IETM（共7篇）
IETM 篇1
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。基于以上分析, 本文提出从技术信息收集开始, 到信息发布为止的IETM信息流程如下图:
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。基于IETM技术的MRO信息流程如图3所示。
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。
工卡编辑也同样基于IETM技术, 属于结构化文档编辑器, 可以很方便的实现工卡的制作、改版、电子签名 (指数据电文中以电子形式所含、所附用于识别签名人身份并表明签名人认可其中内容的数据) 、拆分和合并等相关工作。结构化数据的工卡为后续维修和保障人员提供便捷的信息支持, 是实现飞机维修全生命周期的主要信息载体。
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。
摘要：本文主要讲述了交互式电子手册 (IETM) 技术在航空维修中的应用, 并根据我国航空维修现在的软硬件环境, 论证了基于IETM技术的MRO运营管理平台技术的可行性, 并提供了基于IETM技术的MRO运营管理平台的解决方案。
关键词：IETM,CALS,S1000D,MRO,XML,电子签名
参考文献
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IETM 篇2
数控实训是一门实践性很强的课程,目的在于提高学生的实际操作能力。通过“211”工程建设,我校工程训练中心购置了数控线切割、数控电火花机床等先进设备,为学生数控实训提供了物质基础。但数控电火花机床实训中存在以下问题:1)实训时间短,数控线切割及数控电火花加工只有一天时间。并且学习理论知识的时间比较多,几乎占总课时的百分之七十,而试验、实际操作的时间仅占了百分之三十。2)数控设备相对较少。3)学生在机床上加工时,设备容易出现故障,例如断丝。4)实习消耗过大:传统的实习模式,要求学校提供充足的资金来保障实习工位和材料消耗,但实习消耗过大,一直是困扰学校实习教学的因素之一。怎样在时间紧、培训内容多、设备少、故障多的情况下,快速维修、提高实训效果、培养学生的动手能力,是数控实训中急需解决的问题。
目前数控电火花机床发生故障时,大多数情况下是请生产厂家派维修人员来现场维修,待机时间长,费用高,所以我们应提高自修能力,尤其应训练学生修理简单故障的能力。虽然生产厂家为我们提供了一些技术资料,如说明书、维护手册、技术图纸、故障手册等,但这些技术资料大多是纸质手册或是较简单的PDF电子文档。这些手册在实际使用中存在着携带不方便、难于查找,且查资料必须中断维修行为,更新困难、时效性差,媒体种类少,不易于理解等诸多问题,所以急需一种能够进行现场维修快速指导、快速培训的技术信息资源。
交互式电子技术手册(IETM)是一个可用于装备操作、维修、训练且能够为电子显示系统的终端用户提供精心设计的、规格化的交互式视频显示内容的信息包[3]。这种手册的应用将会提高数控电火花机床的维修效率,减少停机时间,提供给学生更多的训练时间,提高学生的实操水平。
本文采用交互式电子技术手册(IETM)技术设计数控电火花机床IETM系统,创建IETM的结构框架,提出数控电火花机床IETM的设计方法,来消除传统数控实训教学中存在的弊端,促使实践教学进行一系列的改革,使课程安排更合理,教学方法更科学,提高机床利用率。
1 数控电火花机床IETM系统的特点
作为交互式电子显示系统,数控电火花机床IETM系统具备以下几个特征[4]:
1)形象性。采用多种格式显示技术信息,易于学生操作,提高学生对知识的理解能力。由于线切割加工时间较长,学习实习已结束而工件还未加工出来。现在通过数控电火花机床IETM系统进行实训能创造一个与实际近乎相同的特性环境,学生可以从任意角度观察数控电火花机床加工过程,毛坯变为成品的过程形象生动,并且节约了大量的时间。
2)交互性。以往的电化教学学生是被动式、单向式,虽然直观但不具备交互性。采用数控电火花机床IETM系统,技术信息的元素之间相互关联,学生可通过多种途径访问到自己所请求的信息,具有交互的信息支持和操作向导,能引导学生熟悉数据传输的过程及数控机床的操作步骤。在此过程中学生可以独立操作模拟机床,出现问题,可以快速查询IETM,找到解决方法,培养他们的动手能力,而不必担心学生的安全。
3)安全性。采用数控电火花机床IETM系统进行模拟实训不会因为学生操作失误,对操作对象如仪表、元件、工件、刀具等造成实质性损害,如撞刀、毛坯报废等;更不会对学生造成人身危害。而且,IETM中集成多媒体信息,多媒体中的声、光、文字警报,完全可以对学生操作错误进行提醒和纠正。
4)方便性。IETM可存储于光碟或硬盘上,减少了技术资料的存放空间,提高了携带的便利性。IETM能够通过无线电、网络等通信媒介进行传递,使技术资料的更新、运输和分发更加容易和快捷,并可以实现数控电火花机床的远程技术培训。
5)高效性。IETM可代替一些过去需要在院校课堂培训的有关数控火花机床原理、使用、维修的内容。由于IETM技术提供的信息快捷、准确、针对性强,即使是缺乏专门经验和技能的人员也能在其引导下完成复杂机床的某些操作和维修任务,完成的效率远高于使用纸张型技术手册且经验丰富的技术人员,从而可缩短整个培训周期,缩减培训机构的数量和规模,并且可以在很大程度上消除地理区域上的培训约束,可以边工作边进行训练。
以上这5个特征都是纸质技术手册在信息化时代无法实现的。同样,IETM的这些特征也构成了它在数控电火花机床数字化实训与维修中的发展空间。
2 数控电火花机床IETM的设计方法研究
根据数控电火花机床实训的特点,数控电火花机床IETM的设计采取标准化、互操作性、模块化设计方法,这是现代产品设计的特点和发展方向。
2.1 IETM的设计标准
IETM的核心问题是实现信息共享和产品数据的互操作,而标准是实现信息共享的前提和基本保障。所以,IETM的开发工作必须在相关标准的严格指导下才能进行。如果自己随意设计开发IETM,则易形成信息孤岛,无互操作性和共享性[5]。
2007年7月,欧洲宇航与防务工业协会与美国航天工业协会、美国航空运输协会联合发布了S1000D规范的最新版本3.0版。S1000D规范采用了ISO国际标准和CALS及W3C的标准,内部信息以中立格式(XML)产生,使用模块化概念,通用性强,适用于所有武器装备和民用装备用户技术资料的出版活动,支持以纸型和电子格式(如IETM)出版发布。该规范已在欧美众多海、陆、空等武器装备以及核电站、民用航空等领域的技术支持与服务中得到了应用。由于国内还没有IETM方面的标准,所以本文在设计数控电火花机床的IETM时,将按照S1000D规范3.0版的要求,采用标准的数据格式实现数据互操作性和共享性。
S1000D规范的重要特征是为IETM制作提供了一个开放系统描述方法,以数据模块(DM)和通用源数据库(CSDB)共同组织管理数据信息。CSDB和DM作为S1000D中的两个核心概念,用来保证IETM实例间的信息共享和交换。
2.2 数据模块的设计
