发过程中的关键技术之一。IETM 具有良好的互用性和共享性,要实现各部门及个系统间的数据共享,必须规范各开发单位的元数据采集标准和数据库开发标准。
3.3 标记语言
       互用性和共享性是 IETM 的重要特征,采用 XML 标记语言,可以很好的到达系统的开发需求。XML 是 W3C 在1996 年底提出的国际标准。它源自 SGML,保留了 SGML80% 的功能,使复杂程度降低了 20%。它具有以下优点:
(1)良好的可扩展性;
(2)可以轻松实现数据在 WEB 上发布;
(3)有利于信息的集成;
(4)内容与形式分离。
       交互功能和界面设计,系统的界面主要实现交互的便捷性、友好性,良好的系统界面能够促进人机交互。
4 IETM 的制作流程
4.1 IETM 的信息流程
       基于 S1000D 标准,制作交互式电子技术手册的完整过程包括:制定业务规则、确定技术信息粒度、制定数据模块需求列表、编写数据模块、制作插图及其它对象、管理所有信息对象、发布技术信息、交换数据模块等过程。从整体上可分为技术信息收集、处理、提供 3 个阶段。
4.2 IETM 的体系结构
       考虑实现系统的可扩展性、可伸缩性和灵活性,IETM采用 C/S 架构,即数据层、应用程序和客户端的三层结构如下图所示,这样各层之间相对独立,松散耦合,可以单独更新和合维护各模块,能充分体现 CALS 及 IETM 的商业化发展趋势。同时系统还支持浏览器(包括 PC 和移动终端)发布相关出版物。
       因为系统采用 XML 标准格式,所以无需任何修改可以直接使用 HTTP 协议和应用服务器进行数据交换,方便数据存储。由于浏览器版本的多样性,对编辑功能的丰富性和多样性有一定的限制,所以编辑功能采用 C/S 模式。同时利用 B/S 模式的优势对出版物的发布可以实现对多种终端的支持。
5 基于 IETM 技术的 MRO 运营管理平台
5.1 MRO 用户数据需求特点
       开发和使用交互式电子技术手册是大型装备的维修、维护和大修(MRO)实施全寿命管理和全寿命信息支持的主要手段。用户对数据的需求特点如下:
(1)数据量大;
(2)数据的整体性;
(3)信息数据的多样性。
5.2 基于 IETM 技术的 MRO 运营管理平台
       以航空维修为例,在飞机维修过程中,飞机维修工作单即工卡作为飞机维修的信息载体和依据贯穿维修实施的整个过程,是飞机维修过程中的一条主线。飞机维修工作单内容来源于飞机维修技术手册,为了满足适航要求,工作单需要审核、批准和施工签署,在各个阶段都需要实现和用户的交互,是飞机维修生命周期的重要组成部分。
       交互式电子技术手册的实现为工程师编写工卡提供结构化的数据来源,为 MRO 运营管理系统后续采集相关数据打下良好基础。工程师在编写工卡时可以直接从 IETM 数据库中直接提取相关数据块组成标准工卡,然后工程师在此基础上进行编辑和修改生成适合相应维修要求的工卡。由于飞机维修手册需要定期改版,基于 IETM 技术的飞机维修手册为手册改版和工卡改版提供了比较便利的实现方式。当手册发生改版时,对于结构化数据系统可以非常方便的找到相应的数据块,进行手册内容的修改,实现手册的改版;进而对引用相应数据块的工卡实现工卡的改版通知,工程师可以方便的定位手册改版的内容和对现行工卡的影响。
       每架飞机的每一次停场维修都有相关特定的要求,由于前端的飞机维修手册和工卡数据都是基于 IETM 技术的结构化数据,所以飞机维修的停场工卡组包可以非常方便的实现工卡筛选,组成适合特定停场要求的停场工卡包,以满足客户的维修需求。
飞机维修和保障人员根据工卡进行飞机维修过程中,可以实时反馈飞机的维修进度和维修人员的工时采集,为后续飞机维修计划提供合理的参考依据。飞机维修未来可以实现无纸化操作,直接在智能移动终端下载工作内容,工作完成后进行电子签名和进度反馈。
       在 MRO 运营管理平台当中,作为软件部分的交互式电子技术手册(Interactive Electronic Technical Manual,IETM)和基于 IETM 技术的文档编辑器正以其强有力的信息表现能力和人机交互能力得到愈加深入的研究和广泛的应用。IETM 可以将产品的技术资料、使用手册、维修手册和工卡等信息以多媒体的形式存在并且展现给用户,指导用户对设备进行操作使用、日常维护、故障检测及维修排故等工作,并在专业人员的培训方便具有较强的优越性。因此,对于装备保障和复杂产品的维修和维护来说,IETM 已成为故障诊断的有效手段之一。
6 结束语
       我国是引入S1000D标准相对比较晚的国家,基于S1000D的IETM开发还处于初级阶段。随着MRO技术的不断发展,国内对于相关软件的需求会越来越大,对其支撑环境的要求也会越来越高,这直接关系到企业的选型问题。这就为国内的软件企业提供了市场,能否做出适合国内 MRO 技术的 IETM 系统,成为占有这块市场的关键因素。

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