模块化的设计思想贯穿于现代产品制造和产品数据管理,S1000D中数据模块化理念也是在模块化思想驱动下应对现代复杂装备信息管理的一种有效解决方案。S1000D使用数据模块的概念,能从不同的方面来节省费用,并能缩短IETM制作完成时间。首先DM的重用能够降低技术手册的生成费用,传统上,重用的概念局限于文档级上,而S1000D强调的重点是独立的部件和零件,它能在零部件级的DM上进行重用,这样DM可以从一个项目复用到另一个项目中去,即在DM全部制作完成之前,已经有大量的可用DM存在。当装备保障需求改变时,仅修改其中一个DM,即可影响到生成的技术文档,这正符合了CALS战略中“一次创建,多次使用”思想。其次,文档的共享交换费用也能够被降低到最低,因为文档的交换能够在零件级上以DM交换的方式进行,而不是在整个产品级上交换整个技术文档。
根据结构决定功能的原则,以实现技术信息交互、共享、中性为目标,设计了数据模块的二维结构。DM在使用过程中要能够实现下面的功能要求:一是DM能够便于数据库管理;二是便于信息内容的检索与查找;三是能够被赋予变量来增强适用性;四是体现装备保障主题的组合与排列。这些要求的实现必须使DM具备自我描述的能力。所以,每个数据模块包含两部分结构:
第一部分为标识状态段,包含了DM的元数据信息,即DM的标识信息(如编号、标题、发行号、发行日期、所用语言等)和状态信息(如保密等级、适用性、质量保证状态、更新原因等)。这些数据可以用于文档类型管理、适用性管理、质量控制程序管理、检索和查询管理等。在向用户提供技术信息时,这部分内容并不显示。
第二部分为内容段,包含了要显示给用户的文本信息,是文档内容的主体。S1000D3.0版根据文档中所描述的信息内容,将数据模块分为13个类型,并为每个类型分别定义了DTD和Schema。
设计数控电火花机床IETM数据模块时结合数控电火花机床实训的需要,以及考虑S1000D规范在我国的适用性,有选择地采用了七类数据模块,分别是描述信息、人员信息、故障信息、程序信息、零部件信息、维修计划、过程信息。不同类型的数据模块拥有不同结构的内容段,但拥有相同结构的标识状态段,数据模块的结构如图1所示。各个数据模块之间使用数据模块编码(DMC)相互区分,可利用DMC管理整个产品的数据模块。
2.3 CSDB数据库的设计
所有的数据模块均存储在后台数据库中,数控电火花机床IETM系统的后台数据库采用通用源数据库(CSDB)。S1000D规范中通用源数据库是技术信息存储与管理工具,它也被用于媒体输出,用于生成纸质或电子格式的出版物,它是实现信息“一次创作,多次使用”的核心基础。CSDB存储的信息对象主要包括:数据模块(DM)、图形与多媒体模块、信息集与出版物模块(PM)、配置与管理数据等。
本文使用Microsoft SQL Server 2000作为CSDB数据库管理系统。它具有强大的XML数据操作能力,使用OPENXML语言解析XML文档中的数据,自动将其存入数据库中,也可以从数据库中检索XML元素,并重新组合为XML文档。多个用户都可以使用通用源数据库,可以对CSDB中存放的产品技术信息进行添加、删减或修改,这样既满足了用户多样化的需求,又保证了数据来源的惟一性。
XML数据模块存入CSDB,存储规范,统计、并发事务处理技术成熟,但需要对XML文档的数据进行重新组织,主要是通过增加一个映射层来管理XML数据的存储,它是XML与数据库之间转换的桥梁。本文设计的数据库部分实体及联系如图2所示。
2.4 数控电火花机床IETM用户界面设计
用户界面借鉴成熟的显示软件,采用文字、表格、图形、声音、视频、动画及虚拟现实技术等多种形式显示相关信息。界面采用左侧目录树,右侧对应相应的显示内容方式,实现出版物模块或数据模块与相应内容的一一对应,同时结合显示要求,实现上下步导航、数据显示隐藏、超链接等功能。依托web页面灵活显示技术信息,以此增强IETM技术信息的理解和交互能力。本文设计的数控电火花机床交互式电子技术手册系统界面如图3所示。
3 结论
数控电火花机床IETM系统可以作为图文并茂、声像俱全的维修支持系统和进行虚拟维修教学的交互式机床维修培训系统,用于现场维修的指导和操作与维修人员的培训,可使数控电火花机床的操作过程更加直观、通俗,提高维修效率与质量、培训效果与质量,缩短维修与培训时间;IETM体积小、重量轻、便于携带,也可以通过无线电、网络等通信媒介进行传递,实现数控电火花机床维修的远程技术支持。数控电火花机床IETM的应用对于提高数控电火花机床实训水平具有重大意义。
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IETM 篇3
随着信息技术的飞速发展,信息化已成为现代军事斗争的重要特征。信息已经成为继人和武器装备之后军队战斗力的又一个新的构成要素,对信息优势的争夺成为影响现代战争胜负的关键因素。面对未来的信息化战争,装备保障的信息化已成为装备保障建设的必然要求。交互式电子技术手册(IETM-Interactive Electronic Technical Manual)作为装备保障信息化的主要应用之一,目前已成为美国等许多发达国家所推行的CALS(持续采办与寿命周期保障)战略的重要组成部分,也是装备保障信息化技术研究和应用的热点之一。长期以来,IETM一直受欧美国防工业、民用航空工业的重视,并为IETM的编制制定一系列的技术标准,以实现数据的互操作和共享性。其中S1000D是目前最为流行及成熟的标准规范。
1 IETM研制的阶段划分
基于S1000D的IETM的研制是一个结合了装备研制与装备使用的过程,它是把装备研制过程产生的技术数据及使用过程的操作/维修/保养要求转换成电子技术手册的过程。研制过程大体分为需求分析、总体规划、IETM制作、IETM验证、IETM发布等五个阶段。在需求分析阶段主要是确定IETM的数据和功能需求,总体规划阶段主要是确定符合S1000D规范的SNS、数据模块类型、DMRL、信息码等项目工作指导规范,IETM制作阶段主要执行IETM制作平台部署、IETM数据制作等工作,IETM验证主要是根据验证大纲对制作好的IETM数据和功能进行验证,IETM发布阶段主要是根据出版样式出版出用户适用的IETM技术手册。
2 需求分析阶段
2.1 IETM的数据需求
IETM的数据需求分为维修数据需求和操作数据需求,以下我们分别对其进行论叙。
2.1.1 维修数据需求
维修数据需求分析主要确定装备的那些系统、子系统、组件是维修保养备选件,各备选件的维修保养任务及维修保养任务的分配。
在维修数据需求分析中采用以构型为基准的方式进行。首先依据设计中的构型数据,组织构型树,根据LSAR选择有维修保养任务的系统或组件做备选件。选择备选件后根据LSAR、RCM数据确定备选件是否需要保养、操作检查、换件、报废等维修报养任务,并把分析结果记录维修数据需求文档中。
2.1.2 操作数据需求分析
装备操作数据主要来自装备研发前期的装备使用要求和设计开发阶段的设计数据。在确定操作数据的需求中,采用与维修数据需求分析一样的构型树,结合装备的使用要求、后勤保障分析数据(LSAR)、用户要求选择操作任务,确定各系统、子系统的功能组成数据、性能数据、正常操作程序、部署、应急操作程序等数据要求。
2.2 IETM的功能需求
根据不同的项目IETM的功能要求是不一样的,IETM的通用要求有用户管理、访问控制、数据导航、意见反馈、访问日志、信息检索、全文搜索、数据打印、多媒体播放、图文对照、故障诊断等功能。不同的装备应该根据其特性提出各自的具体要求。
2.3 界面布局及样式需求
2.3.1 界面布局
IETM的界面布局主要确定主窗体的主菜单、工具栏、标题栏、导航区、数据模块(DM)内容显示区的位置及各栏在整个窗体中所占的比例。
2.3.2 样式需求
样式需求主要确定IETM的文本、图形、表格、链接、多媒体、警告/注意/注等的显示需求。
2.4 IETM的交付方式
IETM交付是将数据模块进行技术出版物(PM)的内容组织、验证,最终按格式要求将技术出版物发布成PDF格式手册,或交互式电子手册(IETM)。并形成出版物的版本控制和更新发布机制。
将PM(出版物)发布成IETM,有两种形式,一种是CD单机版发布,一种是Web网络版发布,用于生成可部署到Web服务器的IETM部署包。
3 总体规划阶段
经过需求分析后,我们明确了IETM制作的数据需求、功能需求、界面布局及样式需求、交付方式等需求。进一步的工作是结合S1000D标准对这些需求进行总体规划,制定符合S1000D标准的IETM的研制规范。其主要的工作如下:
1)确定SNS结构。
2)确定信息码(IC)。
3)确定数据模块类型。
【50】第32卷第11期2010-11(上)
4)生成数据模块需求列表。
5)选择IETM制作平台。
6)确定验证要求。
7)确定出版物规范。
3.1 确定SNS结构
SNS结构的确定就是把需求分析阶段得到的需求转换成符合S1000D标准的SNS的过程。需求分析阶段的构型数据是采用“父亲-儿子”这种树形目录进行划分的,儿子还可以进一步划分自己的儿子,可以无限多层地划分下去。S1000D的SNS编码方式是以“系统-子系统-子子系统-单元”的方式进行系统构型的,只包含四层,各层的编码都有长度约束。为了IETM的制作需求,我们必须把需求分析阶段的构型数据,结合LSA分析数据把设计构型转换成SNS编码方式的资料编写构型。
3.2 确定信息码(IC)
需求分析阶段维修和操作任务类型都是比较大,比较粗的,没有精确定位的。S1000D的任务类型是比较细的,精确的。为了技术资料的详尽及满足用户的需求,必须把需求分析阶段的维修和操作任务类型进一步细分或对应成S1000D中的信息码。
3.3 确定数据模块类型
S 1 0 0 0 D中最小的管理单元是数据模块(DM),在S1000D 3.0中共有15种数据模块类型。在研制基于S1000D的IETM时,确定数据模块类型是一项关键的工作。确定数据模块类型时应该遵循以下原则:
1)选择的数据模块类型能够覆盖IETM中所有的数据需求。
2)考虑重用效果,循序渐进地引入重用机制。
3)考虑不同数据模块类型的不同编辑难度,权衡编辑工作量与效益产出比,选择简单的数据模块类型来取代复杂的数据模块类型。
4)考虑交互效果的要求程度,限于编写者的IT水平,最好不用Process数据模块类型。
3.4 生成数据模块需求列表
随着S N S结构、I C码、数据模块类型的确定。紧接着的就是确定数据模块需求列表(DMRL)。DMRL是把SNS结构,IC码,数据模块类型联结到一块,形成最终的IETM的数据需求。DMRL可以用来做总体单位、用户、成品厂之间的技术资料数据需求的协商文件,也是工作分配的指导文件。
3.5 选择IETM制作平台
IETM制作平台的选择是IETM研制的关键一环,好的平台可以减小编写的工作量,减小编写人员使用的难度、提高IETM研制成功率。在平台选择和开发上应遵守以下原则:
1)制作平台必须满足S1000D版本的要求。
2)应该是企业级软件平台,满足大规模编辑的需求。
3)要考虑图片,多媒体,影像制作的要求。
3.6 确定验证要求
本工作是为IETM验证提供验证指导,确保IETM研制方能够研制出满足用户要求的IETM。验证要求主要确定的验证环境,验证流程,验证标准,通过标准。验证环境包括计算机硬件配置环境,计算机软件配置环境,计算机网络环境,保密要求,机房要求。
3.7 确定出版物规范
出版物是指导组织出版物出版的关键一环,是用户、研制方、成品厂进行需求确定的一种有效手段。出版物要求主要确定各类出版物的编码、包含内容。出版物编码由型号码、发行方编码、出版物号、册号四个部分组成。
4 IETM制作阶段
IETM制作阶段的工作主要是根据总体规划阶段的规范文档进行技术数据的录入。包括制作平台的部署,业务规则DM、适用性DM编制,DMRL列表录入,DM录入工作分配,DM内容编写,PM组织,出版PM样式编写。
5 IETM验证阶段
IETM的验证的主要工作包括验证工具及验证平台的搭建、IETM数据验证、IETM功能验证,确定IETM是否满足IETM研制要求。
5.1 验证工具选择及验证平台的搭建
根据总体规划阶段的验证要求选择验证工具,搭建验证环境,对验证环境进行测试,看是否达到验证要求中的环境要求。
5.2 数据验证
数据验证主要对数据进行标准符合性验证,内容符合性验证,编写符合性验证。
标准符合性验证主要是根据总体规划阶段确定的数据模块类型,对各数据模块进行检查,检查数据模块是否包含必有的元素、属性,检查元素、属性取值是否符合取值范围规范。
5.3 功能验证
功能验证是依据规划阶段的IETM功能要求对IETM进行验证,验证方式采用测试用例的方式进行。
IETM界面布局及样式测试主要是通过人工对界面布局及样式需求进行检查。
6 IETM发布阶段
发布工作根据交付要求,编制IETM安装手册,IETM使用手册,制作安装光盘交付用户。
7 结束语
IETM 篇4
1 IETM发展概况
1.1 IETM的发展与应用概况
IETM的出现主要是为了解决复杂装备纸质技术手册和技术文档越来越多，查找、使用越来越不便的问题。为解决纸质技术手册的不足，IETM技术逐渐受到重视。最初由美国海军提出以电子媒介取代纸张型技术手册的要求，后被美国国防部纳入“无纸张”研究计划。随着发展的深入，欧、亚许多国家如英、法、日、韩等相继引入，如韩国开发了Tmp@pyruxv2.0制作工具。
我国在IEMT技术领域起步较晚，但发展势头较好。从20世纪90年代引入相关技术至今，已有多家单位开发出了IETM制作平台，但仅在航空领域应用较多，在工程机械领域少有开发应用。
1.2 IETM在机械装备维修中应用的特点
1)可准确快速地获取技术资料 目前，美国军方装备中IETM技术普及率相对较高，据美国国防部统计，LM2500汽轮机、AN/SPA-25D雷达和F系列飞机中通过使用IETM技术，使技术信息的查找时间缩短了50%。
2)可大幅提高故障隔离效率 首先，IETM能够减少故障误报率，提高故障定位的成功率，减少故障定位的时间。对于复杂系统，故障定位是维修过程中最困难的一步，使用纸质技术手册进行故障定位非常繁琐，在有限的时间内无法确定故障原因。IETM的交互功能使得排除故障所需的时间显著缩短，纸质手册只能告诉你“干什么”，而IETM却能提供“怎么干”的提示。其次，IETM减少了维护和维修时间，维修时间可缩短25%～45%，故障诊断效能可提高35%。
3)可提高非熟练技术人员的工作效率 非熟练技术人员在故障分析与判断上缺乏经验和判断推理方法，借助IETM对故障分析的提示和推理功能，可以帮助缺乏维修经验的技术人员快速查找并定位故障，提高判定故障的成功率。
4)增强了人员和设备的安全性 技术手册中包含了大量的危险提示信息，使用纸质手册时，经常由于技术人员忽视或误解了提示信息而出现问题。使用IETM时，当出现提示时，如果技术人员不明确答复，程序将不再向下执行。
2 研发工程机械维修IETM的必要性
1)现代工程机械的高技术特点需要与之适应的高技术保障手段 现今我国的工程机械装备大都实现了机电一体化，多配备了复杂的工作装置。复杂的结构设计往往给故障诊断和修理带来很大的困难。
2)高强度的工程作业任务需要高效的装备保障技术支撑 工程任务的高强度与突发性特点，决定了对工程机械使用的高强度性与高密度性。近年来国内发生的一系列如地震、洪水、冰冻等自然灾害，无不需要工程机械装备作为打开生命之路的先锋，进行连续的、不间断的、大强度的施工作业，作业量大且作业环境恶劣。工程机械使用频率、强度的增加必然会引起故障率的升高，传统的保障手段难以适应，使用IETM技术手段对故障工程装备实施快速检测、定位、维修，将大大提高维修效率。
3 工程机械维修IETM的基本架构
根据所要研发的工程机械的不同，应首先综合其使用的实际情况，确定预研IETM的基本架构，以便产品开发后能够及时有效地应用于实际。
3.1 平台的选择
根据所制作IETM复杂程度的不同、使用环境的各异以及维护条件的差别可以选择普通兼容式PC、便携式PC或掌上智能终端。特别是后两者能够在现场随时访问数字化的图纸资料、技术手册以及可利用的诊断信息和维修数据。它具有体积小，能耗低等特点，非常适用于现场维修。
3.2 软件设计
工程机械维修系统IETM主要包括故障模块、装备资料数据库和交互界面(图1)。
1)故障模块 包括具体的故障现象、故障现象分析和原因、故障排除的方法、步骤等。当装备出现故障时，可根据故障现象按流程指引快速确定故障的原因及找到排除故障的方法，并指导维修后的装备性能验证，同时对故障排除中可能遇到的疑难进行解答。系统中还存储有设备的维修历史数据和技术性能数据、零部件技术状态和历史故障等信息。
2)装备资料数据库 以工程机械的纸质资料为基础，将其数字化并存入数据库后，维修人员可通过友好的人机交互界面阅览装备的技术说明书、使用维护说明书、机械原理图、液压原理图等，方便快速查找所需技术信息。
3)交互界面 交互手段包括信息浏览、查询、导航等功能，人员与计算机的交互采用对话框的形式，可以与计算机对话，采用问答形式逐步深入。
4 工程机械维修IETM的开发方法
4.1 IETM的相关技术标准
为实现所制作的交互式电子技术手册的通用性、互用性以及资源在不同平台的共享要求，在IETM制作过程中应严格遵循相应的技术标准。目前国际上主要依据的有美国和欧洲标准。
1)美国IETM标准 1992年以来经过多次修订，美国现在使用的是2007年颁布的MIL-DTL-87268C和MIL-DTL-87269C，以及为满足网络化发展需求而制定的MIL-HDBK-511标准。
2)欧洲IETM标准 ASD/AIA/ATA S1000D《基于公共源数据库的技术出版物国际规范》从1989年1.0版的颁布，到2008年4.0版的发行，经过了多次较大的修改。S1000D组织目前已形成由世界几十个国家加入的强大标准化组织。
3)我国的IETM标准 我国对于技术资料数字化工作开始于对美国CALS和综合保障的跟综和研究。我国IETM标准于2006年正式立项，名称为GJB 6600系列，包括4个部分：总则、数据模块编码和信息控制编码模式、模式、数据字典。此标准系列是以欧洲S1000D规范为基础编制而成的，在技术上具有兼容性，并与国际上先进的IETM标准接轨。
4.2 工程机械IETM的开发过程
交互式电子技术手册的制作主要由以下几个部分组成：IETM需求论证、总体要求与总体方案论证、编制管理、发布管理。
4.2.1 IETM需求论证
工程机械IETM项目启动后，应首先进行需求分析与论证，明确研制清单和内容要求，对相关工程机械IETM的资料项目数据和内容提出要求，确定所要制作的IETM级别。
4.2.2 总体要求与总体方案论证
在确定了需求之后，承制方在用户的协助下提出具体、详细的要求，包括产品的定义(装备型号、编号、系统规则等)，版本要求，定义系统接口，数据、多媒体信息编码要求等等。
4.2.3 编制管理
这是IETM制作的主创环节，主要包括信息生成，信息管理，对交互界面的制作、发布。
1)信息生成 信息主要来自于机械装备的设计说明书、工程图纸、故障手册、使用手册等。这些信息可以直接取自CAD生成的工程数据，或通过图片扫描、文字识别等方法得到。信息在系统中分成两类：文本信息和非文本信息(多媒体信息)。文本信息可通过XML(Extensible Markup Language可扩展标记语言)将其标注成中立格式，存储于独立的数据模块中;非文本信息(如插图、声音、动画等)通过标记编码存储于单独的文件中。所有的数据模块和经过编码的非文本信息均被存储在公共源数据库CSDB(Common Source Data Base)中，供后续信息检索，调用等。
2)信息管理 在CSDB中存储数据模块时，一个重要的元数据是数据模块编码(Data Module Code,DMC)。编码的目的是使信息的描述代码化，即用一个具有充足信息的代码来唯一地标识一个事物，提供对象的分类管理和提高查找效率，为模块化设计、生产与管理提供方便。下面以某型号装备的DMC说明信息编码的结构(图2)。对于非文本文件(插图、多媒体等)虽不放在数据模块中，但可以被数据模块引用，在CSDB中用信息控制码(information control number,ICN)进行标识。
1B—型号识别码;A—系统区分码;29、10、05—系统层次码;01—分解码;A'—分解差异码;253—信息码;B—信息差异码;C—位置码
3)交互界面的制作、发布 用户需要通过显示界面与IETM进行交互，界面的设计会直接影响到使用者的使用效果和效率，所以制作时就需要提出以下要求：(1)以用户为中心，要由用户来控制运行和响应;(2)保证界面的统一，包括使用空间的标准化和相同的信息表达形式;(3)界面简洁明了，使用户可以快速定位自己所需的位置;(4)控制好系统的警告信息和响应速度，可以及时提醒警示使用者的误操作，给出建设性的意见，列出可能的诱发原因以及必要的多媒体形式。
待前期工作完成后，即可通过发布引擎自动将符合GJB 6600标准的相应数据转换成IETM。发布引擎的主要功能是解析XML数据，生成导航树、目录、索引、文字连接、热点链接等，然后应用样式表将数据格式化为IETM。
4.3 IETM开发的主要软件介绍
为降低开发IETM的难度和工作量，推进交互式电子技术手册的快速发展，国内外许多公司和单位对IETM制作软件进行了开发，比较知名的有以下几款：美国雷神公司的AIMSS创作软件、美国PTC公司的Arbortext编辑软件，丹麦CORENA公司LifeSTAR制作发布平台。国内主要有广州赛宝腾睿信息科技有限公司的腾睿-IETM创作软件，装甲兵工程学院的GIAS通用创作软件以及海军航空工程学院的航空装备技术资料编制与管理支撑平台。
5 结语
我国已经将IETM技术逐步融入到新型复杂工程机械的研发过程中，作为机械维修资源的一部分，交互式电子技术手册的研发、使用、维护升级将贯穿于工程机械的全寿命周期中。通过使用IETM将使我国工程机械的维修水平有一个较大的提高。目前国内对IETM的网络化研究还不够深入，如何保证网络维修的安全性，如何利用cloud computing等技术手段来简化终端设备，减轻一线维修人员的工作量，提高工作效率都将是我国工程机械装备IETM技术的研究方向。
参考文献
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[3]李宗亮,顾宗磊,姜莉莉.IETM技术在设备维修信息化中的应用研究[J],机床与液压,2008,36(2):152-153.
IETM 篇5
教学档案是在院校教学组织实施实践中直接形成的具有保存价值的文字、图表、电子载体等材料, 是记录教学实施过程、积累教学经验的原始资料和宝贵财富, 因此教学档案管理是否规范、系统和完整, 直接反映了院校办学和教学管理的整体水平。而目前院校的档案建设主要是使用传统的纸张文档, 造成了大量重复劳动, 浪费了大量资金。这样一来, 如何使教学档案建设快捷、方便、有效显得越来越重要。随着交互式电子技术手册 (Interactive Electronic Technical Manu al, 简称IETM) 技术的不断发展和普及, 我们可以尝试采用IETM技术来管理教学档案, 因为它是一种十分有效的管理工具, 对各种形式的信息实施数字化、标准化、网络集成化, 可以多次传递使用, 提高了文档的共享性和可再利用性, 并且具有诸如翻滚、缩放、动画、视频、声音等附加功能。
2、IETM在教学档案管理中的应用
2.1 采用IETM可以使教学档案管理更加快捷, 大大降低成本
随着院校评价工作的开展以及对教学档案建设重视程度的提高, 使得教学档案成为一个庞大的系统。而目前院校的档案建设大多采用传统的纸张文档, 而由于教学实际的需要, 往往同一份文档要一式几份, 使得教学档案数量膨胀, 成本高昂, 造成了大量人力和物力的浪费。
在教学档案管理中采用IETM技术后, 文档可以采用PDF格式。PDF是一种结构化的文档格式, 由文件结构和逻辑结构组成, 使用不仅方便, 而且能以原貌再现, 具有可传递性, 支持7位ASCII码和二进制两种编码方式, 文件更紧凑, 并且具有平台无关性、字体无关性、支持多种压缩编码方式。因此, 这种方法具有速度快、费用低、可以保存资料原貌、便于档案管理等优点, 使得教学档案管理更加快捷并且大大降低了档案建设的成本。
2.2 采用IETM可以使教学档案管理具有更好的交互性
PDF格式的文件结构包括文件头、文件体、交叉索引表、文件尾四个部分, 支持交互操作, 支持声音动画, 并且具有灵活的索引、链接等交互功能, 能满足文档内快速定位技术信息的要求。因此由PDF文档组成技术手册的信息元素互相关联, 用户可以通过多种查找、检索途径, 方便、快捷地访问所需的信息, 大大提高访问速度。同时它能提供用户与技术信息的交互能力, 基于计算机控制的IETM还能在用户输入、响应的基础上提供操作向导、导航和帮助说明等功能。
2.3 采用IETM可以使教学档案信息作为资源被多种系统使用、更新
教学档案是教学施训过程中积累经验的原始材料和宝贵财富, 因此应该合理、科学、有效的利用好教学档案, 不能仅把它作为一种摆设和迎接检查的形象工程。传统的档案管理模式很难满足实际教学要求, 翻阅、查询耗时耗力, 效率较低。但是采用IETM进行教学档案管理后, 就能很好的解决这一问题, 这是由于IETM的基础数据是采用中立 (自然) 格式的, 并且可以采用数据库管理, 因此, 同样的数据可以直接用在IETM、CBT和Web页等多平台上, 并且易于更新, 提高了教学档案的使用效率。
3、对IETM应用于教学档案管理的几点认识
IETM技术在国外起步于70年代, 发展到今天已经具有较成熟的技术规范和标准。而目前我国对IETM的研究处于起步阶段, 大都侧重于电子技术手册重要性、效益等方面的论述, 以及数字化技术手册的顶层方案的研究;在实用性方面, 虽然也已经有针对测试设备的IETM开发成功, 但针对大型仪器的IETM还没有成熟的解决方案。那么如何利用IETM技术解决像教学档案管理这样的一些实际的问题呢?我谈几点自己浅显的认识。
3.1 可将现有的Office和其它出版印刷系统的文档直接转换成PDF格式文档
目前现有的教学档案大都采用纸张文档, 部分采用电子文档, 要转换成IETM, 比较简单方便的方法就是对纸张文档通过扫描方式转换为PDF格式;对电子文档可以直接转换为PDF格式。因为对于习惯于纸张型文档的人员来说, PDF文档可以保持电子文档与IETM在显示上的一致, 是一种较好的过渡手段。另外PDF文档还具有以下几方面的优点:一、PDF文档支持图片、声音、视频等多媒体信息, 能够满足现在对教学档案建设的要求;二、PDF文档可以进行CD和Web发布, 符合我国信息基础设施的水平;三、PDF文档可以使用“自签名安全”来加密PDF文件, 也可以定义用户访问文件的许可级别;四、PDF文档可以使用数字签名和验证, 确保教学档案更改的有效性。
3.2 应提高应用IETM技术的能力
随着IETM技术的发展, 必将带来教学档案管理方式的改革, 同时也给每一位管理人员带来了挑战。每位档案管理人员要不断地学习, 正确选择、熟练掌握IETM技术, 推动档案管理改革的不断向前发展。同时IETM技术包含了各种应用技术, 要充分运用每种技术的优点, 在达到同等效果的情况下耗费时间越短越好, 总之, 关键是选择最适合档案管理实际的方法手段。
总之, 目前IETM技术在国内还处于发展阶段, 起步较晚, 水平不高。因此, 一方面我们应该继续跟踪研究IETM的发展趋势和实现技术;另一方面可以立足工作实际, 拓展IETM的应用范围, 提高应用的效率。
摘要：随着教学档案建设重要性的不断提高和其管理方法手段的不断更新, 可以尝试利用IETM技术来建设和管理教学档案。因为它对各种形式的信息可以实施数字化、标准化、网络集成化, 并且具有诸如翻滚、缩放、动画、视频、声音等附加功能。本文详细论述了IETM技术在教学档案管理中的应用和对IETM技术应用的几点看法。
关键词：IETM,数字化,交互性,实践
参考文献
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[4]秦兰悦.优秀教学成果启思录[M].海潮出版社.2005年6月
IETM 篇6
随着信息技术的飞速发展,信息化已成为现代军事斗争的重要特征。面对未来的信息化战争,装备保障的信息化已成为装备保障建设的必然要求。推广使用交互式电子技术手册(Interactive Electronic Technical Manual, IETM),可以克服传统纸质技术手册所带来的成本昂贵、体积庞大、机动性差、效率低下、维护困难、时效性差等缺点。但由于缺乏统一的标准,这些IETM大多功能单一、接口封闭、很难融为一体,更不可能进行智能化的交互和网络化的集成, 严重限制了我军IETM工作的开展[1]。于是相关部门启动了IETM标准编制工作,组织军内外十余个单位的专家学者编制了GJB 6600《装备交互式电子技术手册》系列标准[2](以下简称GJB6600),使IETM的应用推广能遵循统一的标准,以便创作出具有良好的移植性、交互性、互操作性的IETM。在GJB6600中,对IETM的定义如下:以数字形式存储,采用文字、图形、表格、音频和视频等形式,通过人机交互方式提供装备基本原理、操作使用和维修等内容的技术出版物。
1 标准比较
1.1 标准发展
为了制作出互用性和兼容性的良好的IETM系统,首先必须要确定出相应的标准,用于指导IETM的创作与实施。
美国是最早提出武器装备技术资料采用IETM技术的国家。在美标中,以MIL-PRF-87268A 、MIL-PRF-87269A 、MIL-HDBK-511三个标准最具代表性。即美国之后,西欧等国家也推出了ASD/AIA/ATA S1000D《基于公共源数据库的技术出版物的国际标准》(以下简称S1000D),S1000D是目前最为流行及成熟的标准规范[3]。
1.2 GJB6600与美标的比较
我国已制定出GJB6600《装备交互式电子技术手册》系列标准, GJB6600已经表现出美标所不具备的特点,具体优点如下:(1)提供了数据重用功能,信息的重用可以节省大量的经费;(2)可以从单一数据源得到不同的输出,确保交给用户数据的唯一性;(3)方便配置管理和控制;(4)方便不同系统之间的信息传输和电子输出;(5)为同一项目的所有参与人员提供数据交换和交流的单一标准;(6)标准的数据交换格式便于项目的后续开发。
1.3 GJB6600与欧标的比较
与欧标相比,GJB6600继承了S1000D的两种通用的核心思想。
(1)数据模块
S1000D 2.2中将数据模块(Data Module,DM)按内容类型划分为9种类型,截止S1000D 4.0发布时,其数据类型已增加至17种[3]。S1000D对数据模块的类型划分非常细致,以我国目前的国情来说,其中的某些模块并不适用,因此GJB6600将数据模块的类型裁剪为8类,具体包括描述类、程序类、故障类、维修计划类、操作类、接线类、图解零件类和过程类。
(2)公共源数据库
在S1000D中,公共源数据库(Common Source Data Base,CSDB)是用来储存生成技术手册而需要的所有信息对象。所有信息对象都有符合其类型的唯一编码,可通过信息对象编号以目录或搜索的方式将信息对象从CSDB中检出。这样,由不同的设计方和承制方生成的产品技术信息都存放在这个数据库中,不同的用户可以根据自己的需求定制技术手册的内容。使用CSDB既满足用户多样化的需求,又保证了数据来源的唯一性。
GJB6600中虽然没有明确提出CSDB的概念,但GJB6600中提到了通过数据库管理信息的思想,因此本质与S1000D中的CSDB相同。
综合以上对比,GJB6600相比国外标准,具有较强的适应性,也更适用于我国国情。因此本系统基于GJB6600进行开发,使系统具有良好的移植性、交互性、互操作性。
2 基于GJB6600创编IETM系统的关键技术
GJB6600为IETM的制作提供了一个开放系统的表述方法,以数据模块(Data Module,DM)组织技术信息,以数据库管理信息对象,因此数据库和数据模块是GJB6600中最为关键的两项技术。除此以外,为了使IETM具备多样化信息展现的能力,系统中还使用了诸如XML、SVG等技术。
2.1 数据模块
数据模块是GJB6600标准的核心概念。数据模块是一个包含装备一部分完整信息的数据单元,具有原子性;以XML格式组织数据,并有相应的模式(Schema)来约束和验证数据文件中的标记。各个数据模块之间使用数据模块编号(Data Module Code,DMC)加以区分,利用此编号管理整个装备产品的数据模块。
数据模块包含状态标识段(Identification and Status section,IDSTATUS)和内容段(Content section.CONTENT)两部分结构。状态标识段用于文档类型管理、适用性管理、检索和查询管理。内容段是显示给用户的文本信息。它是文档内容的主体。
采用模块化的方法来组织技术信息,可以最大程度地进行信息重用。这样既可以节省存储空间,又可以保证数据的一致性,提高数据管理能力。当需求更改时,只需要修改对应的一个数据模块,就可以响应到生成的技术文档。
2.2 数据库与VSS(Visual Source Safe)技术
数据库是一个信息存储地和管理工具,生成技术手册而需要的所有信息对象都保存在其中。存储在数据库中的信息对象有如下几种:数据模块、插图、注释等,它们都是可以被标识和可交换的信息单元。
VSS(Visual Source Safe)解决了软件开发人员长期所面临的版本管理问题,它能有效地帮助项目开发组负责人对项目程序进行管理,将所有的项目源文件(各种文件类型)以特有的方式存入数据库[4]。
2.3 XML(Extensible Markup Language)技术
随着互联网技术的进步,互用性、网络化和与民用软件系统的一致化是IETM技术发展的方向,XML技术已成为IETM开发和应用的关键技术。XML作为通用的交互式语言以其独立于操作系统、平台和输出设备,使得通用化的XML能在Web上存储、接收和处理信息。XML能通过被唯一标识并用于交互式电子数据转换的智能内容来传递内容。
2.4 SVG技术
可伸缩向量图形(Scalable Vector Graphic,SVG)是一种开放标准的文本式矢量图形描述语言。并且是基于XML语言的,所以可扩展性很强,并能够描述任意复杂的图形。GJB6600所采用的阅读器可以是标准浏览器,SVG所表现出来的特性与其恰好符合。SVG向量图形应用到IETM上有以下优点:(1)图形的显示尺寸变化后不影响图形的质量。在图形复杂程度不大的情况下,矢量图形具有文件量小、可无级缩放的优点。(2)SVG向量图形可与JavaScript一起运用,产生与使用者互动的效果;在IETM系统中,使维修人员能了解装备系统操作或维修步骤,掌握操作步骤重点。(3)SVG是一种基于文本的图形格式。建立在文本基础上的SVG图形中的所有描述语句都可以直接观察到,所以也非常容易进行修改与更新。
3 IETM创编流程及数据模块编制
3.1 IETM创编流程
基于GJB6600标准制作空调IETM的完整开发流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。从整体上可分为信息收集、信息处理、信息发布3个阶段,如图1所示。
(1)信息收集
信息收集阶段主要是将空调使用手册、维修保养说明书、工程图纸等纸质文档进行扫描和识别为数字化文档,将故障信息、相关文献等计算机文本和空调故障诊断相关的音频、视频、动画等进行收集和归类。
(2)信息管理
信息处理阶段主要是按照GJB6600标准,所有数据模块、插图等信息对象在存储到数据库中之前,都要进行格式转换,其具体过程是:用XML将数据标注成中立格式,并按特定的Schema结构,存储于数据模块或出版模块之中。而对于其他的文本信息,如图片、视频等,则作为一个外部实体按照GJB6600规定的格式存储于单独的文件中,然后通过链接或引用被数据模块或出版模块使用,这样就完成了数据转换。转换完毕后的所有数据模块、插图等信息对象均被统一存储,便于信息的检索、重用等管理功能。存储的信息对象有如下几种:数据模块DM (Data Module)、插图、所有与数据模块相关联的非XML格式的文件、出版模块PM(Publication Module)、统一资源名称文件URN(Uniform Resource Name)等。URN 可以提供一种机制,用于查找和检索定义特定命名空间的架构文件[5]。
(3)信息的发布
提取的DM是用XML描述的。XML文档中仅包含数据而不带有格式,需要通过编制的样式单文件(XSL)将XML文档转换成HTML格式进行显示。阅读系统中技术资料的显示流程如图2所示。XSL文件用于定义页面的布局,CSS文件用于定义显示样式。系统加载XML和XSL后先进行“格式良好性”分析,然后在内存中分别为XML和XSL构造源树和样式单树,XLST处理器根据源树与模板树构造结果数,最后根据CSS文件决定结果数中数据的显示格式,并显示在浏览器上。这样,同样的数据,编制不同的XSL+CSS就可以得到不同的显示结果,显示格式更为灵活,能够充分满足不同应用需要。
3.2 数据模块编制
数据模块(Data Module)是构成IETM的最小数据单元,采用可扩展置标语言(XML)进行描述,GJB6600规定用Schema来定义DM,并确立了各类数据模块的Schema结构。在创作IETM时,必须根据这些规定的Schema来制作DM,同时要对生成的DM进行验证,确保其符合GJB 6600的要求。
在此给出描述类数据模块(DM)内容段XML代码,如下:
该数据模块描述了空调系统中空气过滤器的日常维护保养工作。在此仅给出该描述类数据模块内容段的代码,状态标识段代码编写规则参见文献[6]。
4 IETM系统的典型展现形式
4.1 插图
插图是技术手册中重要的信息表示方法,主要用于增强文字的说明效果,避免冗长的文字描述,在GJB6600中,插图是指系统或工作步骤的图形化表示,包括图解、图形和照片等。图3例出空调装置IETM系统维护维修主题中的一幅插图,左上角是对插图进行放大、缩小、旋转、放大镜等处理的操作按钮。插图作为独立的实体存储在数据库中,每个插图均有唯一的信息控制码(Information Control Number,ICN)[7]。
插图XML代码如下:
4.2 三维模型
在GJB6600中,3D模型是指使用3D动画、仿真和VR技术,实现系统部件的装配、分解、拆卸和安装程序的可视化。图4展示了空调设备中空气过滤器的三维模型。用户可以用鼠标控制模型的放大缩小、旋转、拆卸、安装模拟操作等交互式动作,从而使维修人员对装备或零部件信息具有真实的操纵感。
三维模型XML代码如下:
4.3 多媒体
多媒体是指与电子文档或软件相关联的数字媒体的集合,如动画、视频等。多媒体对象用于生动形象地展现技术信息,使用户更易于理解技术内容。但多媒体对象不能代替文本信息,只能起到辅助作用。多媒体的存储方式与插图的存储方式相同。
(1)动画
动画是二维或三维静止图像的运动。交互式动画通过编写脚本语言允许用户对影片进行控制,在动画与使用者之间形成一种互动,使用户可以参与到动画中来。图5展示了空调加湿器动画的一个典型帧,用户将鼠标移至不同的热点区域时,便会动态显示出设备的各个零部件的工作状态。IETM系统中这种动画表现形式会带给用户直接的感官刺激,以便用户可以更快,更准确地了解空调设备的功能、原理及特点等信息。
(2)视频
IETM系统中常用视频来说明设备的使用和操作步骤、复杂的或很少做的维护过程,以及设备的运转情况等,并辅以简单的文字说明。视频对象通常作为独立的外部文件链接到数据模块中。图6展示了“空调装置通风工况”视频中的一个镜头,播放视频文件时嵌入IETM阅读器中,也可以独立窗口播放,视频播放具有暂停、回放、全屏等功能。
视频作为一种辅助文字描述的多媒体表现形式,具有以下优点:具有声音、文字和连续播放影片相结合,带给用户连贯的,立体的表现形式。可使用户快捷准确地获得系统的基本信息。
动画和视频的XML代码与三维模型的XML代码几乎相同,只是“multimediaclass=”设置的值有所区别。动画应为“swf”,视频的应为“flv”,代表支持的多媒体格式。
5 结束语
分析了GJB6600与国外主流IETM标准的差异,阐述了GJB6600的特点,描述了基于GJB6600创编IETM系统的流程、数据模块编制方法和关键技术的基本原理,并且基于GJB6600标准开发了空调IETM系统中典型实例,证明了本文提出的方法可以基于GJB6600开发大型设备和系统的交互式电子技术手册,具有现实应用价值。
目前,我国的IETM研究与开发工作尚处于发展的初期阶段,在众多领域,特别是在航空、船舶、机械制造等大型复杂装备的维修保障方面,IETM具有非常广阔的发展空间和潜力。
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IETM 篇7
1 S 1000D简介
上个世纪80年代,欧洲民用客机项目的技术资料参照《航空产品技术资料编写规范》(ATA100)编写,而军用飞机项目的技术文档按照各自国家的军标编写。这样的结果就造成了民用飞机的技术文档是统一和便于管理的,军用飞机的技术文档则由于编写时参照的标准不同而产生了很多问题,并导致制造商及客户的费用不断增加。
为了统一标准,欧洲航空航天工业协会(AECMA)的产品支持委员会(CPSC)于1986年编制完成了欧洲军用飞机产品的技术资料数字化规范——AECMA S1000D 1.6版。2004年,欧洲航空航天工业协会和其他两个协会合并成立了欧洲航宇与防务工业协会,就在AECMA S1000D 1.6版原有内容和结构体系不变的情况下,通过扩充相应内容,原规范改变为ASD S1000D规范。此后,该规范先后发布了1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3等多个版本,到现在被广泛应用的是2007年7月发布的3.0版本,适用范围也从最初的军用飞机产品扩展到现在的海、陆、空等各种军用和民用装备。
ASD S1000D采用了ISO、CALS和W3C的标准,它的内部信息以中间格式产生。这意味着它可以应用在不同的或者是全异构的IT系统。正是这个特点,加上模块化的概念,使得它在国际组织中广受欢迎。它采用系统划分的方法将装备的技术资料分解为一个个数据模块,这样不但有利于通过数据库对产品技术信息进行管理和维护,而且便于技术资料的生成和使用,因此它的信息处理方法具有更高的通用性。而且从信息生成、交换和在“公共源数据库”(CSDB)中的管理到文档资料的生成、更新和版本管理过程都在ASD S1000D管理的范围之内。
2 IETM技术应用
IETM是一个可用于装备操作、维修、训练和保障且能够为电子显示系统的终端用户提供精心设计和规格化的交互式视频显示内容的信息包。它能够将武器装备全寿命周期内产生、传递、使用的大量技术信息和数据,包括工程资料、技术图纸、操作说明和维修手册等有机地结合为一体,构成基于电磁介质且具有强交互能力的数字化技术文档,并可嵌入武器装备、维修设备、训练模拟系统以及交互式多媒体教学课件中,为操作人员提供适时、适需、适用的技术指导和信息支持。实质上,IETM是一个集资料、数据、信息、知识为一体的综合信息系统,它将各类信息和数据分割成基本的信息单元,按照一定的结构对其加以组织和存储,并以超文本格式满足用户的查询需求。
2.1 基于S 1000D的IETM制作流程
基于S1000D的IETM的制作分为如图1所示的5个阶段。
基于S1000D的IETM制作首先要客户化S1000D,即以S1000D标准的DTD(文档类型定义)为基础,根据项目IETM结构化、模块化的需要,定义项目IETM中DTD和DTD中的各元素,还要制定符合项目IETM需求的各种规范,如数据模块编码规范、插图编码规范等。
其次分析项目现有技术资料的内容,根据S1000D数据模块划分和定义方法,对技术资料进行拆分和重组,确定所要的数据模块,并形成一个数据模块需求清单。该清单确定后,内容管理系统会按照数据模块编码和数据模块的相关属性,在系统中自动进行登记和任务分发;各数据模块创造者在接到分配的任务后,使用结构化文档编辑工具,完成自己所负责的数据模块的创作。
最后,在数据模块创作的同时,可进行IETM的功能、样式和发布设计,按规定的设计把数据模块组合生成可用来发布的发布模块,经发布程序形成可交付的IETM。
2.2 IETM技术在装备训练中的应用
随着装备部队的高新技术武器的复杂度逐渐增高,其装备训练中遇到的诸如训练质量不高,训练周期长,训练经费高等问题越来越突出,特别是近几年,大批装备部队武器的综合保障费用不断增长,效率却难以提高。为解决上述问题,军方开始大力推进部队装备保障信息化建设进程,积极推行发达国家流行的CALS(持续采办与全寿命周期支援)战略。IETM技术是CALS中的重要组成部分,在装备训练中应用IETM技术,可有效解决当前高新技术复杂武器系统的培训难题。
美国国防部90年代中期的统计数据显示,对于大型武器系统的技术培训,IETM能够减少33%的必修课程和28%的训练时间,降低受训者知识的遗忘率达到75%,并大大减少教学设备设施的需求量,在整个装备服役期内产生十分可观的综合效益。下面结合我们在某型装备技术培训中应用的IETM技术做一简单介绍。
基于S1000D的IETM技术的数据来源于公共源数据库(CSDB),这个结构化的数据库可以将IETM数据与训练用技术数据有效地集成为一体,可根据用户的请求对其中的信息和数据进行剪裁、封装,以形成不同用途的IETM浏览包,传递培训技术信息。
技术方案如图2所示:
基于S1000D的IETM技术的核心是数据模块化。在逻辑上一个数据模块包含装备一部分信息的数据单元,是IETM中的最小单元,创建以后可重复多次调用;在物理上它是一个ASCII码文件,在本方案中以XML格式组织数据,并有相应的文档类型定义(DTD)来约束和验证数据文件中的标记。正是因为S1000D中数据模块的特性,我们把装备原有的技术资料,包括工程图纸、设计说明书、工艺卡、综合测试数据、维修保障信息、备件供应信息、管理数据等经分析以后,分解成一个个独立的数据模块,通过结构化的编辑软件平台把这些数据模块存放在CSDB中供调用发布。发布人员根据不同的用途调用相应的数据模块来发布相应的技术手册(可以是纸制的、PDF或IETM形式)。不同的用户也可以根据自己的需求定制技术手册的内容。
在本方案中,除最大限度的利用装备原有的技术资料外,还增加了培训技术资料的内容,该部分内容包含大量矢量图、视频、动画等多媒体课件,根据需要把培训技术资料和装备原有技术资料相关内容的数据模块调用、重新组合后发布成训练专用的IETM浏览包。基于S1000D的IETM所采用的浏览包所含的数据和数据呈现的顺序无需预先专门定义,由浏览应用程序根据当前用户的输入请求和已完成训练的情况综合给出。这种强交互的数据表现形式能够更好地激发受训人员的求知欲,为针对用户的需要实施个性化训练创造有利条件。结合训练的实际情况,训练用的IETM浏览包发布成网络版,以便在训练中能提供标准化、交互式的、实时的培训信息,提高装备的训练水平和效率。在本方案中采用基于S1000D的IETM技术,很好的解决了以下问题:
(1)美国国防部把IETM分为五级,其中IV级IETM是用数据库组织数据元素,数据库中的数据和信息呈分层结构化的组织形式。在采用S1000D标准前,开发用于IETM的数据库的成本较高,数据库中的数据和信息是无冗余的,在实际开发中往往采取折中的策略,即适当减少信息对象的处理量,扩大每个对象的信息量,保留一些冗余数据,这样就会造成IETM数据库维护工作效率的降低。采用S1000D标准以后,标准的共用源数据库(CSDB)不但使开发数据库成本大大降低,而且CSDB生成的XML知识库存储用户要访问的全部XML文档集合,自动完成对Xlinks链接内容和元数据的包含,从而将分散的、无冗余数据模块转换为面向用户的、有冗余的技术文档,使数据库的维护工作效率得到提高。
(2)基于S1000D的网络版IETM浏览包可以在不同的IT系统上运行,为开发异步远程训练提供了便利。在异步远程训练环境下,学员基本上自主完成训练过程,结合自己的工作和学习基础自行制定学习计划,根据培训技术资料和IETM的指导完成规定的培训项目。
2.3 IETM技术在装备维修中的应用
将IETM应用于装备维修中可以有效提高故障诊断速度,减少维修人员的工作量,改善维修方法和过程。下面简单介绍IETM技术在便携式辅助维修(PMA)系统中的应用。
在PMA中加载的IETM的制作过程和技术方案类似于装备训练中应用的IETM。不同的是在PMA中的IETM中加入大量维修资料,如备件信息、零部件信息、维修程序等。
在维修中应用的IETM因其基于S1000D而具有更强大的交互功能,包括多种信息浏览、查询功能,还具备导航、打印功能。用户可以通过对话式的交互方式,引导用户在复杂的故障树结构中寻找到理想的故障隔离途径。工作程序中危险、警告和注意等提示信息被强制要求以标准和突出的方式显示,以确保工作程序能安全顺利地执行。
PMA可以作为维修人员与设备及其各系统的主要接口。通过PMA可以预订备件,将各种维修工作记录在维修表格中。
基于IETM的PMA可以显示一套详细的维修规程,告诉维修人员如何检查和更换某个部件。这些说明是交互式的,根据在维修工作过程中可能遇到的情况,向维修人员提供不同的信息。IETM的图形取自用于设备设计的三维计算机数据库,并被转化成经过简化的二维图,这样便于使用,而且从技术的角度看得更加清楚。在PMA上显示IETM不需要在外场翻阅厚本的技术资料,更改时也省去了烦琐的换页过程。
由于PMA是一个电子系统,所以它用的是最新的技术规程资料,并只显示最新的内容。通过PMA还可以传送故障、零部件使用情况和消耗品等其他数据。这些都为维修人员的工作提供了极大的便利。
3 结束语
当前IETM在各个领域的应用日益增多,由于S1000D涵盖海、陆、空等各种军用和民用装备,所以基于S1000D的IETM的应用更加广泛。随着我国信息技术发展和应用的不断深入,以及各相关部门对IETM研究的逐步展开,IETM技术及其应用在我国具备了一定的基础,尤其在装备综合保障方面的应用更是走到了前面,并且已经取得了显著的效益。相信IETM在未来装备研制、生产和保障中的作用一定会越来越重要,越来越突出。
参考文献
[1]Intern ational specification for technical publication S1000D[S].Issue3.0,2007,7.
[2]郭建胜,刘雪峰.基于计算模式的交互式电子技术手册研究[J],计算机工程,2004,30(4):145-147.
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